SORPAS®介绍

SORPAS^®系统是（shì）一款（kuǎn）由 SWANTEC 开发的专（zhuān）业有限元分析软（ruǎn）件，专注于（yú）电阻焊与（yǔ）机械连接工艺的（de）仿真与优化，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子（zǐ）设备（bèi）等领域。通过（guò）集成焊接工程知识与（yǔ）数值建模技术，SORPAS® 为工程（chéng）师提供了从（cóng）工艺设计到生（shēng）产维护的全流程数（shù）字（zì）化（huà）解决方案（àn），帮助企业降低（dī）成本、提升质量并加速产品上市。

SORPAS®概（gài）念（niàn）

SORPAS^®是专门用于模（mó）拟和（hé）优化（huà）电阻焊接，机械（xiè）连接（jiē）及相关（guān）过程设（shè）计的专用有限（xiàn）元分析（FEA / FEM）软件（jiàn）。

SORPAS^®是集成焊（hàn）接工程专业知识与数值建模（mó）技术的一款独特而强大（dà）的（de）工具（jù），可直接用于（yú）工（gōng）业应用（yòng）。

SORPAS^®概念的核心价值体现在：

· 了解行业面临的实（shí）际（jì）问题

· 尊（zūn）重工程师（shī）的智慧及其工作方式

· 将新（xīn）技术整合到工（gōng）业工程师的日（rì）常工作中

SORPAS^®无需先验数值模拟的知识即可学习和使用，所以可以被工业（yè）工程师（shī）快速学习（xí）并（bìng）轻松使用。

焊接前确保^TM

找（zhǎo）到（dào）良好参数的（de）工艺窗口是实现最佳焊接质量的（de）焊接计划、工艺控制（zhì）和生产维护的（de）关键。SORPAS^®的工艺（yì）优（yōu）化和批量管理（lǐ）计划功能可用于预测提高焊接质量、提（tí）高生产稳定性（xìng）和减少（shǎo）飞溅。

焊接解（jiě）决（jué）方（fāng）案

焊接对于制造，组装和维修中的广泛（fàn）应用至关（guān）重要，如图所示，从设计、优（yōu）化、计划到生产和评估，焊接过程中（zhōng）还存在许多焊接问（wèn）题需要解决。

然而，要找到许多焊接问题的根（gēn）本原因并（bìng）不（bú）容（róng）易，部分原因是（shì）焊接工艺的复杂性（xìng），部分原（yuán）因是（shì）焊接过程（chéng）非常快，焊接内（nèi）部（bù）难以露出（chū）。

解决（jué）焊接问题的实际（jì）方法主要是（shì）通（tōng）过反复试验来进（jìn）行（háng）试错，首（shǒu）先（xiān）在焊接设（shè）备（bèi）上进行焊接设计，然后生成和评估焊（hàn）接，最后批准或拒（jù）绝（jué）焊接设计（jì），或调试焊接生产。这不仅耗时而且成（chéng）本（běn）很高。

具有焊（hàn）接模（mó）拟的新（xīn）数字方法可以在焊接生命周期的不同阶段同时工作。例如，在（zài）设计（jì）过程中（zhōng）可以（yǐ）通过预测焊接尺寸和焊接强度来评估焊接结果，还可以在稳定的焊接生（shēng）产（chǎn）之前优化焊接过（guò）程

在下面几页中，我（wǒ）们将详细介绍模拟焊（hàn）接解（jiě）决方（fāng）案，并（bìng）提供（gòng）如何进行（háng）良好（hǎo）的焊接设计的指导，建立稳（wěn）定（dìng）的焊（hàn）接生产以（yǐ）及在整个焊（hàn）接生命周期的每个阶段都（dōu）通过模拟来支持生（shēng）产成功的（de）焊接：

· 焊接（jiē）设计

· 焊接优化（huà）

· 焊接计划（huá）

· 焊接生产

· 焊接评估

然后，我们将引领（lǐng）焊接数字化的道路，以提（tí）出创建焊（hàn）接数字孪生的新方法，并（bìng）对整个（gè）焊接生命（mìng）周（zhōu）期的各（gè）个（gè）阶段给出了每个数（shù）字孪生的定义。

