薄板的案例
技術 | 薄板單面密集焊縫焊后彎曲變形分析
摘要
針對2 mm的316L薄板單面密集焊縫結構，采用數值模擬的方法分析了兩種焊接方案下的薄板焊接彎曲變形. 利用高度測量裝置建立了薄板彎曲變形測量方法，進行了兩種焊接方案的工藝試驗，對焊后彎曲變形進行了測量. 在此基礎上，對數值模擬和工藝試驗的結果進行了對比. 結果表明，薄板單面密集焊縫結構焊接后呈船形變形，拉通焊彎曲變形中心接近于板中心，而兩端向中間焊彎曲變形中心偏向板的先焊位置. 兩端向中間焊在長度方向彎曲變形量小于拉通焊，兩端向中間焊的焊接方案較優.
20世紀90年代以來，發達國家在軍事制造和工業生產中，薄板鋼材的使用情況日益劇增. 板厚的減薄能節約材料，減輕產品質量，但給焊接生產帶來了不小的難題. 2 mm以下薄板焊接過程中，存在容易燒穿、變形大、焊縫成形不良等問題. 薄板剛度小，焊接過程中易產生彎曲變形，甚至失穩發生波浪變形，從而嚴重影響焊接結構的精度和質量，導致產品質量隱患. 薄板單面密集焊縫結構在薄板的單面密集分布著多條焊縫，其焊接變形具有復雜性、多元性. 多條焊縫的焊接順序、焊接方向選擇直接影響到薄板焊后形狀，控制不當極易引起產品質量隱患. 合理的設計薄板焊接順序方案，對于控制薄板焊接變形和薄板結構的安全應用非常重要.
Q
&
A
1.試驗方法
1.1 薄板單面密集焊縫結構
一種典型的薄板單面密集焊縫結構，其模型示意圖如圖1所示.
圖1 模型示意圖
薄板尺寸為260 mm×50 mm×2 mm的316 L不銹鋼，在其單面兩側四個邊沿對稱密集分布著四條焊縫.
展開 薄板單面密集焊縫焊后彎曲變形分析
摘要 針對2 mm的316L薄板單面密集焊縫結構，采用數值模擬的方法分析了兩種焊接方案下的薄板焊接彎曲變形. 利用高度測量裝置建立了薄板彎曲變形測量方法，進行了兩種焊接方案的工藝試驗，對焊后彎曲變形進行了測量. 在此基礎上，對數值模擬和工藝試驗的結果進行了對比. 結果表明，薄板單面密集焊縫結構焊接后呈船形變形，拉通焊彎曲變形中心接近于板中心，而兩端向中間焊彎曲變形中心偏向板的先焊位置. 兩端向中間焊在長度方向彎曲變形量小于拉通焊，兩端向中間焊的焊接方案較優.
20世紀90年代以來，發達國家在軍事制造和工業生產中，薄板鋼材的使用情況日益劇增. 板厚的減薄能節約材料，減輕產品質量，但給焊接生產帶來了不小的難題. 2 mm以下薄板焊接過程中，存在容易燒穿、變形大、焊縫成形不良等問題. 薄板剛度小，焊接過程中易產生彎曲變形，甚至失穩發生波浪變形，從而嚴重影響焊接結構的精度和質量，導致產品質量隱患. 薄板單面密集焊縫結構在薄板的單面密集分布著多條焊縫，其焊接變形具有復雜性、多元性. 多條焊縫的焊接順序、焊接方向選擇直接影響到薄板焊后形狀，控制不當極易引起產品質量隱患. 合理的設計薄板焊接順序方案，對于控制薄板焊接變形和薄板結構的安全應用非常重要.
1.試驗方法
1.1 薄板單面密集焊縫結構
一種典型的薄板單面密集焊縫結構，其模型示意圖如圖1所示.
