ANSYS镀锌钢板电阻点焊温度场数值模拟
关键词 镀锌钢板 点焊温度场 ANSYS 数值模拟
毕业论文设计说明书外文摘要
Title TEMPERATURE FIELD SIMULATION OF RESISTANCE SPOT WELDING OF ZINC-COATED STEELS
Abstract
This paper simulate 1.0mm+1.0mm galvanized steel spot welding by using the finite element software ANSYS,seclecting hard welding specifications and soft welding specifications by orthogonal experiment.From the simulation results,we know that if using of hard specifications,when welding current is 12kA,welding time is 8cyc and electrode force is 4000N,the simulation was a more reasonable size nugget and if using soft specification,when welding current is 9kA,welding time is 14cyc and electrode pressure is 2200N,simulated nugget the size of a more reasonable.According to the results of numerical simulation of temperature distribution, three main welding parameters that the welding current,welding time and electrode force were analyzed.Studying effect on galvanized steel resistance spot welding joint quality.And then a confirmatory test was carried out to verify the simulation results.
Keywords Galvanized steel Spot welding temperature field ANSYS Numerical Simulation
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景及研究意义 1
1.2 电阻点焊的焊接原理 1
1.3 镀锌钢板电阻点焊的特点及研究 2
1.4 镀锌钢板电阻点焊温度场数值模拟 2
1.5 总结 3
2 试验材料及设备 4
2.1 试验材料 4
2.2 焊接试验设备 4
3 热电耦合模型 6
3.1 基础理论 6
3.2 几何模型 7
3.3 材料属性 8
3.4 网格划分 8
3.5 边界条件及载荷 8
3.6 求解计算 8
3.7 后处理 8
4 点焊规范正交试验模拟 8
4.1 点焊硬规范正交试验模拟 8
4.2 点焊软规范正交试验模拟 8
5 焊接参数对温度场影响 8
5.1 焊接时间对温度场影响 8
5.2 电极压力对温度场影响 8
5.3 焊接电流对温度场影响 8
6 验证性试验 8
6.1 验证方案 8
6.2 验证结果 8
结 论 8
致 谢 8
参考文献8
1 绪论
1.1 课题背景及研究意义
电阻点焊是电阻焊的主要分支，它是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两个电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法[1]。电阻点焊这种焊接方式拥有高效的生产率、自动化程度高以及容易普遍机械化等优点，使得其在现代工业生产制造行业广泛的被应用。目前工业上广泛应用热浸镀锌钢板，镀层厚(约12～35μ),具备极佳的防腐蚀能力，因而普遍地在汽车制造中运用，电阻点焊是其首当其冲焊接方式。镀锌钢板中的金属锌，严重影响可焊接性，镀锌钢板电阻点焊工业制造中经常导致许多技术难题产生。这些难题不但导致制造效率下降以及严重影响镀锌钢板优异性的体现，还使得镀锌钢板的广泛推广以及应用受到影响。电阻点焊又是一个高度非线性、多变量耦合作用的焊接方法[2]。焊接规范中有焊接电流、电极压力以及焊接通电时间的优化以及匹配，这三大参数直接对焊接结果造成严重的影响。因此如果要保持较高的焊接质量，就需要更精确的控制各项焊接参数，改进点焊工艺参数成为亟待解决的问题。本课题运用Ansys有限元软件对镀锌钢板电阻点焊中温度场分布情况展开有限元数值模拟。研究工艺参数对温度场分布的影响，使点焊接头满足使用要求，并通过对实际镀锌钢板进行点焊工艺试验验证，为今后继续开展该方向课题研究打下良好基础。
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