SORPAS®介（jiè）绍

SORPAS^®系统是一款由 SWANTEC 开发的专业（yè）有限元（yuán）分析（xī）软（ruǎn）件，专注（zhù）于电阻焊与机械连接工艺的仿真（zhēn）与优化，广泛应用于汽车制造、航（háng）空（kōng）航天、电子设（shè）备等领（lǐng）域。通过集成（chéng）焊接工程知（zhī）识与数（shù）值建（jiàn）模技术，SORPAS® 为工程师提（tí）供了从工艺设（shè）计到生产维护（hù）的全流（liú）程数字化（huà）解决（jué）方案，帮（bāng）助企业（yè）降低（dī）成本、提升质量并加速（sù）产品上市。

SORPAS®概念

SORPAS^®是专（zhuān）门（mén）用（yòng）于模拟和优（yōu）化电阻焊接（jiē），机械连接及相（xiàng）关（guān）过程设计的专用有限（xiàn）元分析（FEA / FEM）软件。

SORPAS^®是集成焊（hàn）接工程专业（yè）知识与数值建模技术的（de）一款独（dú）特而强大的工具，可直（zhí）接用于工（gōng）业应（yīng）用。

SORPAS^®概念的（de）核（hé）心价值体现在：

· 了（le）解行业面临的实际问题

· 尊重工（gōng）程师的智慧及其工（gōng）作方式

· 将新（xīn）技术整合（hé）到工业工程师的日常工作中

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（chéng）师快速学习（xí）并轻松使用。

焊接（jiē）前（qián）确保^TM

找到良（liáng）好（hǎo）参数的工艺窗（chuāng）口是实现（xiàn）最佳焊接质量（liàng）的（de）焊接计划、工（gōng）艺控制和生产维（wéi）护的关键（jiàn）。SORPAS^®的工艺优（yōu）化和（hé）批量管理计划功能可（kě）用于预（yù）测提高（gāo）焊接（jiē）质（zhì）量、提高生产稳定性和减少飞（fēi）溅。

焊接解决方案

焊接对（duì）于制造，组装和维修中（zhōng）的广泛应用（yòng）至（zhì）关（guān）重要，如图所示，从设计、优化、计划到生产和评估，焊接过程中（zhōng）还存（cún）在许多（duō）焊接问题需要解（jiě）决。

然（rán）而，要找到许多焊接问题的根（gēn）本原因并不容易，部分原（yuán）因是（shì）焊接工艺的复杂性，部（bù）分原因是焊接过程非常快（kuài），焊接内（nèi）部难以露出。

解决焊接问题的实际方法主要是通过反复试验（yàn）来（lái）进行试错，首先在焊接设（shè）备（bèi）上进行焊接设计，然后（hòu）生成和评估焊接（jiē），最（zuì）后批（pī）准或拒绝焊接设（shè）计，或（huò）调试（shì）焊接生产。这不仅耗时而且（qiě）成本很高。

具有焊（hàn）接模拟的新数字（zì）方法可以在焊（hàn）接（jiē）生（shēng）命周期的不同阶段同时工作。例如，在（zài）设计过程（chéng）中可以通过预测（cè）焊接尺（chǐ）寸和焊接强度（dù）来（lái）评估焊接结果，还（hái）可以（yǐ）在稳定的（de）焊接生（shēng）产之前优（yōu）化（huà）焊接（jiē）过程

在下面几（jǐ）页（yè）中，我们（men）将详细介绍模拟（nǐ）焊接解（jiě）决方案，并提供（gòng）如何进行良好（hǎo）的焊接设计的指导（dǎo），建（jiàn）立稳定的焊接生产以及在整个（gè）焊（hàn）接生命周期的每个阶段都通过（guò）模拟来支持（chí）生产（chǎn）成功的焊接：

· 焊接设计

· 焊接优化（huà）

· 焊接计划（huá）

· 焊（hàn）接生产

· 焊接评估（gū）

然后，我们将引领焊接数字化的道路，以提出创建焊接（jiē）数字孪（luán）生（shēng）的新方法，并对整个焊接生（shēng）命周期的各个阶段给出了每个数字（zì）孪生的定义。