展開 CMT薄板焊機的應用優勢分析
司機室蒙皮薄板的對接如附圖所示。
司機室蒙皮薄板的對接
（4）無飛濺起弧
CMT焊接無飛濺起弧的特點減少了焊后清理工作。在薄板的焊接過程中，由于傳統的MAG焊在焊接過程中會產生較多的焊接飛濺，焊后需要大量的打磨工作。采用CMT焊進行薄板焊接，可以很好的解決焊接飛濺的產生。
（5）焊接變形量較小
現采用輕量化機車2mm外蒙皮分別進行CMT焊機與MAG焊進行對接焊接對比。一般薄板焊接后，會在焊縫長度方向上產生收縮變形，寬度方向發生角變形，通過對比外蒙皮試板的收縮量和變形量，來判斷CMT焊機用于薄板焊接的優異性。在焊后通過對外蒙皮試件的收縮量和變形量進行測量，得知CMT焊接產生的變形量和收縮量均小于MAG焊產生的變形量（見表2）。
3. 結語
通過CMT焊與MIG/MAG焊在薄板焊接方面的對比，發現CMT焊在薄板焊接方面具有巨大優勢。CMT薄板焊機第一次將焊絲的運動同熔滴過渡過程相結合，在焊接過程實現冷熱交替，能夠控制短路電流實現無飛濺過渡，焊接時具有低熱輸入量，焊后變形小，搭橋能力好，焊縫均勻一致，焊接速度高，運行成本低等特點， 因此適用于超薄板材的焊接，可廣泛應用于焊接的各個領域。
作者簡介：趙希龍、劉靜，中車大連機車車輛有限公司。
文章來源：《金屬加工（熱加工）》2017年第6期，第16-17頁。
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展開 CAE前處理 | 高階單元在薄板網格劃分時的注意事項（2）
01
前言
在文章【CAE前處理 | 高階單元在薄板網格劃分時的注意事項（1）】中，筆者對比了不同長厚比下，厚度方向網格數量對薄板結構的剛度及強度影響
根據計算結果初步判斷，1層高階全積分單元是能夠滿足薄板結構常規計算需求
這里可能有伙伴會想，“高階單元既然精度這么高，豈不是網格隨便劃分下就能進行計算？”
這里暫且不討論其它，單就薄板結構網格劃分而言，還有很重要的一部分數據沒有進行對比，那就是“長度方向網格數量對計算精度有著怎樣的影響？”
矩形薄板與有橢圓孔缺陷的薄板模態分析比較
矩形薄板與有橢圓孔缺陷的薄板模態分析比較，例子比較簡單，闡述了模態分析的基本步驟，適合初學者。
矩形薄板與有橢圓孔缺陷的薄板模態分析比較.pdf
Abaqus薄板彎曲變形分析實
本文采用Abaqus/Standard求解器，進行薄板彎曲變形分析，用以簡單展示ABAQUS接觸建模及其分析功能。
1、 計算模型
如圖1所示，懸臂梁左端受剛性模具固定，右端受移動模具下壓產生變形。
2、 有限元模型
建立有限元模型，創建穩態分析步，分析薄板和剛性表面間的接觸，平板使用實體平面應變單元CPE4I, 該單元沿板厚方向只需要一個單元即可以準確模擬彎曲行為。剛性表面以解析剛性面模擬。
3、 接觸建立
ABAQUS中，接觸的一般需要三個步驟。
首先定義接觸表面。剛性表面一般作為接觸對的主面，本例中將剛性模具的面定義為主面，薄板面為從面。
進而定義接觸對。選擇發生接觸的主從面定義為接觸對。
最后定義接觸屬性。包括接觸類型，以及摩擦系數等相關接觸參數。本例選擇無摩擦的光滑接觸屬性。
本案例共包括三個接觸對，分別為三個剛性模具與薄板之間的接觸。
完成接觸設定后，對模型設定相關邊界條件：上下模具完全固定，沖頭向下移動60mm。薄板左端固定。