♦ 焊接设计（jì）

核心准则：进（jìn）行（háng）焊接设（shè）计和选择材（cái）料（liào）组合以平衡焊接界面产生的热量（liàng）。

实际（jì）问题：无法看（kàn）到焊接内部产生的热（rè）量，因此（cǐ）很难（nán）进行良好的焊接接设（shè）计以获得最佳的热（rè）量平（píng）衡。

数字解决方案（àn）：通过所有焊接设计选项（xiàng）和材料组合的模（mó）拟，可视化热量产（chǎn）生并预测可（kě）焊接（jiē）性。

在焊接设计中，重点是每个焊（hàn）接（jiē）零件的（de）几何设（shè）计和材料选择。通常（cháng）来说，对于优化和（hé）确定焊点的（de）位置以（yǐ）及（jí）焊点间距以（yǐ）获得最佳焊接质（zhì）量也很重要。

通过使用SORPAS进（jìn）行焊接模拟，可以对焊（hàn）接（jiē）零件的几（jǐ）何设计建模，从而可以灵活地为任何零件选择材料，并（bìng）且（qiě）可（kě）以从集成材料数据库（kù）中的所有材料（liào）列（liè）表中自由选择（zé）任何材料。这样，可以在计算（suàn）机上虚拟模拟（nǐ）所有（yǒu）几何设计和材料组（zǔ）合的可能性。在使（shǐ）用真实材料和真实（shí）零件进行（háng）任何焊（hàn）接测试之前，可以根据（jù）模拟结（jié）果得到焊接设计和（hé）材料组合的（de）最佳解决（jué）方案。

我们（men）将在下面详细介绍点焊（hàn），凸（tū）焊和机械（xiè）连接（jiē）应（yīng）用（yòng）的（de）焊（hàn）接设计（jì）解决方案。

点（diǎn）焊设计因素和材（cái）料的可焊性

每次在焊接（jiē）和连接将新材料引入生产之（zhī）前，都必须进行大量研究以评估（gū）材料的可焊性（xìng）以及（jí）在生产中实施该材料的可行性。有（yǒu）时，为了组（zǔ）装工厂的持续生产，可能会（huì）更改材料供（gòng）应商。这通常需要（yào）评估新供应商提供的材料（liào）的可焊接性，以保持焊（hàn）接质量和生产稳（wěn）定性。

SORPAS 2D.welding和SORPAS 3D.welding是（shì）已被用于评估各种厚（hòu）度和材料比率的材（cái）料的可焊性的具有强（qiáng）大功能的工具。

汽车工业中最常见（jiàn）的可（kě）焊性问（wèn）题之一是使（shǐ）用薄的低碳钢板和两种较厚的高强度（dù）钢进行的三（sān）层点（diǎn）焊（hàn）。

在《焊接》杂志 2011年出（chū）版：先进的高强度钢的（de）三层点焊（hàn）。

实验和数（shù）值计算的三片点焊中心点焊（hàn）缝截（jié）面（miàn）图

近年来，SORPAS已用于（yú）提高第三代高级高强度钢（AHSS）的电阻点（diǎn）焊性能。

关于第十一届（jiè）国际可焊性数值（zhí）分析研讨会的会（huì）议论文（2015年）：

提高了第三代汽车用AHSS的电阻点焊性能。

SORPAS热力学模型概述，显示了（le）样品和电极（jí）的几何形状，以（yǐ）及网格的（de）特（tè）写

凸焊设计因素和材料的（de）可焊性

在点焊中（zhōng），电极的设计对于（yú）将焊接电（diàn）流集中到焊接（jiē）区域很（hěn）重要（yào），而在凸（tū）焊（hàn）中，工件上的凸出物的设计对于局（jú）部化电（diàn）流至关重（chóng）要。电极仅提供焊接压（yā）力（lì），并将焊接（jiē）电流传导至工件。

工（gōng）件（jiàn）上的局部（bù）凸起可以专门（mén）设计用于将焊（hàn）接（jiē）电流集中到焊接区（qū）域，例如平板上的压（yā）花，圆螺母上的环（huán）形凸起或方螺母上的角凸（tū）起等。也可以（yǐ）使用工件的自（zì）然（rán）形状（zhuàng）作为将焊接电​​流（liú）集中（zhōng）到焊接（jiē）区域，例如交叉线焊接和管-板焊接。