♦ 焊接设计

核心准则：进行焊（hàn）接设计和（hé）选择材（cái）料组合以（yǐ）平衡焊接（jiē）界（jiè）面产（chǎn）生的热量。

实际问题：无法看到焊接内部产（chǎn）生的热量，因（yīn）此很难（nán）进行良好的焊接接设（shè）计以获得最佳的（de）热量平衡（héng）。

数字解（jiě）决方案：通过所（suǒ）有焊接设计选（xuǎn）项和材（cái）料组合（hé）的模拟，可视化热量产生并预测可焊接性（xìng）。

在（zài）焊接（jiē）设计中，重点（diǎn）是（shì）每（měi）个焊接零件的几（jǐ）何设计和材料（liào）选（xuǎn）择（zé）。通常（cháng）来说，对于优化和确定焊点的位（wèi）置以及（jí）焊点间距以获（huò）得最佳焊接质量也很重（chóng）要。

通过（guò）使用SORPAS进行焊接模（mó）拟，可（kě）以对焊接零件的（de）几何设计建模，从而可以灵活地为任何（hé）零件选择材料，并且可以从集（jí）成（chéng）材料（liào）数据库中的所有材料列表中自由选择任何（hé）材料。这样，可以在计算机（jī）上虚拟模（mó）拟所有（yǒu）几何设计和材（cái）料组合的可能性。在使用真（zhēn）实材料和真实零件进行（háng）任何焊接测试之前，可以根据模拟结果得到焊接设计和材料组合的最佳解决方案。

我们将在（zài）下面详细介绍点焊，凸焊和机械（xiè）连接应用的焊接设计解决方案。

点焊设计因（yīn）素（sù）和材（cái）料的可焊性

每次在焊接（jiē）和连接将新材料（liào）引入生产之前，都必须进行大量研究以（yǐ）评（píng）估材料的可焊性以及在生产中实施该材料的可行性。有时，为了组装（zhuāng）工厂的持续生产，可能会更（gèng）改材料供应商。这通常需（xū）要评估新供（gòng）应商提供的材料的可焊接（jiē）性，以保（bǎo）持焊接质量和生产稳定性。

SORPAS 2D.welding和SORPAS 3D.welding是已被用于评估各种（zhǒng）厚度和材料比率的材料（liào）的（de）可（kě）焊（hàn）性的（de）具有强大（dà）功能的工具。

汽车工业中最常见的可焊性（xìng）问（wèn）题（tí）之一是使用薄（báo）的低碳钢板和两（liǎng）种较（jiào）厚的高强度（dù）钢（gāng）进行的三层点焊。

在《焊接（jiē）》杂志（zhì） 2011年出（chū）版：先进（jìn）的高强度钢的三层（céng）点焊。

实验和数值计（jì）算的三片点（diǎn）焊中心点焊缝截面图

近（jìn）年来，SORPAS已用于提（tí）高第三（sān）代高级高强（qiáng）度钢（AHSS）的电阻点焊性能。

关于（yú）第（dì）十一届国际可焊（hàn）性数值分析研讨会的（de）会议论文（2015年）：

提（tí）高了第三代（dài）汽车用AHSS的（de）电（diàn）阻点焊性能。

SORPAS热力学（xué）模（mó）型概述（shù），显示了样品和电极的几何形状（zhuàng），以及网格的特写

凸焊设计因（yīn）素和（hé）材料的可焊性

在点焊中，电极（jí）的设计对于将（jiāng）焊接电流集中到焊接（jiē）区域很重（chóng）要，而在凸焊中，工件上（shàng）的凸出物的设计对于局（jú）部化电流至（zhì）关重要。电极（jí）仅提供焊接压力，并将（jiāng）焊接电流传导至工件。

工（gōng）件上的（de）局部凸起可（kě）以专门设计用（yòng）于（yú）将焊接电流集中到焊接区域，例（lì）如平（píng）板上的压花，圆螺母上的环形凸起或（huò）方螺（luó）母（mǔ）上的角凸（tū）起等。也可以使用（yòng）工件的（de）自（zì）然（rán）形（xíng）状作（zuò）为（wéi）将（jiāng）焊接电​​流集中（zhōng）到焊（hàn）接区域，例（lì）如交（jiāo）叉线焊（hàn）接和管（guǎn）-板焊（hàn）接。

凸焊的设（shè）计要素（sù）是凸出物（wù）的形状，角度和高度。凸（tū）焊的设计原则是：凸出物的设计（jì）应有（yǒu）效地集中电流，但应稳定且不会塌陷得太快或（huò）引起严重的脱落。