在此邊界條件下，沖頭向下移動時，薄板上的三個接觸對發生作用，使得薄板右端發生彎曲。
4、 接觸輸出
接觸設定中，對于多有表面的接觸信息，可以設定接觸應力、接觸位移等接觸輸出信息。
5、 分析結果
如圖所示，計算完成后薄板發生預想彎曲。案例設定了接觸應力輸出，接觸應力包括接觸壓力、摩擦剪切力的輸出，均可以在后處理中進行相應結果顯示。圖中所示云圖所示為接觸壓力云圖。
展開 沖壓件加工中薄板和厚板的不同之處你可知道？
沖壓薄板和沖壓厚板都是五金沖壓件的使用材料，從厚度上其標準是4mm以上的成為厚板， 4mm以下的稱為薄板，在同種材料下兩者的屬性相同，在實際情況中可按照具體的產品來選擇。
薄板的成形方法與其他金屬材料相同，主要是通過鑄造和塑性變形兩種方式進行。鑄造可以生產出形狀比較復雜的零件，目前市場上薄板零部件80%左右通過鑄造方法生產，但鑄造生產的零件由于組織縮松導致綜合力學性能差，壁厚，材料浪費嚴重，而且鑄造方法無法生產出大表面積的薄壁零件，生產條件惡劣，環境污染嚴重，生產效率低，生產成本高，限制了其在工業生產中的廣泛應用。對于以薄壁和大表面積為特征的板類零件，沖壓成形是最為切實可行的方法，能夠快速生產出薄壁、綜合力學性能良好的零件。薄板沖壓成形工藝主要包含拉深、彎曲、翻邊、縮口、擴口、脹形以及特種成形等，沖壓成形時材料主要是通過伸長和壓縮兩大類變形性質發生變形的。其中拉深是應用最為普遍，也是最重要的一種成形工藝方法，拉深過程中材料的變形包含伸長類和壓縮類變形，其產生的缺陷具有典型性，如能解決薄板拉深成形工藝問題，其他沖壓成形工藝問題解決起來相對容易得多。
薄板沖壓的特點：
1. 在沖壓時，模具間隙小于合理間隙會使薄板產生斷裂，裂紋容易發生重合，厚度越小，裂紋長度越小，沖壓模的間隙也就越小。
2. 回彈性較大，但斷面質量較好的薄料容易在沖壓中產生變形，沖壓完后，工件恢復原有形狀時會產生較大的回彈。由于厚度較薄，沖壓斷面與表面的垂直度高，所生產的五金沖壓件質量會比較好。
3. 薄板具有更小的沖壓間隙，普通沖沖壓要求具有更高的精度，模架導柱與導套的配合要達到h6/h5，使用滾動導套結構來固定生產。
展開 從法規、理論公式到FEA探究薄板的縱向屈曲
而目前規范對于板的屈曲校核普遍采用較為“統一”的方法，并未對“薄板”與“厚板”做區分。那對于“薄板”，我們現有的規范適用嗎？筆者最近讀到一本書《Trends in Analysis and Design of Marine Structures》，書中文章結合試驗，研究了薄板的屈曲性能，很有意思。
技術 | 解決薄板不銹鋼焊接變形、燒穿的幾個方法要點
薄不銹鋼焊接最棘手的問題就是焊穿、變形
不銹鋼薄板拘束度較小?在焊接過程中受到局部加熱、冷卻作用?形成了不均勻的加熱、冷卻?焊件會產生不均勻的應力和應變?焊縫的縱向縮短對薄板邊緣的壓力超過一定值時?即會產生較嚴重的波浪式變形?影響工件的外形質量。
解決不銹鋼薄板焊接時燒穿、變形的主要措施有：
1、嚴格控制焊接接頭上的熱輸入量?選擇合適的焊接方法和工藝參數(主要有焊接電流、電弧電壓、焊接速度)。
2、通常對薄板焊接一般采用較小的噴嘴，但我們建議盡量采用大的噴嘴直徑，這樣使焊接時的焊縫保護面大一些，能有效且較長時間隔絕空氣，使焊縫形成較好的抗氧化能力強。