凸焊（hàn）的设（shè）计要素是凸出物的形状，角度和（hé）高度。凸焊的设计原则是：凸出（chū）物的设计应有效地（dì）集中（zhōng）电流（liú），但应稳定且（qiě）不会塌（tā）陷得太快或引（yǐn）起严重的脱落（luò）。

通过有效地集（jí）中（zhōng）电流和在工件（jiàn）上形成凸起（qǐ），凸焊可（kě）在很大程度上用于焊接不同的材料（liào）（这些材料搭接组合可（kě）能（néng）无法进行（háng）点焊（hàn））。通过关键性表面涂层，甚至（zhì）可以通过凸（tū）焊（hàn）将极其困难的材料（liào）焊（hàn）接起来，例如将铜合金焊接到钢上。

一般（bān）而（ér）言，为（wéi）使（shǐ）焊接界面处的热量（liàng）达（dá）到最佳（jiā）热（rè）量平衡，会（huì）将凸起（qǐ）放（fàng）在较难产生热量的一侧：

· 如果使用相似的材料，由于需要（yào）加热的（de）体积和（hé）质量较大，因此应将凸起（qǐ）放置在较厚的工件上。

· 如果材料不（bú）同，则凸起应放（fàng）在（zài）电阻较（jiào）低的材（cái）料（liào）工件上（shàng）。

· 同（tóng）样，通常将具有（yǒu）较高电（diàn）阻（zǔ）的关键（jiàn）性表（biǎo）面涂层（céng）放置在具有较低电阻的材料（liào）上。

凸（tū）焊的最佳（jiā）设计（jì）和关键性表（biǎo）面涂层材料的（de）最佳选择，最适合焊（hàn）接的单个材料组合都可（kě）以使（shǐ）用SORPAS 2D进（jìn）行模拟。对于结构复杂的凸焊，SORPAS 3D更具（jù）有优势。通过将模拟的（de）焊接结（jié）果（guǒ）与不同的设计和材（cái）料选择进行比较，可以获（huò）得最佳的凸焊（hàn）设计。

凸焊设计应有效地集中电流而不要坍塌（tā）得太快

机械（xiè）接头的设（shè）计因素和接头的质量

机（jī）械（xiè）连（lián）接被广泛运用到连（lián）接不同的（de）材料，并（bìng）且这可能是将（jiāng）碳纤（xiān）维增（zēng）强（qiáng）的聚合物与金属（shǔ）连接的唯一（yī）有效方法。自冲铆接（SPR）和（hé）铆接（jiē）最（zuì）常用于汽车（chē）工业（yè）中的板材（cái）连（lián）接（jiē）。

为了获得最佳的接头质量，铆钉（dìng）的形（xíng）状（zhuàng）和材料（liào）、模（mó）具（jù）设计和材料以及工具力应（yīng）适当（dāng）优化。SPR接头的质量可以通过关键的接头因（yīn）素进（jìn）行评（píng）估，例如联（lián）锁长度（铆钉张（zhāng）开），底板的最（zuì）小厚度，铆钉头（tóu）的（de）高度以及底板中铆（mǎo）钉的有（yǒu）效长度。

SORPAS®2D.joining可用于模拟各种形状（zhuàng）和材（cái）料（liào）的铆钉和（hé）模具的机械连接，适用于板（bǎn）材（cái）厚（hòu）度和（hé）待连接（jiē）材（cái）料的所有组合。

自冲铆接质量因素: 联锁距离（lí）、底部厚度、顶部高度

♦ 焊接优化

核（hé）心准（zhǔn）则：为了获（huò）得尽可能大（dà）的焊接工艺窗口，以确保高质量的（de）焊接而不会喷溅/飞溅（jiàn）。

实际问题：需（xū）要使用真实材料进行大（dà）量焊（hàn）接测（cè）试才（cái）能找到工（gōng）艺窗口，这不仅耗费时间而（ér）且成本昂贵。

数字解决（jué）方案：通过（guò）数值（zhí）模拟（nǐ）和优化（huà）来预测（cè）具有（yǒu）焊接接增长曲线和可焊性工艺（yì）窗口。

焊（hàn）接（jiē）工艺优化（huà）  

借助SORPAS 2D.welding，已经开发了一（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（yǐ）运（yùn）行（háng）全自动程序来生成焊缝增长曲线和可焊性（xìng）凸角（jiǎo）。