通（tōng）过（guò）有效地（dì）集（jí）中电流和在（zài）工件（jiàn）上形（xíng）成凸起，凸（tū）焊（hàn）可（kě）在很大程度上用于焊接不同的材（cái）料（这些材（cái）料搭接组合可能无（wú）法进行点（diǎn）焊）。通过（guò）关键性表面涂层（céng），甚至（zhì）可以通（tōng）过凸焊将（jiāng）极其困难的材料焊接起来（lái），例如将铜合金焊接（jiē）到钢（gāng）上。

一般而言，为使焊（hàn）接界（jiè）面处的热量达（dá）到最（zuì）佳热量平衡，会将凸起放在较难产（chǎn）生热（rè）量的一侧：

· 如果使用相似（sì）的材料，由于需要加热（rè）的体积和质量（liàng）较大，因此应将凸起放置在较厚的工（gōng）件上。

· 如（rú）果（guǒ）材料不同，则凸起应放（fàng）在（zài）电阻较（jiào）低（dī）的材料工件上（shàng）。

· 同（tóng）样，通常将具（jù）有较（jiào）高电阻的关键性表面涂（tú）层（céng）放（fàng）置在（zài）具有较低电阻的材料上。

凸（tū）焊的最佳设计和关键性（xìng）表面涂层（céng）材（cái）料的最佳（jiā）选择，最适合焊接的单（dān）个材料组合都（dōu）可以使（shǐ）用SORPAS 2D进行模（mó）拟。对（duì）于结构（gòu）复杂（zá）的（de）凸焊（hàn），SORPAS 3D更（gèng）具有优（yōu）势（shì）。通过将（jiāng）模（mó）拟的焊接结果与（yǔ）不同的设计和（hé）材料选择进行比较，可以获得（dé）最佳（jiā）的凸焊设计。

凸（tū）焊设计应（yīng）有效地集中电（diàn）流而不要坍塌得太快

机械接头的（de）设计因素和接头（tóu）的质量

机械连接被广泛运（yùn）用到连接不同的材料，并且（qiě）这可（kě）能是将碳纤维增强的聚合物（wù）与金属连（lián）接的（de）唯一有（yǒu）效方法。自冲铆（mǎo）接（SPR）和铆接最常用（yòng）于汽车工业中（zhōng）的板材（cái）连接（jiē）。

为了获得（dé）最佳的接头质量（liàng），铆钉的形状（zhuàng）和材料、模具设计和材料以及（jí）工（gōng）具力应适当（dāng）优（yōu）化。SPR接头的质量可以通过关键的接头因素进行评估，例（lì）如联锁长度（铆钉张（zhāng）开（kāi）），底板的（de）最小厚度，铆钉头的高度以及（jí）底板中铆（mǎo）钉的有效长度。

SORPAS®2D.joining可用于模（mó）拟各种（zhǒng）形状和材料（liào）的铆（mǎo）钉和（hé）模具（jù）的机械连接，适用于板材厚度和（hé）待连接材料（liào）的所有组合。

自冲铆接（jiē）质量因素: 联锁距离（lí）、底部厚度、顶部高度

♦ 焊接优化

核心准则：为了获得尽可（kě）能（néng）大的（de）焊（hàn）接工艺（yì）窗口，以（yǐ）确保高质量（liàng）的焊接而不会喷溅/飞溅（jiàn）。

实际问题：需（xū）要使用真实材（cái）料进行大量焊接（jiē）测试才能找到工艺（yì）窗口，这（zhè）不仅耗费时间而且成本昂贵。

数字解决方案：通过数（shù）值模拟和优化来预测具有焊接接（jiē）增长曲（qǔ）线和可焊性工艺窗口（kǒu）。

焊接工艺优化  

借（jiè）助SORPAS 2D.welding，已经（jīng）开发了一（yī）些用于自动仿真的功能，以支持焊接工艺参数优化。可（kě）以运行（háng）全自动（dòng）程序来生（shēng）成（chéng）焊（hàn）缝增长曲（qǔ）线（xiàn）和（hé）可焊性凸角。

铆接优化

SPR形状变化→最佳几何形状（zhuàng）

♦ 焊接计划

核心准则：寻找最佳工艺参数以进行稳定（dìng）的（de）焊接生产以此来获得一致（zhì）的焊接结果。

实（shí）际问题：每个工厂都有自己的材（cái）料（liào）供应（yīng）商和设（shè）备制造商，所有焊接都需要各自适（shì）配（pèi）的工艺（yì）设置（zhì）。