3、用φ1.5鈰鎢極棒，磨削的尖度要更尖，且使鎢極棒伸出噴嘴的長度應盡量長些，這樣會使母材更快的熔化，也就是說熔化溫度上升更快，溫度會更集中，能使我們對需要熔化的位置盡可能快的熔化，且不會讓更多的母才溫度上升，這樣使材料的內應力發生變化的區域變小，最終也使材料的變形也會減少。
4、裝配尺寸力求精確?接口間隙盡量小。間隙稍大容易燒穿?或形成較大的焊瘤。
5、必須采用精裝夾具?夾緊力平衡均勻。焊接不銹鋼薄板關鍵要注意:嚴格控制焊接接頭上的線能量?力求在能完成焊接的前提下盡量減小熱量輸入?從而減小熱影響區?避免上述缺陷的出現。
6、選擇合理的焊接順序，對于控制焊接殘余變形尤為重要，對于對稱焊縫的結構，應盡量采用對稱焊接；不對稱的結構，則采用先焊焊縫少的一則，后焊焊縫多的一側。使后焊的變形足以擬消前一側的變形，以使總體變形減小。
7、不銹鋼薄板最好的是激光焊0.1MM都可以焊接?激光光點大小任意調節?能夠很好的把控。變形比本上也是沒有的。
展開 應用LS-DYNA進行薄板成形仿真
應用LS-DYNA進行薄板成形仿真（高級培訓）如獲至寶，拿來與大家共享，原為ppt為了減少體積轉為pdf，但還有600k多一點，感覺犯不著上傳到ftp，只好分卷壓縮直接傳上來了，請見諒！
應用LS-DYNA進行薄板成形仿真.part3.rar
應用LS-DYNA進行薄板成形仿真.part1.rar
應用LS-DYNA進行薄板成形仿真.part2.rar
不銹鋼薄板拉伸加工要點，你知道嗎？
大家好，我是伍海，今天這篇文章我們來說下不銹鋼薄板的一些加工重點。
不知道大家知不知道不銹鋼產品在現在的裝飾、民用五金、廚房設備用具等行業已經應用的愈加廣泛，這是為什么？因為它外表精美、抗腐蝕性強。但是這類產品對于外觀的要求是非常高的，在的加工產品過程中，零件表面容易劃傷，很容易會產生粘結瘤，使生產效率和質量都受到影響，那么要怎么解決這些問題呢？
這時候我們要在沖壓加工過程中從模具結構、材料和熱處理等地方入手，提高零件的質量和模具的使用壽命，進一步解決不銹鋼沖壓過程中存在的問題。
下圖是不銹鋼薄板的一些沖壓特點
看完不銹鋼薄板沖壓特點后，我們再來看看要解決不銹鋼薄板沖壓拉深問題，我們要怎么做？
小編認為，出現這些問題，是由不銹鋼自身特性決定，主要由下五個方面的因素影響：
1、原材料性能
2、模具的結構及沖壓速度
3、模具材料
4、沖壓潤滑液
5、工藝的設計
如圖，我們可以改進拉伸難度。把圖中2號位置壓邊面做成斜的形狀，這樣的話在拉深時圖中3號位置會與壓邊面和凹模完全接觸，這時凹模圓角部位材料就會承受很大的壓邊力，達到改善拉深難度的效果
板材的質量也會影響沖壓性能，所以我們采購的材料要正規、要符合標準。對于硬態料，沖壓加工前要退火操作，來增加加工的性能。
好了，這篇關于不銹鋼薄板拉伸的加工的重點小編就說到這里了，大家有沒有學會呢？有什么不明白的可以在下方評論區說出來，我們一起交流哦！
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（文章轉載于網絡，僅供學習分享，如侵權，請聯系刪除） 現在很多學習模具設計的小伙伴越來越多，很多人問我有沒有資料，第一本書看什么比較好，根據你們的需求，我將一些模具設計的資料進行了分類管理，希望你們能在模具行業前途無量。私信回復我“資料"即可領取!