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（xún）找（zhǎo）最佳工艺参数以进行稳定的焊接（jiē）生产以（yǐ）此（cǐ）来（lái）获得一致的焊接结果。

实际问题：每个工（gōng）厂（chǎng）都有自己的材（cái）料供应商（shāng）和设备制造商，所有焊（hàn）接（jiē）都需要（yào）各自适配的（de）工艺设置。

数字解决方案：通过具（jù）有自动化（huà）模拟的焊接计划，为每种焊接（jiē）组合获取优化的工艺参数。

批（pī）量管理计划

批量管理计划（huá）的功能可通过直接从（cóng）Excel数据（jù）表文件中读取输入数（shù）据，然（rán）后自动制作仿真文件并运行所有（yǒu）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，把优化和计划（huá）焊接工艺参数的解决方案生（shēng）成在Excel数据表文件中。这将为用户节省大量准备和仿真的时间，并（bìng）大大提高了仿（fǎng）真（zhēn）和优化的效率！

借助此（cǐ）功能，工程师可以在大规模，快（kuài）速的模（mó）拟（nǐ）和优（yōu）化（huà）的支持下，最（zuì）大限度（dù）地利用模拟和（hé）优化（huà）的优势，大幅减少焊接测（cè）试的次（cì）数（shù），从而（ér）提高焊（hàn）接质量和生产稳定性。

智（zhì）能焊接计划

新版SORPAS®2D的新（xīn）功能之（zhī）一是智能焊（hàn）接计（jì）划，用于预测最佳焊接（jiē）进（jìn）度（焊接电（diàn）流，力，焊接和保持（chí）时间）。

根据用户定义的（de）焊接任（rèn）务说明（WTD），其（qí）中包含板材，电极，焊接机（jī）的（de）类型以及所需的焊接（jiē）质（zhì）量的信息，SORPAS®将自动优化并找到最佳的焊接电流，力（lì），焊接时间和（hé）保（bǎo）持时间。

可以（yǐ）预测飞溅（排出）极（jí）限。从而在质量（liàng）要求的最小焊接熔（róng）核（hé）尺寸（cùn）和（hé）飞（fēi）溅（排出）极限之间预测焊接过程窗口。

软件将使用板材（cái），焊条和焊接机的（de）WTD信（xìn）息生成（chéng）焊接计划报告（gào）； 预测的最（zuì）佳焊接（jiē）进度（dù）规范（fàn）（WSS）； 具有最佳焊接电流，力（lì），焊接时间和（hé）保持（chí）时间的（de）焊接（jiē）工艺窗口； 以（yǐ）及使用最佳（jiā）焊接（jiē）工（gōng）艺参数获得的焊接质量结果。

SORPAS ^®焊接规划程（chéng）序

该SORPAS®焊接规划工作（zuò）在以下（xià）步骤：

· WTD—焊接任务说明（míng）

· 用户首选项

· 运（yùn）行焊接（jiē）计划以预（yù）测最佳焊接参数

· WSS的焊接（jiē）计划报告——焊接进度表规范

1）WTD—焊接任务描述用于定（dìng）义焊接任务（wù），包括板材（cái），电极，焊接机（jī）类型和所需焊接质量的规格，请参（cān）见右（yòu）图。

2）用户首选项用于用户首选的计划策略。焊接（jiē）电流将始终通过SORPAS®进行优化（huà），但（dàn）是用（yòng）户可以自由选择焊接（jiē）力，焊接时间或（huò）脉冲数的首选（xuǎn）值，方法是输入特定的输入值，或者直接将参（cān）数（shù）保留（liú）为0以使SORPAS ®完全优化。

3）进（jìn）行焊接（jiē）计划。定义焊接任（rèn）务并选择用户（hù）首（shǒu）选（xuǎn）项后（hòu），只需（xū）按“开（kāi）始”按钮即（jí）可开始焊接计划。然后，SORPAS®将自动（dòng）运（yùn）行所有优化程序，首先（xiān）确定最（zuì）佳焊接力和焊接时间，然后（hòu）预测焊接过程窗口和飞溅（排出）极限，最后优化焊（hàn）接电流和保（bǎo）持（chí）时间。

