SORPAS®介（jiè）绍

SORPAS^®系统是一（yī）款由 SWANTEC 开发（fā）的专业有限元分析软件（jiàn），专注于电阻焊与机械连接工（gōng）艺的仿真与优化，广泛（fàn）应用于（yú）汽车制造、航（háng）空航（háng）天、电子设备等领域。通过集成焊接工（gōng）程（chéng）知识与数值建（jiàn）模技术，SORPAS® 为（wéi）工程师（shī）提（tí）供了（le）从工艺（yì）设（shè）计（jì）到生产（chǎn）维护的全（quán）流程数字（zì）化解决方（fāng）案，帮（bāng）助企业降低（dī）成本、提升质量并加速（sù）产品上市。

SORPAS®概念（niàn）

SORPAS^®是专门用于模拟和优化（huà）电（diàn）阻焊接，机械连接及（jí）相关（guān）过程设计的（de）专用（yòng）有限元分（fèn）析（FEA / FEM）软件。

SORPAS^®是集成焊（hàn）接工程专业知（zhī）识与数值建模技（jì）术的一款（kuǎn）独特而（ér）强大的工具，可直接用（yòng）于（yú）工（gōng）业应（yīng）用。

SORPAS^®概念的核（hé）心价值体现（xiàn）在：

· 了解行（háng）业面临的实（shí）际问题（tí）

· 尊重工程（chéng）师的智慧及其工作方（fāng）式

· 将新（xīn）技术整合到工业工（gōng）程师的日常工作中

SORPAS^®无需先验数值模拟的知识（shí）即可学习和使用（yòng），所以可以被工业（yè）工程师快速学习并轻松使用。

焊接（jiē）前确（què）保^TM

找到良好参（cān）数的工艺窗口是（shì）实现（xiàn）最佳焊接质量的焊接（jiē）计划、工（gōng）艺控（kòng）制和生产维护的关键。SORPAS^®的工艺优化和批（pī）量管（guǎn）理（lǐ）计划功能可用于预测提高焊（hàn）接质量（liàng）、提（tí）高（gāo）生（shēng）产（chǎn）稳定性和减少飞溅。

焊接解决方案

焊接对（duì）于制（zhì）造，组装（zhuāng）和维修（xiū）中的广泛应用至关（guān）重要（yào），如图所示，从设计、优化、计划到生产和评估，焊（hàn）接（jiē）过（guò）程中还存在许多焊（hàn）接问题需要（yào）解决。

然（rán）而，要找到许多焊（hàn）接问题的（de）根本原因并（bìng）不容易，部（bù）分原因是焊接工艺的复（fù）杂（zá）性（xìng），部分原（yuán）因是焊接过程非常（cháng）快，焊接内部难以露出。

解决焊接问题的实际方法主要是通过反（fǎn）复试验来进行（háng）试错，首先（xiān）在焊接设备上进（jìn）行焊接设（shè）计，然后生成和评估焊接，最（zuì）后批准或拒绝焊接设计（jì），或调试（shì）焊接生产。这（zhè）不仅耗（hào）时（shí）而且成（chéng）本很高。

具有焊接模拟的（de）新数字方法可以在焊接生命周期的不同阶（jiē）段同时（shí）工作。例如，在设（shè）计过程中可以通过预测焊接尺寸和焊（hàn）接强度来评估（gū）焊接结果，还可以在稳定的焊（hàn）接生产（chǎn）之前优（yōu）化焊（hàn）接过程

在（zài）下面几（jǐ）页中，我（wǒ）们将详细介绍模拟焊接（jiē）解决（jué）方案，并提供如何进行（háng）良好的焊接（jiē）设计的指导，建立稳定（dìng）的（de）焊接生（shēng）产以及在（zài）整（zhěng）个焊（hàn）接生命周期的（de）每（měi）个阶（jiē）段都（dōu）通过模拟来支持生产成功的（de）焊接：

· 焊接设计

· 焊接优化

· 焊（hàn）接计划

· 焊接生产

· 焊接评（píng）估

然后（hòu），我们将（jiāng）引领焊接数字化的道路，以（yǐ）提（tí）出创建焊（hàn）接数（shù）字孪生的（de）新方（fāng）法，并对整个焊（hàn）接（jiē）生（shēng）命周期的各个阶（jiē）段（duàn）给出了每个数字孪生的定（dìng）义（yì）。