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收藏級：不銹鋼薄板拉伸加工要點
大家好，我是湯姆老師，今天這篇文章我們來說下不銹鋼薄板的一些加工重點。
不知道大家知不知道不銹鋼產品在現在的裝飾、民用五金、廚房設備用具等行業已經應用的愈加廣泛，這是為什么？因為它外表精美、抗腐蝕性強。但是這類產品對于外觀的要求是非常高的，在的加工產品過程中，零件表面容易劃傷，很容易會產生粘結瘤，使生產效率和質量都受到影響，那么要怎么解決這些問題呢？
這時候我們要在沖壓加工過程中從模具結構、材料和熱處理等地方入手，提高零件的質量和模具的使用壽命，進一步解決不銹鋼沖壓過程中存在的問題。
下圖是不銹鋼薄板的一些沖壓特點
看完不銹鋼薄板沖壓特點后，我們再來看看要解決不銹鋼薄板沖壓拉深問題，我們要怎么做？
小編認為，出現這些問題，是由不銹鋼自身特性決定，主要由下五個方面的因素影響：
1、原材料性能
2、模具的結構及沖壓速度
3、模具材料
4、沖壓潤滑液
5、工藝的設計
如圖，我們可以改進拉伸難度。把圖中2號位置壓邊面做成斜的形狀，這樣的話在拉深時圖中3號位置會與壓邊面和凹模完全接觸，這時凹模圓角部位材料就會承受很大的壓邊力，達到改善拉深難度的效果
板材的質量也會影響沖壓性能，所以我們采購的材料要正規、要符合標準。對于硬態料，沖壓加工前要退火操作，來增加加工的性能。
好了，這篇關于不銹鋼薄板拉伸的加工的重點小編就說到這里了，大家有沒有學會呢？有什么不明白的可以在下方評論區說出來，我們一起交流哦！
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展開 【加工知識】薄板鈑金件中沉孔的標注及加工探討！
在薄板沉孔的標注中，個人認為按照標準來進行標注比較合適。
優點：
1. 可以清晰地告訴加工者，真實意圖；
(按照標準進行標注，加工者一看就能夠明白設計者沒有其它什么可能的意圖，就是放沉頭螺釘，并且能夠清楚地知道是放多大的沉頭螺釘。)
2. 方便加工者在實際加工時的把握，也便于加工后產品的正常使用。
(通常我們在沉孔中并沒有什么特殊要求，沉頭螺釘沉下去，不穿過，即為合格。對于尺寸方面不會有過于苛刻的要求，也很難對這些尺寸進行檢測。)
加工方面
加工者拿到圖紙，看見薄板上的沉孔標注為標準標注后，不應拘泥于標注的尺寸，應該明白設計者對于該沉孔的用途，準備放置多大的沉頭螺釘。如同標注中的螺孔M2、M3之類，能夠清楚明白，并使得加工結果滿足需求。在加工時，應該注意：
1. 薄板厚度適合時，即保證螺釘不會穿過時，應優先滿足大圓即d2尺寸，以保證螺釘可以沉入；
2. 薄板厚度較小，螺釘可能穿過時，可不滿足d2尺寸，但應盡量使得沉頭螺釘標準中的最大尺寸螺釘可以沉入；
3. 薄板厚度過小，螺釘可能穿過時，沉頭螺釘仍然無法沉入，應與設計者進行溝通協商解決。
展開 玻璃薄板傳聲損失的有限元模擬分析
以平面玻璃薄板為研究對象,通過對聲波與玻璃相互耦合作用的分析,提出了基于有限元模擬計算的方法計算玻璃薄板的傳聲損失,計算的結果和傳統的方法具有相同的趨勢,表明該法的正確性。同時,該法細化了板結構,具有更高的準確性
玻璃薄板傳聲損失的有限元模擬分析.pdf
技術 | 最新的鈦合金薄板的無損檢測方法——渦流陣列檢測
(2) 渦流陣列技術能夠取代滲透檢測方法對鈦合金薄板(原材料或成型板)進行檢測，可采用雙面掃查法實施檢測，基本能夠實現對厚度不大于4 mm的鈦合金薄板表面、內部的全覆蓋檢測，檢測效率和效果明顯優于滲透檢測。
□ END □