4）使（shǐ）用WSS的焊接计（jì）划报告（gào）—最佳焊接计划规范是焊接计（jì）划的结果，其中包括给定的WTD，预测的（de）最佳焊接工艺参数（焊接电（diàn）流（liú），焊（hàn）接力，焊（hàn）接时间（jiān）和（hé）保持时间（jiān））以及焊接工（gōng）艺（yì）窗口（kǒu）以及使用最佳（jiā）焊接工（gōng）艺参数预（yù）测的焊（hàn）接质量结果（guǒ）。

在焊接计划期间，所（suǒ）有仿真和优化（huà）仅使用同一个数据文件完成，与生成（chéng）焊（hàn）接增长曲线和可焊性凸角相（xiàng）比，这大大减少了计算时间和硬盘空（kōng）间的使用。

♦ 焊接生产

核心准则：为确保（bǎo）焊接生产在受控状态下运行并预见潜（qián）在问题以采取预防措施。

实际问题：焊接（jiē）质量的不一致以及存在未知原因（yīn）的（de）意外焊接问题，因此（cǐ）很难找到快速解决方案（àn）。

数字解（jiě）决方案：通过可能存在（zài）工艺公差和（hé）不规（guī）则焊接条件的模拟来（lái）找出焊接问题的根（gēn）本原因。

生（shēng）产维（wéi）护（hù）

当焊接生产（chǎn）开始时，在最佳工艺窗口中进行了系统的优化规划，焊接生产过程中出现的问题（tí）主要是由于焊接条（tiáo）件（jiàn）的意外变化，例如（rú）电极帽（mào）磨损，板间隙，电极错位以及可能（néng）来自先前加工过程的错误，例（lì）如热冲压和热处理。

生产维护可提（tí）高焊接质（zhì）量，生（shēng）产稳（wěn）定性（xìng）和生产（chǎn）率。

最常见的（de）问题（tí）之一（yī）是减少飞溅。

SORPAS可以帮助优化焊接过程（chéng），从（cóng）而减少飞溅。

不规则（zé）条件

♦ 焊（hàn）接（jiē）评估

核心准则（zé）：为确（què）保焊（hàn）接尺寸，焊接强度（dù）和焊接（jiē）周（zhōu）围（wéi）的焊（hàn）接材（cái）料性能（néng）（无缺陷）方面（miàn）的质量。

实际问题：在（zài）产生实际焊接之前无法（fǎ）在设计阶段评估焊接质量，并且难（nán）以预测焊接（jiē）缺陷。

数字解决方案：过模拟预测焊接熔核的形成，硬度和微观结构，开裂风险和焊接强度。

焊接（jiē）质量

焊（hàn）接（jiē）质量由以下评估（gū）标准表示：

· 焊核直（zhí）径或焊缝长度

· 焊（hàn）接强度

· 微观结构（gòu）

· 焊缝周围的硬度和（hé）其（qí）他性能

· 焊（hàn）接后（hòu）断裂的风险

硬度分布

借助新增的用于模（mó）拟冶（yě）金性能和残余物的（de）功（gōng）能（néng），可以预测焊接后（hòu）焊缝中（zhōng）的微（wēi）观结构（gòu）（马氏体，贝氏体，珠光体/铁素体）的分布，硬度分布以及残余（yú）应力和开裂风险。

焊接强度的（de）计算也（yě）参照ISO标准描述的测（cè）试方法，包括交叉拉伸强度（ISO 14272：2000），剪切强度（ISO 14273：2000）和剥离强度（ISO 14270：2000）。因此，可（kě）以根据所得到的焊接强度来优化（huà）焊（hàn）接工艺窗口（kǒu）和（hé）参数。

强（qiáng）度测试

评估焊（hàn）接接头质（zhì）量（liàng）的常用方（fāng）法（fǎ）是通过破（pò）坏性测试来获（huò）得各种载荷模式下的（de）最（zuì）大断裂力，并（bìng）获得失效模式（纽扣或界面失效）。

SORPAS®3D.testing可以将电阻（zǔ）焊接（jiē）过程（chéng）和机（jī）械连（lián）接（jiē）的模拟（nǐ）与焊接强（qiáng）度测试相结合：

· 拉伸剪切试验

· 十字（zì）拉伸测试

· 轴向拉伸试验（yàn）

· 剥离（lí）（或弯曲）测试

· 扭（niǔ）转试验

产业领域解决方案

焊（hàn）接（jiē）行业的（de）工业4.0意味着焊接过程计（jì）划（huá）和优化的（de）数字化！

传统焊接生产工艺规划和优化（huà）的方法是进行（háng）大量反（fǎn）复的焊接试验。这是非常昂（áng）贵（guì）且非常耗时（shí）的，还浪费了大量的材料和人工，这延长了开（kāi）发时间并延迟了新生产线的（de）启动，会给生（shēng）产维护留下许多未解决的问题或焊缝质量中无法发现的（de）缺陷。