♦ 焊接设计

核心准则：进行焊接设（shè）计和选择材料（liào）组合（hé）以平衡（héng）焊接界面产生（shēng）的热量。

实际问题：无（wú）法看到焊（hàn）接内（nèi）部（bù）产生的（de）热量，因（yīn）此很难进行良好的焊接（jiē）接（jiē）设（shè）计（jì）以获得最佳（jiā）的热量（liàng）平（píng）衡。

数字解决方（fāng）案：通过所有焊接设（shè）计选（xuǎn）项和材（cái）料（liào）组合的模拟，可视化（huà）热（rè）量产生并预测可焊接性。

在焊接设计（jì）中（zhōng），重点是每（měi）个焊接零件的几何设计和材料选择。通（tōng）常来说，对于优化和确（què）定（dìng）焊点的位置以及焊点间距（jù）以获得最佳焊接质量也很重要。

通（tōng）过使（shǐ）用SORPAS进行焊接模拟，可以对焊接零件的（de）几何（hé）设（shè）计（jì）建模，从而可以灵活地为任何（hé）零（líng）件选择材（cái）料，并且（qiě）可以从（cóng）集成材（cái）料数据库中的所有材（cái）料（liào）列表中自（zì）由选择任何材（cái）料。这（zhè）样，可以在计算机上虚拟模拟（nǐ）所（suǒ）有几何设计和材料（liào）组合的可能性（xìng）。在（zài）使用真（zhēn）实材料和真（zhēn）实零（líng）件进（jìn）行任（rèn）何焊接测试之前，可以（yǐ）根据模拟结果得到焊接设计和材（cái）料组合（hé）的（de）最佳解决方案。

我们（men）将在下面详细介绍（shào）点焊，凸焊和机械连接应用（yòng）的焊接设计解决方（fāng）案。

点焊设（shè）计因（yīn）素（sù）和材料的（de）可（kě）焊性

每次在焊接和连接将（jiāng）新（xīn）材料引（yǐn）入生产之前（qián），都必须进行大量研（yán）究以评估材料的（de）可（kě）焊（hàn）性以及在（zài）生产中实施（shī）该材料的（de）可行性（xìng）。有时，为了组装工厂的持续（xù）生产，可能会更（gèng）改材料（liào）供应商。这通常需要评估新供（gòng）应商提供的材料的可焊接性，以保（bǎo）持焊接质（zhì）量（liàng）和（hé）生产稳定（dìng）性（xìng）。

SORPAS 2D.welding和（hé）SORPAS 3D.welding是已被用于（yú）评估各种厚度和材（cái）料比率的（de）材料的可焊性（xìng）的具（jù）有强大功能（néng）的工具。

汽车（chē）工（gōng）业中（zhōng）最常见的可焊性问题之（zhī）一是使用薄的低碳钢板和（hé）两种较（jiào）厚的高强度钢（gāng）进行的（de）三层点焊。

在《焊（hàn）接》杂志 2011年出版（bǎn）：先进的（de）高（gāo）强度钢的（de）三层点焊。

实验和数值计（jì）算的（de）三片（piàn）点焊中心（xīn）点焊缝截面图

近年来，SORPAS已用于（yú）提高（gāo）第（dì）三代（dài）高级高强度钢（AHSS）的电阻点（diǎn）焊性能。

关于第十一（yī）届国际可焊性数值分析研（yán）讨会（huì）的会议论文（2015年）：

提高了第（dì）三代汽车用AHSS的（de）电阻点焊性能。

SORPAS热力学模型（xíng）概述，显（xiǎn）示了样品（pǐn）和电（diàn）极（jí）的几何形（xíng）状，以及（jí）网格的特写

凸焊设计（jì）因素和材料的可焊性

在（zài）点焊（hàn）中，电（diàn）极的设计对于将焊接电流集中到（dào）焊接区域很重要，而在（zài）凸焊（hàn）中，工件上的凸出物的（de）设计对于局部化电流至关重要。电极仅提供焊接压力，并将焊接电（diàn）流（liú）传导至工（gōng）件。

工件上的（de）局部凸起（qǐ）可以专门设计用于将焊接电流集中到焊接区域，例如平（píng）板上的压（yā）花，圆螺母上的环形凸起（qǐ）或方螺母上的角凸起等。也可以使用工件（jiàn）的（de）自（zì）然形状作为将（jiāng）焊接电​​流集中到（dào）焊接区域，例如（rú）交叉线焊接和管-板焊接（jiē）。