数字解（jiě）决方案：通过具有（yǒu）自动化模拟的焊接（jiē）计划，为每种焊接组合获取（qǔ）优化（huà）的（de）工艺参数（shù）。

批（pī）量管理计划（huá）

批量管理计划的功能可通过（guò）直接从Excel数据表文件中读取输入数据，然后自（zì）动制作仿（fǎng）真（zhēn）文（wén）件并运行所有（yǒu）仿真和优化以根据提（tí）供的数据生（shēng）成优化（huà）的焊接工艺参数，把优化和计划（huá）焊接工艺（yì）参数的（de）解（jiě）决方案生成在Excel数据（jù）表文件中（zhōng）。这将为（wéi）用户节（jiē）省大量（liàng）准备（bèi）和仿真的时间，并大大提高了（le）仿真和（hé）优化（huà）的效（xiào）率！

借助此功能（néng），工程师可以在（zài）大规模（mó），快速的模拟（nǐ）和优化（huà）的支持下，最大限度地利（lì）用（yòng）模拟和优化的优势，大（dà）幅减少焊接测（cè）试的次（cì）数，从而提高焊接质量（liàng）和生产（chǎn）稳定性。

智能焊接计（jì）划

新版SORPAS®2D的新功（gōng）能（néng）之一是智能焊接（jiē）计划，用于预测最佳焊接进度（焊接电流，力，焊（hàn）接和（hé）保（bǎo）持时间（jiān））。

根据用户定义的焊接任务说（shuō）明（míng）（WTD），其中包含（hán）板材（cái），电（diàn）极，焊（hàn）接机的类（lèi）型以及所需的（de）焊接质量的信息，SORPAS®将自（zì）动优化并找到最（zuì）佳的焊接电流，力，焊接时间和保持时间（jiān）。

可以预测飞（fēi）溅（排出）极限。从而在质量要求的最小焊（hàn）接熔核尺寸和飞溅（排（pái）出（chū））极限之间预（yù）测焊（hàn）接（jiē）过程窗口。

软件将使（shǐ）用板（bǎn）材，焊条和焊接机的WTD信息生成焊（hàn）接（jiē）计划报告； 预测的最佳焊（hàn）接进度规范（WSS）； 具有最佳焊（hàn）接电（diàn）流，力，焊接时间和（hé）保持时间的焊接工（gōng）艺窗口； 以及（jí）使用最佳焊接工艺参数获得（dé）的焊（hàn）接质（zhì）量结果。

SORPAS ^®焊接规（guī）划（huá）程（chéng）序

该SORPAS®焊接规（guī）划工作在以下步骤：

· WTD—焊接任务说明

· 用户首（shǒu）选（xuǎn）项

· 运（yùn）行（háng）焊接（jiē）计划以预（yù）测最佳焊接参数

· WSS的焊接计划报告——焊接进（jìn）度表规范

1）WTD—焊接任务描述用于定（dìng）义焊接（jiē）任务（wù），包括板材，电极，焊接机类型（xíng）和所需焊接质量的规（guī）格，请参见右图。

2）用户首选项用（yòng）于用户首选的计划策略。焊接（jiē）电流将始（shǐ）终通过SORPAS®进行优化（huà），但是用户可（kě）以自由选择（zé）焊（hàn）接力，焊（hàn）接时（shí）间或脉冲（chōng）数的首选值，方法是（shì）输入特定的输（shū）入值，或者直接将（jiāng）参数保（bǎo）留（liú）为0以使SORPAS ®完全优化（huà）。

3）进（jìn）行焊接计划。定义焊接任务并选择用户首选（xuǎn）项（xiàng）后，只需按“开始”按钮即可开始焊接计划。然（rán）后，SORPAS®将自动（dòng）运行所（suǒ）有优化程（chéng）序，首先确定最佳焊接力（lì）和焊接时间，然后预测焊接过程窗（chuāng）口（kǒu）和飞溅（jiàn）（排（pái）出）极限，最（zuì）后优化焊接电流和保持时间。

4）使用（yòng）WSS的焊接（jiē）计划（huá）报告—最佳焊接（jiē）计划规范是焊接计划的结果，其中包括给定（dìng）的WTD，预测（cè）的最佳焊接工（gōng）艺（yì）参数（shù）（焊接电流，焊接力，焊接时间和保持时间）以及焊接（jiē）工（gōng）艺窗（chuāng）口以及使用（yòng）最佳焊接工艺参数预测（cè）的焊接（jiē）质量结果。