为了降（jiàng）低成（chéng）本，加快开发速度并（bìng）提高生产稳定性和（hé）焊接质量，一种新的工作方式是（shì）用（yòng）计算机模（mó）拟和（hé）优化方法尽（jìn）可能用数字（或虚（xū）拟）测试代替物理测试。

SORPAS®是由欧洲、亚洲（zhōu）和北（běi）美（měi）的汽车工业和电汽（qì）电子工业（yè）的世界领先（xiān）公司专门为此目的研发的，并证明其在（zài）电（diàn）阻（zǔ）点焊方面的有效证明。随着（zhe）机械连（lián）接的新发展，该（gāi）应用程序也扩展到了（le）航空工业。

现在是（shì）时候转向一种（zhǒng）新的焊接工艺（yì）计划和（hé）优化数字化工（gōng）作方式！

SORPAS®为制造公司提供服务，这些制造公司在全球（qiú）各个工业领域的生产工厂中都有越来（lái）越多的用户：

     • 汽车/汽车供（gòng）应（yīng）商                                     • 电气/电（diàn）子

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

     • 散（sàn）热（rè）器（qì）/容器                                             • 家用五金（jīn）

     • 医疗仪器（qì）                                                  • 核设备

     • 饮食（shí）                                                         • 其他金属加工（gōng）行（háng）业

案例研究库

SORPAS®的最（zuì）大价值是领先（xiān）的技术，并为制造公司生产附近的直接工业应用带来巨大收益。图库中提供了该软件的一（yī）些工业应用（yòng）示例。

♦ 汽车行业

电阻焊接和机械连（lián）接（jiē）是（shì）汽车（chē）工业中用（yòng）于车身（shēn）或白车身（BIW）组（zǔ）装的主要（yào）连接技术（shù）。

几乎所有的钢钣金件都是通过点焊组（zǔ）装的，而大多数铝（lǚ）钣（bǎn）金件是通过自（zì）冲铆接（jiē）和铆（mǎo）接的方式组装的，而凸焊（hàn）通常用于将焊接（jiē）螺母紧固到（dào）板材上。

随着人们对（duì）轻型汽车减少二氧化（huà）碳排放，提高强度（dù）和提高碰撞性（xìng）能（néng）以改（gǎi）善安全措（cuò）施（shī）的要求不断提高，汽车中引入了越来越（yuè）多（duō）的新材料，包（bāo）括高级（jí）高强度钢（AHSS），铝合（hé）金和（hé）新的表面涂层。这些（xiē）新（xīn）材料极大地使焊接过程复杂化，并使传统材料（liào）焊接中的大部分现有知识无效。在建立焊接生产之前以及在生产维（wéi）护期间，需要（yào）更（gèng）多的焊接测试和工（gōng）艺优（yōu）化（huà）。

SORPAS®拥有汽车行业最（zuì）大的用户群：

•  在（zài）研发（fā）部门，负责（zé）新材料（liào）的焊接性评估，以及连（lián）接工艺（yì）的创新

•  在规划部门，进行焊接工艺规划（huá）和（hé）优化，并建立新的（de）焊接程序

•  在装配车间（jiān），进行生产（chǎn）启（qǐ）动和维（wéi）护，以提高焊接（jiē）质（zhì）量和生产稳（wěn）定性

电极降解

飞溅预测

强度测试

♦ 航天行业

机（jī）械连接和电（diàn）阻焊接也（yě）广泛用于（yú）航空航天工业，用于（yú）连（lián）接重量轻（qīng），强度高的（de）特殊金属部件，例如钛合金和铝合金，以（yǐ）及耐（nài）高温（wēn）材料，例如镍铬合金等。