凸焊的设计要素是凸出物的形状，角度和高度（dù）。凸焊的（de）设计原则是：凸出物的设计应有效地集中电流，但（dàn）应稳定且不会塌陷得（dé）太快或引起严重（chóng）的脱落。

通过（guò）有效地集（jí）中电（diàn）流和在工件上形成凸起（qǐ），凸焊可在很大程度（dù）上用于焊接不同的材料（这些材料搭接（jiē）组合可（kě）能无法进（jìn）行点焊）。通过关键性表面涂层，甚至（zhì）可以通过凸焊将极其困难的材料焊（hàn）接起来，例如将铜合金焊接到钢上。

一般而言，为使焊接界面处的热量达到最佳热量平衡，会将（jiāng）凸起放在较难产生热（rè）量（liàng）的一（yī）侧：

· 如果使用相似（sì）的材料，由于（yú）需要（yào）加热的体积（jī）和质量较大，因此应将凸起放置（zhì）在较厚（hòu）的工件（jiàn）上。

· 如果材（cái）料（liào）不同，则凸起应放在（zài）电阻较低的材料工（gōng）件上。

· 同（tóng）样，通（tōng）常（cháng）将具有（yǒu）较高（gāo）电阻（zǔ）的关键性表面（miàn）涂层放（fàng）置在具有较低电阻的（de）材料上。

凸焊（hàn）的最佳设计（jì）和（hé）关键（jiàn）性表面涂层材料（liào）的最佳选择，最（zuì）适合焊接的单个材（cái）料组（zǔ）合都可以使用SORPAS 2D进行模拟。对于结构复（fù）杂的凸焊，SORPAS 3D更（gèng）具有优势（shì）。通（tōng）过将模（mó）拟的焊接结果与不同的设计（jì）和材料选（xuǎn）择进行（háng）比较，可（kě）以获得最佳（jiā）的（de）凸焊设计。

凸焊设计应有（yǒu）效地集（jí）中电流而不要坍塌得太快

机械接头的设（shè）计因（yīn）素和接头（tóu）的质（zhì）量

机械（xiè）连接（jiē）被广（guǎng）泛运用到（dào）连接不同的材料，并且这可能是将碳纤（xiān）维增（zēng）强的聚（jù）合（hé）物与（yǔ）金属连接（jiē）的唯一有效方法。自冲铆接（jiē）（SPR）和铆接最常用于汽车工业中的板材连接。

为了（le）获得最佳的接头（tóu）质量，铆钉的形状和材料（liào）、模具设计和材料以及工具（jù）力应适当（dāng）优化。SPR接头的质量（liàng）可以（yǐ）通过（guò）关键的接（jiē）头因素进（jìn）行评估，例如联锁长度（铆钉张（zhāng）开（kāi）），底板的最小厚（hòu）度，铆钉头的（de）高度以（yǐ）及底板中（zhōng）铆钉的有效长度（dù）。

SORPAS®2D.joining可用于（yú）模拟各种形状和材（cái）料的铆钉和模具的机械连接，适用（yòng）于板（bǎn）材厚度和待（dài）连（lián）接（jiē）材料的所有组合。

自冲铆接质量因素（sù）: 联锁距离、底部厚度、顶部高（gāo）度

♦ 焊（hàn）接优化

核心（xīn）准则：为了获得尽可能大的焊（hàn）接工艺（yì）窗（chuāng）口，以确保高（gāo）质量的焊接而不会喷溅/飞溅（jiàn）。

实际问题：需要（yào）使用真实材料进行大量焊（hàn）接测试才（cái）能找到工艺窗口，这不仅耗费（fèi）时间（jiān）而且成本（běn）昂贵。

数字解决方（fāng）案：通过数值模拟和优化来（lái）预测具有焊接接增长曲（qǔ）线和可焊性工艺窗口。

焊接工艺优化  

借（jiè）助SORPAS 2D.welding，已经开（kāi）发了一（yī）些用于自动仿真的功能，以支持焊（hàn）接工艺参数优化。可以（yǐ）运（yùn）行全（quán）自动程序来生成焊缝增（zēng）长（zhǎng）曲线和可焊（hàn）性凸角。