在焊（hàn）接计划期（qī）间，所有仿真（zhēn）和优化（huà）仅使用同一个（gè）数据文（wén）件（jiàn）完成（chéng），与生（shēng）成焊（hàn）接（jiē）增长曲线和可焊性凸角（jiǎo）相比，这大大减（jiǎn）少了计算时间和硬盘空间的使用。

♦ 焊接生产

核心（xīn）准则：为确保焊（hàn）接生产在受控状态下运（yùn）行并预见潜在问题以采取预防措（cuò）施（shī）。

实际（jì）问题：焊（hàn）接质量（liàng）的（de）不一致以及存（cún）在未（wèi）知原因的意外焊（hàn）接（jiē）问题（tí），因此很难找到（dào）快速解决方案。

数字解决方案：通过可能存（cún）在工艺公差和不规则焊接条件的模拟来找出焊接问题的（de）根本原因（yīn）。

生产维护

当焊接生（shēng）产开始（shǐ）时，在（zài）最佳工艺（yì）窗口中进行了（le）系（xì）统的（de）优化（huà）规划，焊（hàn）接生产过（guò）程中出现的问题主要是由于（yú）焊接条件的意（yì）外变化，例（lì）如电极帽磨损（sǔn），板间隙（xì），电极错位以及（jí）可（kě）能来自先前加工过程的错误（wù），例如热冲压和热处理。

生（shēng）产维护（hù）可提（tí）高焊接质量，生产（chǎn）稳定性和生产率。

最常见的（de）问题（tí）之一是减少飞（fēi）溅。

SORPAS可以帮助优化焊接过程，从而减少（shǎo）飞溅（jiàn）。

不规则（zé）条件

♦ 焊接评估

核（hé）心（xīn）准则：为确保焊接尺寸，焊接强度（dù）和焊接周围的焊接材料性能（无（wú）缺陷）方面的质量。

实际问题：在产生实际焊接之前无（wú）法在设计阶段评估（gū）焊接质量，并（bìng）且难以预测焊接缺陷。

数字解决方案：过（guò）模（mó）拟预测焊接熔核（hé）的（de）形成（chéng），硬度和微观结构，开裂（liè）风险和焊接强度。

焊接质量

焊接（jiē）质量由（yóu）以下评估标准表示：

· 焊（hàn）核直径或焊缝长（zhǎng）度

· 焊接（jiē）强度（dù）

· 微观结（jié）构

· 焊缝周（zhōu）围（wéi）的硬（yìng）度和其（qí）他性能

· 焊接后（hòu）断裂的风险

硬度分布

借助新（xīn）增的（de）用于模拟冶金（jīn）性能和（hé）残余（yú）物的功能（néng），可（kě）以预（yù）测焊接后焊（hàn）缝中的微观结构（马氏体，贝氏体，珠光（guāng）体/铁素体）的分布，硬度分布以及残余应（yīng）力和开裂风险（xiǎn）。

焊接强度（dù）的计（jì）算也参照ISO标准（zhǔn）描述的测试方法，包括（kuò）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（gēn）据所得到的焊接强度（dù）来优化焊接工（gōng）艺（yì）窗口（kǒu）和参数。

强度测试（shì）

评估焊接接头质量的常用方（fāng）法是通过破坏性测（cè）试来获得各种载（zǎi）荷模（mó）式下的最大断裂力，并获得失效（xiào）模式（纽扣或界面（miàn）失效（xiào））。

SORPAS®3D.testing可（kě）以将电阻（zǔ）焊接过程和机械连接的模拟与焊接强度测试相结合：

· 拉伸剪切试验

· 十字拉（lā）伸测（cè）试

· 轴（zhóu）向（xiàng）拉伸试验

· 剥离（或弯曲）测试

· 扭转试验

产业领域（yù）解（jiě）决方案

焊接行业的工业4.0意（yì）味着焊接过程（chéng）计划和（hé）优化的数字化（huà）！

传统焊接生（shēng）产工艺规划和优化（huà）的（de）方法（fǎ）是进行大量反（fǎn）复的焊接试（shì）验（yàn）。这是非常昂贵且（qiě）非（fēi）常耗时的（de），还（hái）浪费了（le）大量的材（cái）料和人（rén）工，这（zhè）延长了开发时间并延迟了新生产（chǎn）线（xiàn）的启动，会给生产维护留下许（xǔ）多未解决的问题或焊缝（féng）质量中无法发现（xiàn）的（de）缺陷。