铆接是飞机机翼和（hé）机身（shēn）组装中最常用的连接技术，而点焊也用于组装内（nèi）部零件。

为了支持在航空航天工业中的应用，已（yǐ）将特殊材料添加到内置材料数据库中，包括铝合金，钛合金（jīn），铬镍铁（tiě）合金和（hé）镍钴合金等。

除了（le）开发完善的用于模拟和优（yōu）化电（diàn）阻焊接工艺的功能外，SORPAS®现（xiàn）在还得到了进一步开发（fā），其新发布的版本用于（yú）模拟铆（mǎo）钉（dìng）变形较大的铆（mǎo）接工（gōng）艺（yì）。

♦ 电子（zǐ）行业

电阻焊接通常在电气（qì）和电（diàn）子行业中（zhōng）用于（yú）连接（jiē）各种（通（tōng）常是良好的导电性，但更难焊（hàn）接）材料（liào）和形状的部件（jiàn），例如电连接器，转子和印刷电路等。

电气和（hé）电子（zǐ）工业中电（diàn）阻（zǔ）焊接应用的特殊特征是其尺寸极小且难以焊接的奇特材料。

为了支（zhī）持电（diàn）气和（hé）电子行业的工业应（yīng）用，已将（jiāng）特殊材料添加（jiā）到内置（zhì）材料（liào）数（shù）据库（kù）中，包括（kuò）银（yín），铜合金和镍合金等（děng）。为了简（jiǎn）化微型（xíng）组件的（de）仿真，已将（jiāng）SORPAS®中的允许尺寸扩展到0.1微米（或4个小数点（diǎn）表示mm）。

SORPAS 2D.welding模（mó）块

SORPAS®是用于电阻焊仿真和电阻焊工艺优化（huà）的专（zhuān）业软件。它是为（wéi）了工程师进行焊（hàn）接（jiē）仿真而被（bèi）开（kāi）发（fā）的。它（tā）不需要任何数（shù）值（zhí）模（mó）拟方（fāng）面的先验知识（shí），具有（yǒu）焊接和（hé）材料知识（shí）的（de）工程师可以（yǐ）轻松地学（xué）习和使用它。SORPAS®结合了焊接专业知（zhī）识与数值技（jì）术，是一（yī）款独特而强大的工（gōng）具。

“自（zì）2001年以来（lái），我们（men）一直在使用SORPAS®，并且在电阻焊领域（yù）取得（dé）了许（xǔ）多创（chuàng）新（xīn）发（fā）展。我们现在正在（zài）将模拟的应用（yòng）进一步（bù）扩展到（dào）过程（chéng）优化，以支持生（shēng）产计划。”                                                                    ——德国大众（zhòng）汽车股份公（gōng）司的Matthias Graul先生

SORPAS®中的内置材料数据库包括几乎所有常用（yòng）的金（jīn）属材（cái）料，包括所有类型的钢，铝合金（jīn），钛（tài）合（hé）金（jīn），铜合金，镍基（jī）合金，表面（miàn）涂层材料，纯金属和高熔点金属，例如钨和钼等（děng）。用户也（yě）可以添加自己（jǐ）的（de）材料。软件可（kě）以模拟范围从（cóng）毫米级到（dào）微米（mǐ）级（jí）的焊（hàn）接（jiē）连接尺寸（cùn）。以及各种焊接（jiē）机和电源，包括（kuò）AC，DC，MFDC，逆变器和电容器（qì）放电（diàn）。

功能

应用领域（yù）

SORPAS®已（yǐ）应用于各（gè）个行（háng）业，解决点焊、凸焊、对接焊和微电阻焊中（zhōng）的问题，并支持研发以（yǐ）及（jí）工（gōng）艺参数优化。

SORPAS 3D.welding模块

SORPAS®3D是依据SORPAS®2D的概念开（kāi）发的，它具有（yǒu）易于使用的图形用户界面（GUI）和简单的功能，可（kě）用于电阻焊的工业应用。

现在可以适应复杂而（ér）具有挑战性（xìng）的电阻焊接应用。

SORPAS®3D输入向（xiàng）导是（shì）专门为快速（sù）构建（jiàn）和（hé）操作3D模型，设置（zhì）焊接参数，对电极和工件的（de）运动进行（háng）编程而（ér）设计的，类似（sì）于电阻焊接的生产装配线。

SORPAS®3D可（kě）以（yǐ）被相关用户和焊接专业人员快速学习并（bìng）轻松使（shǐ）用（yòng）。右侧是GUI的（de）屏幕截图（tú），其中包含用于构建3D模型的输入向导步骤。