铆接优化（huà）

SPR形状变化→最佳几何形状（zhuàng）

♦ 焊（hàn）接计（jì）划

核心准则：寻找最佳工艺参数（shù）以进行稳定的焊接生（shēng）产以此来（lái）获得（dé）一（yī）致的焊接结果。

实际问题：每个工厂都（dōu）有自己的材料供（gòng）应商和设备制造商，所有焊（hàn）接（jiē）都需要各自（zì）适配的工（gōng）艺设置（zhì）。

数（shù）字解（jiě）决方（fāng）案：通过（guò）具有自动化模拟的焊接计划，为每种焊接组合获取优化的（de）工艺参数。

批量管（guǎn）理计划

批量管理计划的功能（néng）可通过直接从Excel数据表文（wén）件中读取（qǔ）输入数（shù）据，然后（hòu）自动制作仿真文件并运行所（suǒ）有仿真和优化以根据提供的数据生成优（yōu）化的焊接工艺参数，把（bǎ）优化和计划焊接工艺参数（shù）的解决方案生成（chéng）在Excel数据表文件中。这将为用户节（jiē）省（shěng）大量（liàng）准备和（hé）仿真的时间，并大（dà）大提高了仿真和优化的（de）效率！

借助此功能，工程师可以在大规模，快（kuài）速（sù）的模拟和优化的支持下，最大限度地利用（yòng）模（mó）拟和（hé）优化的优（yōu）势，大幅减少焊接测试（shì）的次数，从而提高焊接质量和生产稳定性。

智（zhì）能焊接计划（huá）

新版（bǎn）SORPAS®2D的（de）新（xīn）功能之一是智能焊接计（jì）划，用（yòng）于预（yù）测最佳焊接进度（焊接电流，力，焊接和保（bǎo）持时间）。

根据用户定义的焊接任务说（shuō）明（WTD），其（qí）中（zhōng）包含板材，电极，焊接机的类型以（yǐ）及所需的焊接质量的（de）信息（xī），SORPAS®将（jiāng）自动优化并找（zhǎo）到最佳的焊接电流（liú），力，焊（hàn）接时间和保（bǎo）持时间。

可（kě）以预测（cè）飞（fēi）溅（排（pái）出）极限。从而（ér）在质量要求的最小焊接熔核尺（chǐ）寸和飞溅（排出）极（jí）限之间预测（cè）焊接过程窗口。

软件将使（shǐ）用板材（cái），焊条（tiáo）和焊接机的WTD信息（xī）生成（chéng）焊接计划报告； 预测的最佳焊接进度规范（WSS）； 具有最佳焊接电流，力（lì），焊接（jiē）时间和保持（chí）时间的焊接工艺（yì）窗口； 以及使用最佳焊接工艺参数（shù）获得的（de）焊接质量（liàng）结果。

SORPAS ^®焊接规划程序

该SORPAS®焊接规划工作在（zài）以下步骤：

· WTD—焊（hàn）接任务（wù）说（shuō）明

· 用户首选（xuǎn）项

· 运行焊接计划以预测最佳焊接参数

· WSS的焊（hàn）接（jiē）计划报告——焊接（jiē）进度表（biǎo）规范

1）WTD—焊接任务描述用于定义（yì）焊接任务，包括板材（cái），电极，焊（hàn）接机类型和所需焊接（jiē）质量的规格（gé），请参（cān）见右图。

2）用户首选项用于用户首选的计（jì）划策略。焊接电（diàn）流将始终（zhōng）通过SORPAS®进行优化，但是用（yòng）户可以自由选择焊接力，焊（hàn）接时间或脉（mò）冲数的（de）首选值，方法是（shì）输入特定的输入值，或者直接将参（cān）数保留（liú）为0以使SORPAS ®完全优（yōu）化。

3）进（jìn）行（háng）焊接计划。定义焊接（jiē）任务并选择（zé）用（yòng）户（hù）首选项后，只（zhī）需（xū）按（àn）“开始”按钮即可（kě）开（kāi）始焊接（jiē）计划。然后，SORPAS®将自（zì）动运（yùn）行所有优（yōu）化程序（xù），首先确（què）定最佳焊接力和焊（hàn）接时间（jiān），然后预测（cè）焊接过程窗口和飞（fēi）溅（排出）极限，最后优化焊（hàn）接电流和保（bǎo）持（chí）时间。