为了降低成本，加快开发速度并提高生（shēng）产稳定性和焊接质量（liàng），一种新的（de）工作（zuò）方式是用（yòng）计算机模拟和优化方法尽可能用数字（或虚拟）测试代替物理（lǐ）测试。

SORPAS®是（shì）由欧洲、亚洲和北美的（de）汽车工业（yè）和电汽电子（zǐ）工业的世界领先公（gōng）司专门（mén）为此目（mù）的研发的，并证明其（qí）在电（diàn）阻点焊方面的（de）有效（xiào）证（zhèng）明。随着机械连接的新发展，该应用程序（xù）也扩展到了航空工业（yè）。

现在是时（shí）候转向一（yī）种新的焊（hàn）接（jiē）工艺（yì）计（jì）划和优化数字（zì）化工作方式！

SORPAS®为制造（zào）公司提供服务，这些制造公司在全球各个工业领域的生产工（gōng）厂中都有越（yuè）来越多（duō）的用户：

     • 汽车/汽车供应商                                     • 电（diàn）气（qì）/电子

     • 航（háng）空/飞机                                                • 火车车厢/铁路

     • 散（sàn）热器/容（róng）器                                             • 家用五金

     • 医疗仪器                                                  • 核（hé）设备（bèi）

     • 饮食（shí）                                                         • 其他金属加工行业

案例研究（jiū）库（kù）

SORPAS®的（de）最大价值是领先的技术，并为制造（zào）公（gōng）司（sī）生产附（fù）近的直接工业应用带来巨大收益。图库中提供（gòng）了该软件（jiàn）的一些（xiē）工业（yè）应用示例（lì）。

♦ 汽车（chē）行业

电阻焊（hàn）接和机（jī）械连接是汽车工业中用于车身或白车身（BIW）组装的主要（yào）连接技术。

几乎（hū）所有的钢钣金件都是通过（guò）点（diǎn）焊组装的，而大多（duō）数（shù）铝钣金件是通过自（zì）冲铆（mǎo）接和（hé）铆接的方式组（zǔ）装的，而（ér）凸焊通常（cháng）用于将焊接螺（luó）母紧固（gù）到板材上（shàng）。

随着人们对轻（qīng）型汽车减少（shǎo）二（èr）氧化碳排放，提（tí）高强度和提高碰撞性能以改（gǎi）善安全措（cuò）施的要求不断（duàn）提高，汽车中引入了越（yuè）来越多的（de）新材料（liào），包括高（gāo）级高强度钢（gāng）（AHSS），铝（lǚ）合金（jīn）和新的表面涂层。这（zhè）些新材料极大（dà）地使焊接过（guò）程复杂化，并使（shǐ）传统材（cái）料焊接（jiē）中的大部分现（xiàn）有知识无效。在建立焊接生产之前以（yǐ）及在生产（chǎn）维护（hù）期间，需要更多（duō）的焊接测试和工艺优化。

SORPAS®拥有汽车行业（yè）最大的用户（hù）群（qún）：

•  在研发部门（mén），负责新材（cái）料的焊接性评估，以及连接工艺的创新

•  在规划部门，进行焊接工艺规划和优化（huà），并建立新的焊接程序

•  在装配车间，进行生产启（qǐ）动和维（wéi）护，以提（tí）高焊（hàn）接质（zhì）量和生产稳定（dìng）性

电极降（jiàng）解

飞（fēi）溅预测

强度（dù）测试

♦ 航天行业（yè）

机械连接和（hé）电（diàn）阻焊（hàn）接也广泛用于（yú）航空航天工（gōng）业，用于连接（jiē）重量轻（qīng），强度高（gāo）的特殊（shū）金属部件（jiàn），例如钛合金和（hé）铝合金，以及耐高温材料，例如镍铬合（hé）金（jīn）等。

铆接是飞（fēi）机机（jī）翼和（hé）机身组装中最常用的（de）连接技术，而点焊也用于组装内部零件。

为了支持在航空航天工业中的（de）应用，已（yǐ）将特（tè）殊材料添加到内（nèi）置（zhì）材料数据库中，包括铝合金（jīn），钛合金（jīn），铬镍铁合金和镍钴合金等。