[SORPAS 3D输入向导步骤1]方螺母投影焊接（jiē）模型

材（cái）料（liào）数据库（kù）和机（jī）器数据库直接与（yǔ）SORPAS®2D共（gòng）享（xiǎng）。目（mù）前已（yǐ）经开发了（le）两个（gè）新的库（kù），用于存储和加（jiā）载（zǎi）用于电极和工件的六面体网格（gé）对象的3D模型。

SORPAS®3D焊接（jiē）的工业应用

SORPAS®3D.welding的目标是促进和支持产品研发，产品设计以及焊接工艺优（yōu）化。SORPAS®3D.welding可（kě）用于模拟复杂的焊接（jiē），例如多点焊，凸焊，电极错位和（hé）缝焊中（zhōng）的旋转（zhuǎn）运动。

SORPAS 2D.joining模（mó）块（kuài）

SORPAS®2D.joining通（tōng）过多种解决（jué）方案来模拟连接，例如铆接，自冲铆接（SPR），盲铆接以（yǐ）及通过（guò）胶粘剂进行连接，是一款便于（yú）学习的（de）软件。

标准数据库为您提供常用的材料和一些铆钉的相关数据。我们与供应商合（hé）作以（yǐ）获得有关铆钉的更（gèng）多详（xiáng）细信息，您也（yě）可以将您使用的铆钉添加到数据库中。

基于与SORPAS®2D.welding相同的概念，我们不仅可（kě）以进行优质（zhì）的仿真（zhēn），而且致力于创（chuàng）建一个（gè）便捷的软件工具，该工具（jù）可以（yǐ）帮助每（měi）个工程师快速，轻松地进（jìn）行仿真！

SORPAS 3D. testing模块（kuài）

评估（gū）焊接质量的常用方法（fǎ）是通过（guò）破坏性测试（shì）来获（huò）得各种（横向拉伸，拉伸剪切（qiē）和剥（bāo）离测试等）最大断裂力（如：十字拉（lā）伸力、拉伸剪（jiǎn）切力（lì）和剥离（lí）力等），并获得焊点的失（shī）效模式（纽（niǔ）扣（kòu）失效或界面失效）。SORPAS®3D.testing可以对所有测试方法进行3D仿真，以预测（cè）焊接强度，以及通（tōng）过模拟焊（hàn）接板（bǎn）的断（duàn）裂来预测失效（xiào）模式。

SORPAS®3D.testing的核心应用如下：

· 根据实际焊接和铆接条件进行模拟，并以（yǐ）此评估焊接和铆接强度（dù）。

· 导出实际材料（liào）和（hé）焊接（jiē）条件的焊（hàn）接和接头强（qiáng）度（dù），支持后续的（de）结构（gòu）和（hé）碰撞模（mó）拟。

可以通过直接（jiē）使用板材和定义焊点的方式建（jiàn）立（lì）SORPAS® 3D.testing模型，或继续使（shǐ）用SORPAS®3D的焊接模拟结果进行SORPAS®3D.testing仿真，焊（hàn）接模拟结（jié）果包含（hán）了由于在焊接过程中的（de）加热（rè）和冷（lěng）却而导致（zhì）的焊接及周边区（qū）域（yù）的材料性能变（biàn）化。另外，也可（kě）以（yǐ）通过SORPAS®2D3D.link的附加模块使用SORPAS®2D.welding和2D.joining模拟结果进行SORPAS®3D.testing模（mó）拟。

SORPAS®2D3D.link

SORPAS®2D模拟的计算时（shí）间比3D模拟要短很多。为了利用2D.welding and 2D.joining模拟的优势，于是（shì）开发了（le）一（yī）个特（tè）殊的软件模（mó）块，用于基于2D模拟的结果进行SORPAS®3D.testing模拟（nǐ）。

SORPAS®2D3D.link的新附加（jiā）模（mó）块，可以实现以下2个（gè）功能：

· 将SORPAS®2D.welding和2D.joining模拟结果转换为3D，并在（zài）SORPAS 3D软件系（xì）统中以（yǐ）3D图形显示。

· 扩展（zhǎn）2D.welding和2D.joining以自动创建（jiàn）3D测（cè）试（shì）模型并运行（háng）3D测试模（mó）拟来预测焊接或铆接强度。

此外，SORPAS®3D.testing模（mó）拟的结果可以导出到其他软件

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