4）使用WSS的焊接计划（huá）报（bào）告—最佳焊接计划（huá）规范是焊接计划的结果，其中包（bāo）括给（gěi）定的WTD，预测的（de）最（zuì）佳焊（hàn）接（jiē）工艺参数（焊接电流，焊接（jiē）力，焊接时间和保持时间）以及焊接工艺窗口以及使用（yòng）最（zuì）佳焊接（jiē）工（gōng）艺参数预测的焊接质（zhì）量（liàng）结（jié）果。

在焊接（jiē）计划期间（jiān），所有仿真和优化仅使用同一个数据文件完成，与（yǔ）生（shēng）成焊接增长曲线和可（kě）焊性凸角（jiǎo）相比（bǐ），这大大减少了计算时间和硬（yìng）盘空间的使用。

♦ 焊接生产

核心准则：为确（què）保焊接生产在受控状态下运行并预（yù）见潜在问题以采取预防措施。

实际问（wèn）题：焊接质量的不一致以及（jí）存（cún）在未知原因的意外焊接（jiē）问题，因此很难找到快速解决方案（àn）。

数（shù）字解决（jué）方案：通（tōng）过可（kě）能（néng）存（cún）在（zài）工艺公（gōng）差和不（bú）规则焊接条件的模拟来找（zhǎo）出焊（hàn）接问题的根本原因。

生产（chǎn）维护（hù）

当焊接（jiē）生产开（kāi）始时，在（zài）最佳工艺窗口中（zhōng）进行了系统的（de）优（yōu）化（huà）规划，焊接生产过程中（zhōng）出现的（de）问题主（zhǔ）要是由于焊接条件的（de）意外变化，例如电极帽磨损（sǔn），板间隙（xì），电极错（cuò）位以及可能（néng）来自（zì）先前加工过程的错误（wù），例（lì）如热冲压和热处（chù）理。

生产维护可提高焊接质量，生产稳定性（xìng）和生产率。

最常见的问题（tí）之（zhī）一是减少飞溅。

SORPAS可以帮助优化焊接（jiē）过（guò）程，从而减少（shǎo）飞溅。

不规（guī）则条件

♦ 焊接评估（gū）

核心准则：为确保（bǎo）焊接尺寸，焊接强度和焊（hàn）接周（zhōu）围的（de）焊接（jiē）材料性（xìng）能（无缺陷）方面的质量。

实际问题（tí）：在产生实际（jì）焊接之（zhī）前无法在设计阶（jiē）段评估（gū）焊接质量（liàng），并（bìng）且（qiě）难以（yǐ）预（yù）测（cè）焊（hàn）接（jiē）缺陷。

数字解（jiě）决方案（àn）：过模拟预测焊接熔核的形成，硬度和微观结构，开（kāi）裂风险和焊接（jiē）强度。

焊接（jiē）质量

焊接（jiē）质量（liàng）由以下评估标准表示：

· 焊核直（zhí）径（jìng）或焊缝长度

· 焊接强度

· 微（wēi）观结（jié）构

· 焊缝周围（wéi）的硬度和其他性能

· 焊接后断（duàn）裂的（de）风险

硬度分布

借助新（xīn）增的用于模拟冶金性能和残余物的功（gōng）能，可以预测焊接后焊缝中的微观结构（马氏体，贝氏体，珠光体（tǐ）/铁素体）的分布，硬度分布（bù）以及残余应力和开裂风险。

焊接强度的计算也参（cān）照ISO标准描述的测试方法，包括交叉拉伸强度（ISO 14272：2000），剪切强度（ISO 14273：2000）和剥离（lí）强度（ISO 14270：2000）。因此，可以根据所（suǒ）得到的焊接强度来（lái）优（yōu）化焊接（jiē）工艺窗（chuāng）口和参数。

强度测（cè）试

评估焊接接头质量的常用方法是通过破坏性（xìng）测试（shì）来获（huò）得各种载荷模式下的最大断裂力（lì），并获得失效模式（纽扣（kòu）或界面失效）。

SORPAS®3D.testing可以将（jiāng）电阻焊接过程和机械连（lián）接（jiē）的模拟与焊接（jiē）强度测试相结（jié）合：

· 拉（lā）伸剪切试验

· 十字拉（lā）伸测试（shì）

· 轴（zhóu）向拉伸试验

· 剥离（或弯曲）测试

· 扭转（zhuǎn）试验

产业领域解决方案

焊接行业的工业4.0意味着焊接过程计（jì）划（huá）和优化的数字化！

传统（tǒng）焊接生产工艺规划和优化（huà）的（de）方法是进行大量反复的焊（hàn）接试（shì）验。这是非常昂贵且非常耗时的，还浪费了大量（liàng）的材料和人（rén）工，这（zhè）延长了开发（fā）时（shí）间（jiān）并延迟了新生产线的启动，会（huì）给生（shēng）产维护留下（xià）许（xǔ）多未解（jiě）决的问题或焊缝质量中无法发现的（de）缺陷。