除了开发完（wán）善（shàn）的用于模拟和优化电（diàn）阻焊接（jiē）工艺的功能外，SORPAS®现在还（hái）得到（dào）了进一步开发，其新发布（bù）的（de）版本用于（yú）模拟铆钉变形较（jiào）大（dà）的铆接工（gōng）艺。

♦ 电（diàn）子（zǐ）行业

电阻焊接通常在（zài）电气和电子（zǐ）行业中用于（yú）连接各种（通常是良好的导电性，但更（gèng）难焊（hàn）接（jiē））材料和形状（zhuàng）的部件，例如电连接器，转子（zǐ）和（hé）印刷电路等。

电气和电子工（gōng）业中电阻（zǔ）焊接应（yīng）用的（de）特殊特征是其尺寸极小且（qiě）难以焊接的奇特材料。

为了支持电（diàn）气和电子（zǐ）行业的（de）工业（yè）应用，已将（jiāng）特殊（shū）材料添加到内置（zhì）材料数据库中，包（bāo）括银，铜合金和镍（niè）合金等。为了简（jiǎn）化微型组件的仿真，已将SORPAS®中的允许尺寸扩展到0.1微米（或4个小数点表（biǎo）示mm）。

SORPAS 2D.welding模块

SORPAS®是用于电阻焊仿真和电阻焊（hàn）工艺优化的专业软（ruǎn）件。它是为了工程师进行焊接仿真而被开（kāi）发的。它不需要任（rèn）何数值模（mó）拟方（fāng）面的先验（yàn）知识，具有焊接（jiē）和材（cái）料知识的工程师可（kě）以轻松地（dì）学习和使用它。SORPAS®结合了焊接专业（yè）知识与数值技术，是一款独特而强大的工具。

“自2001年以来，我们一直在（zài）使用SORPAS®，并且在电阻焊领域（yù）取得了许多（duō）创新发展。我们现在正（zhèng）在（zài）将模拟的应用进一步扩展到（dào）过程优化，以支持生产计划。”                                                                    ——德国大众（zhòng）汽车股份公司的Matthias Graul先生

SORPAS®中（zhōng）的内（nèi）置（zhì）材（cái）料数据库包（bāo）括几乎（hū）所有常（cháng）用的（de）金（jīn）属（shǔ）材料，包括所有（yǒu）类型（xíng）的钢，铝合金（jīn），钛（tài）合（hé）金，铜合金，镍（niè）基合金，表面涂层材料，纯（chún）金属（shǔ）和高（gāo）熔点金属，例（lì）如钨和钼等。用户也可以添加自己的（de）材料。软（ruǎn）件（jiàn）可以模拟范围从（cóng）毫米级到微米级的焊接连接（jiē）尺寸。以（yǐ）及各（gè）种焊接机（jī）和电源，包括AC，DC，MFDC，逆（nì）变器和电容器放电。

功能

应用（yòng）领域

SORPAS®已应用于（yú）各个行业，解决点焊、凸焊、对接（jiē）焊（hàn）和微电阻焊中的问题，并（bìng）支持研发以（yǐ）及工（gōng）艺（yì）参数优化。

SORPAS 3D.welding模块

SORPAS®3D是依据（jù）SORPAS®2D的概念（niàn）开发的，它具有（yǒu）易于使用的（de）图（tú）形用户界面（GUI）和简单的功能，可用于电阻（zǔ）焊的工业应用。

现（xiàn）在可以适（shì）应复杂而（ér）具有（yǒu）挑战性的电阻焊（hàn）接应（yīng）用（yòng）。

SORPAS®3D输入向导（dǎo）是（shì）专门为快速构建和（hé）操作（zuò）3D模型，设置焊接参数，对电极和工件的运动（dòng）进行编程而设计（jì）的，类似于电阻焊接的（de）生（shēng）产装配线（xiàn）。

SORPAS®3D可以被相关用户（hù）和焊接（jiē）专业人员（yuán）快速（sù）学（xué）习并轻松（sōng）使用。右侧是GUI的屏幕截（jié）图，其中包（bāo）含用于构建3D模型的输入向导（dǎo）步骤。