为了降低成本（běn），加快开（kāi）发（fā）速度并提高生产稳（wěn）定性（xìng）和焊接质量，一种新（xīn）的工作方式是（shì）用计算机模（mó）拟和优化方法（fǎ）尽可能用数字（或虚拟）测试代替物理（lǐ）测试。

SORPAS®是由欧洲、亚（yà）洲和北（běi）美的（de）汽车工业（yè）和电汽电子工业（yè）的世界领先公司（sī）专门为此目的研（yán）发的，并证明其在电阻（zǔ）点（diǎn）焊方面的有效证明。随着机（jī）械连接的新发展，该应用程序（xù）也扩（kuò）展到了航空工（gōng）业。

现在是时（shí）候转向一（yī）种新（xīn）的焊接工艺计划和优化数字化工作方式！

SORPAS®为制造公司提供服务，这些（xiē）制造公司在全（quán）球各（gè）个（gè）工业领域的（de）生（shēng）产工厂中都（dōu）有越来越多的用户（hù）：

     • 汽（qì）车/汽车（chē）供应商                                     • 电气/电子（zǐ）

     • 航空/飞机（jī）                                                • 火车车厢/铁路

     • 散热器/容器                                             • 家用五金（jīn）

     • 医疗仪器                                                  • 核设备

     • 饮食                                                         • 其他金属加工行业

案（àn）例研究（jiū）库

SORPAS®的最大（dà）价值是领先的技术，并为制造公司生产附近的（de）直（zhí）接工业应用带来（lái）巨大收益。图库（kù）中提（tí）供（gòng）了该软件（jiàn）的一些工业应用示例。

♦ 汽车行业

电阻焊接和机械连接是（shì）汽车工业中用于车身或白（bái）车身（BIW）组装（zhuāng）的主要连接（jiē）技术。

几乎所有的钢钣金件都是（shì）通（tōng）过点焊（hàn）组（zǔ）装的，而（ér）大多数铝钣金件（jiàn）是通过（guò）自冲铆接和铆接的方（fāng）式组装的（de），而凸焊（hàn）通常用于将焊接螺母紧固到板材（cái）上。

随着人们（men）对轻型汽（qì）车（chē）减少二氧化碳（tàn）排放，提高强度和提（tí）高碰撞性（xìng）能以改善安全措（cuò）施的要求不断提高，汽车中引（yǐn）入（rù）了越来越多的新材料，包（bāo）括高级高强（qiáng）度钢（AHSS），铝合金和新的表面（miàn）涂层。这些新材料极大地（dì）使焊（hàn）接过程复杂化，并使（shǐ）传（chuán）统材料焊接中（zhōng）的大（dà）部（bù）分现有知识（shí）无效。在建立焊（hàn）接生产（chǎn）之前以及（jí）在生（shēng）产维护期间，需要更多的焊（hàn）接测试和工艺优化。

SORPAS®拥有（yǒu）汽车行业最大的用户（hù）群：

•  在研（yán）发部门，负责新（xīn）材料的焊接性评估，以及（jí）连接工（gōng）艺的创新（xīn）

•  在规划部门，进行焊接工艺（yì）规划和优（yōu）化，并建立（lì）新的（de）焊接（jiē）程序（xù）

•  在装配车间，进行生（shēng）产启动和维（wéi）护，以提高焊（hàn）接质量和（hé）生产稳定性

电极降解

飞溅预测

强度测试

♦ 航天（tiān）行（háng）业

机械（xiè）连接和电阻焊接（jiē）也广泛用（yòng）于航空航天（tiān）工（gōng）业，用（yòng）于连接重量轻，强度高的特殊金属部件，例如钛合金（jīn）和铝合金，以及耐高温材料，例如镍铬（gè）合金等。

铆接是飞机机翼（yì）和机身组装中（zhōng）最常用（yòng）的连接技术，而点焊（hàn）也用于（yú）组装内（nèi）部（bù）零件。

为了（le）支持（chí）在航空航天工业（yè）中（zhōng）的（de）应用（yòng），已将特殊（shū）材（cái）料添加到（dào）内置（zhì）材料（liào）数（shù）据库中，包括铝合金，钛合金，铬镍铁合金和（hé）镍钴合金等。

除了（le）开发完（wán）善的用于模（mó）拟和优化电阻（zǔ）焊接（jiē）工艺的功（gōng）能外，SORPAS®现在（zài）还得到了进一步开发，其新发布的版本用于（yú）模拟铆钉变形较大的铆接工艺。

♦ 电子（zǐ）行业

电阻焊接通常在电气和电子（zǐ）行业中用于连接各种（通常（cháng）是良好的导电性（xìng），但（dàn）更（gèng）难焊接）材料（liào）和形状的部件（jiàn），例如电（diàn）连接器，转子和印刷电路等。

电（diàn）气和电子工业中（zhōng）电阻焊接应（yīng）用（yòng）的特殊特征是其（qí）尺寸极小且难以（yǐ）焊接的奇特材料（liào）。

为了支持电（diàn）气和电子（zǐ）行业的（de）工业应用（yòng），已将特殊材料添加到内置材料数据库中（zhōng），包（bāo）括银，铜合金（jīn）和（hé）镍合金（jīn）等。为了简化微型组件的仿真，已将SORPAS®中的允许尺（chǐ）寸扩展到0.1微米（或（huò）4个小数点表示mm）。

SORPAS 2D.welding模块

SORPAS®是用（yòng）于电阻焊仿真（zhēn）和电阻焊（hàn）工（gōng）艺优化的专业软件。它是为了（le）工程（chéng）师进行焊接仿真而被开发的。它不需（xū）要任何（hé）数值模拟方面的先（xiān）验知识，具有焊接和材（cái）料知识的工程师可以（yǐ）轻（qīng）松地（dì）学习（xí）和（hé）使用它。SORPAS®结合了焊接专业知（zhī）识与数值技（jì）术，是一款独特（tè）而强大的工具。

“自2001年以来，我们一直在使用SORPAS®，并且（qiě）在电阻焊（hàn）领（lǐng）域取（qǔ）得了许多创（chuàng）新发展。我们现在正在（zài）将（jiāng）模拟的应（yīng）用（yòng）进（jìn）一（yī）步扩展到过（guò）程（chéng）优化，以支持生产计划（huá）。”                                                                    ——德国大众汽车股（gǔ）份公司的Matthias Graul先生

SORPAS®中的内置材料（liào）数据（jù）库包括几乎所有常用的金属材料，包（bāo）括所有（yǒu）类（lèi）型的钢（gāng），铝合金，钛合金（jīn），铜（tóng）合（hé）金，镍基（jī）合（hé）金，表面涂层材料，纯金属和高熔点金属（shǔ），例如钨和钼（mù）等。用户也可以添加自己的材料。软件（jiàn）可以模拟范围从毫（háo）米级（jí）到微米级的焊接连接尺寸。以及（jí）各种焊接机和电源，包括（kuò）AC，DC，MFDC，逆变（biàn）器（qì）和电（diàn）容器放电。

功能

应用（yòng）领域

SORPAS®已应用于各个行业，解决点焊、凸焊、对（duì）接（jiē）焊和微电阻焊中的问题，并（bìng）支（zhī）持研发（fā）以及工艺参（cān）数优化。

SORPAS 3D.welding模（mó）块

SORPAS®3D是依据SORPAS®2D的概念开发的，它（tā）具有易（yì）于使（shǐ）用（yòng）的图形用（yòng）户界面（GUI）和简单（dān）的功能（néng），可（kě）用于（yú）电阻焊的（de）工业应用。

现在可以适应复（fù）杂而具有挑战性的电阻焊接应（yīng）用。

SORPAS®3D输入向（xiàng）导是专门为（wéi）快速构（gòu）建（jiàn）和操作3D模型，设置焊接参数，对电极和工件的运动进（jìn）行编程而设计的，类（lèi）似于电（diàn）阻焊接的（de）生产装配线。

SORPAS®3D可以被相关用户和焊接专业人（rén）员（yuán）快速（sù）学习并轻松使用。右侧是（shì）GUI的屏幕（mù）截图，其中包含用于构（gòu）建3D模型的输入（rù）向导步骤。