[SORPAS 3D输入向（xiàng）导步（bù）骤1]方螺（luó）母投影焊接模型

材料数据（jù）库和机器（qì）数据库直接与SORPAS®2D共享（xiǎng）。目前已经（jīng）开发了两个新的库，用于存储（chǔ）和加（jiā）载用于电极和工件的六（liù）面体（tǐ）网格对象的3D模型。

SORPAS®3D焊接的（de）工业应用

SORPAS®3D.welding的目标（biāo）是促进和支持产品研（yán）发（fā），产品设计以及焊接工艺优化。SORPAS®3D.welding可用于模（mó）拟复杂的（de）焊接，例如（rú）多点焊，凸焊，电（diàn）极错（cuò）位（wèi）和缝焊中的旋转运动（dòng）。

SORPAS 2D.joining模（mó）块

SORPAS®2D.joining通过多种解决方案来模拟连接，例如铆（mǎo）接，自冲铆接（SPR），盲（máng）铆接以及（jí）通过（guò）胶粘（zhān）剂进行连接（jiē），是一款便于学习的（de）软件。

标准（zhǔn）数（shù）据库为您提供常（cháng）用的（de）材料（liào）和（hé）一些铆钉的相关数据（jù）。我们与供应商合作以获得有关铆（mǎo）钉的（de）更（gèng）多详（xiáng）细信（xìn）息，您也（yě）可以将您使用（yòng）的铆钉添加到数据库中。

基于与SORPAS®2D.welding相同的概念（niàn），我（wǒ）们不仅可以进行优质的仿真，而且（qiě）致力于创建一（yī）个便捷的软件工（gōng）具，该工具可以帮助每个工程师快速，轻松（sōng）地（dì）进（jìn）行仿真！

SORPAS 3D. testing模块

评（píng）估焊接质量的常用方法是通过（guò）破（pò）坏性测试来获得各种（横向拉（lā）伸，拉伸（shēn）剪切和剥离测试等）最（zuì）大（dà）断裂（liè）力（如：十字拉（lā）伸力、拉伸剪切力和剥离力（lì）等），并获得焊点的失效模式（纽扣失效（xiào）或界面失效）。SORPAS®3D.testing可以对所有测试方法进行（háng）3D仿真，以预测焊接强度（dù），以及通过模拟焊接板的（de）断裂来预测失（shī）效模式。

SORPAS®3D.testing的核心应用如下（xià）：

· 根据实际（jì）焊接（jiē）和铆接（jiē）条件进行模拟，并（bìng）以此评估焊（hàn）接和铆接强度。

· 导出实际（jì）材（cái）料和焊接条件的（de）焊接（jiē）和接头强度（dù），支持后续的（de）结构和碰撞模拟（nǐ）。

可以通过直（zhí）接使用板材（cái）和定义焊点的方式建立（lì）SORPAS® 3D.testing模型，或继续使用SORPAS®3D的焊接模拟结果进行SORPAS®3D.testing仿（fǎng）真，焊（hàn）接（jiē）模拟结果（guǒ）包含了由于在焊接（jiē）过程中的加热（rè）和冷却而导致的焊接（jiē）及周边（biān）区（qū）域（yù）的材（cái）料性（xìng）能（néng）变化。另外，也可以通过SORPAS®2D3D.link的附（fù）加模块使用（yòng）SORPAS®2D.welding和2D.joining模（mó）拟结果进（jìn）行SORPAS®3D.testing模（mó）拟。

SORPAS®2D3D.link

SORPAS®2D模拟的计算（suàn）时间比3D模拟要短很（hěn）多。为了（le）利用2D.welding and 2D.joining模拟（nǐ）的优势（shì），于（yú）是开发了（le）一个（gè）特殊的软件模块，用于基于2D模拟（nǐ）的结果进行SORPAS®3D.testing模拟。

SORPAS®2D3D.link的新（xīn）附加模块，可（kě）以（yǐ）实现以（yǐ）下2个功能：

· 将（jiāng）SORPAS®2D.welding和2D.joining模拟结果转换为3D，并在SORPAS 3D软件系统中（zhōng）以3D图（tú）形显示（shì）。

· 扩（kuò）展2D.welding和（hé）2D.joining以自动（dòng）创建（jiàn）3D测试模型并（bìng）运行3D测试模拟来预测焊接（jiē）或铆（mǎo）接强度。

此外，SORPAS®3D.testing模拟（nǐ）的（de）结果可以导出（chū）到（dào）其（qí）他软件

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