[SORPAS 3D输入向导步骤1]方螺母投影焊（hàn）接模型

材料（liào）数据库（kù）和机器数据（jù）库（kù）直接与SORPAS®2D共享。目前（qián）已经开发了两个新的库，用于存储和（hé）加（jiā）载用于电极（jí）和（hé）工件的六（liù）面体网格对象的3D模型。

SORPAS®3D焊（hàn）接的工（gōng）业应用

SORPAS®3D.welding的目标是促进和支持产品研发，产品设计以及焊接（jiē）工（gōng）艺优化。SORPAS®3D.welding可用于（yú）模拟复杂的焊（hàn）接（jiē），例如多点焊，凸（tū）焊，电极错位和缝焊中的旋转（zhuǎn）运动。

SORPAS 2D.joining模块

SORPAS®2D.joining通过（guò）多种解（jiě）决方（fāng）案来模拟连（lián）接，例如铆接，自冲铆接（jiē）（SPR），盲铆接以及通（tōng）过胶粘剂进（jìn）行连接，是一款便于学习的软件。

标准（zhǔn）数据（jù）库为（wéi）您提供常用的材料和（hé）一些铆钉的相（xiàng）关数据。我（wǒ）们与供应商合作以（yǐ）获得（dé）有关（guān）铆钉的更多详（xiáng）细信息，您（nín）也可以将您使用（yòng）的铆钉添加到数据库中。

基（jī）于与SORPAS®2D.welding相同的概念，我们不仅可以进行优质的仿（fǎng）真，而且致力于创建一个（gè）便捷的（de）软件工具，该工具可（kě）以帮助每个工程（chéng）师快（kuài）速（sù），轻松地进行仿真！

SORPAS 3D. testing模块

评估焊接质量的常用方法（fǎ）是通过破（pò）坏性（xìng）测试来获得（dé）各种（横向拉伸，拉伸剪切和（hé）剥离测（cè）试等（děng））最大断裂力（如：十字拉（lā）伸力、拉（lā）伸剪切力和剥离力等），并获得焊（hàn）点的失效模式（纽扣失效（xiào）或界面（miàn）失（shī）效）。SORPAS®3D.testing可以对所有测（cè）试方法（fǎ）进行3D仿真，以预（yù）测焊接强度，以及（jí）通过模拟焊接板的断裂来预测失效模（mó）式。

SORPAS®3D.testing的（de）核心应（yīng）用如下：

· 根据（jù）实际焊接和铆接（jiē）条件进行模拟，并以此评估焊接和铆接强度。

· 导出实际材料（liào）和（hé）焊接条（tiáo）件的焊接和接头（tóu）强度，支持后续的（de）结构和碰撞模拟。

可以通（tōng）过直接使用板材和定（dìng）义（yì）焊点的方式建立SORPAS® 3D.testing模（mó）型，或继（jì）续使用SORPAS®3D的焊接模（mó）拟（nǐ）结果进行SORPAS®3D.testing仿（fǎng）真，焊接模（mó）拟结（jié）果（guǒ）包含了（le）由于在焊接过程中的加热和冷却而导致的焊（hàn）接及周边区域的材料（liào）性能变化。另外，也可以通过SORPAS®2D3D.link的附加模块使用（yòng）SORPAS®2D.welding和（hé）2D.joining模拟（nǐ）结果进行SORPAS®3D.testing模拟。

SORPAS®2D3D.link

SORPAS®2D模拟的（de）计（jì）算时（shí）间比（bǐ）3D模拟要短很多（duō）。为了利用2D.welding and 2D.joining模拟（nǐ）的（de）优势，于是开发了（le）一个特（tè）殊的软件模块（kuài），用（yòng）于（yú）基（jī）于2D模拟的结果进行SORPAS®3D.testing模拟。

SORPAS®2D3D.link的新（xīn）附加模块，可以（yǐ）实现以下（xià）2个功能：

· 将SORPAS®2D.welding和2D.joining模（mó）拟结果转换为3D，并（bìng）在SORPAS 3D软件系（xì）统（tǒng）中以3D图形（xíng）显示。

· 扩展（zhǎn）2D.welding和2D.joining以自动创（chuàng）建3D测试模型（xíng）并运行3D测试（shì）模（mó）拟来预测焊接或铆接强（qiáng）度。

此（cǐ）外（wài），SORPAS®3D.testing模拟的结（jié）果可以导出（chū）到其他软件

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