【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汽车零部件制造，涉及一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法。
技术介绍
1、铝相较于钢，具有质量轻、耐腐蚀、强度高、焊接成形性好等特点，铝合金熔点低，便于回收再利用，作为一种轻质材料在新能源汽车上应用广泛，焊接作为其中一种关键的工艺连接手段，焊后的质量是产品合格率的重要检验指标，然而铝合金材料热导率高、线膨胀系数较大，焊接时应采用能量集中、热输入大的焊接方法，但过高的热输入会导致热裂纹倾向较大，同时凝固时的体积收缩率较大，极易造成焊件的变形和应力较大。
2、因此，解决焊接变形带来的尺寸不合格问题迫在眉睫，需要做大量的验证实验摸索选取工艺参数，实验周期较长且受环境设备等的影响，不稳定状态更多。
3、针对铝合金电池盒水冷板激光焊接温度分布及变形情况，过高的温度会导致周围涂胶工艺失效，变形引起的尺寸不合格，会造成装配困难，导致产品不合格报废等情况，目前采用实验方法，循环验证焊接工艺参数，此外采用“反变形”手段，以抵消或补偿焊后发生的变形，但是验证周期较长，材料消耗大，且精确度难以把控，具有较大的改进空间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法。
2、本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，包括步骤：
3、s1：获取电池盒水冷板的组成材料以及形状尺寸；
4、s2：根据产品形状尺寸建立有限元三维模型，使用有限元前处理软
5、s3：根据电池盒水冷板的材料确定焊接工艺方法，根据不同的焊接工艺方法获取不同的焊接工艺参数，按照焊接工艺方法确定热源模型；
6、s4：对实际焊接接头熔池的形状尺寸与热模拟熔池形状尺寸进行对比从而校核热源；
7、s5：通过有限元焊接工艺仿真软件设置边界条件，并对实际工况进行焊接过程仿真模拟，分析不同焊接顺序下应力应变情况，从而选择最佳工艺参数。
8、在上述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法中，在步骤s1中，针对弧焊，获取弧焊对应的焊接电压、焊接电流、焊接速度的焊接工艺参数；针对激光焊接，获取激光焊接对应的焊接电流、焊接速度、激光功率的焊接工艺参数。
9、在上述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法中，在步骤s2中，在建立有限元三维模型前，先根据产品形状尺寸进行实体模型简化，保留实体模型的必要特征，删减实体模型的非必要特征。
10、在上述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法中，在步骤s2中，在使用有限元前处理软件对有限元三维模型进行网格划分时采用六面体网格划分。
11、在上述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法中，在步骤s2中，在使用有限元前处理软件对有限元三维模型进行六面体网格划分时将网格划分的单元尺寸范围限制在3.5mm-7mm。
12、在上述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法中，在步骤s3中，在按照焊接工艺方法确定热源模型时针对激光焊接工艺选用椎体热源模型。
13、在上述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法中，在步骤s3中，在按照焊接工艺方法确定热源模型时针对弧焊工艺选用双椭球热源模型。
14、在上述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法中，在步骤s5中，在通过有限元焊接工艺仿真软件设置边界条件时边界条件包括工装夹具定位情况、夹持元件夹持力大小、电压大小、电流大小以及焊接顺序。
15、在上述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法中，在步骤s2中，采用hypermesh作为有限元前处理软件对有限元三维模型进行网格划分；在步骤s5中，采用simufactwelding作为有限元焊接工艺仿真软件设置边界条件。
16、在上述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法中，在步骤s2中，针对铝合金组成材料的电池盒水冷板采用激光焊接工艺。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
18、1、利用数值耦合方式对水冷板焊接变形进行有效仿真模拟，获得了相较于试验更佳的工艺参数，降低了试验时间与成本，减少了材料损耗，全面预测整个焊接过程中的温度以及位移量变化情况，形成电池盒焊接应力应变仿真的定量分析方法，精确度高。
19、2、先根据产品形状尺寸进行实体模型简化，保留实体模型的必要特征，删减实体模型的非必要特征，在较大程度地减少建立有限元三维模型的时间成本的同时，能够尽可能准确保证较为准确的计算结果。
20、3、在使用有限元前处理软件对有限元三维模型进行网格划分时采用六面体网格划分而不是四面体网格划分，是由于六面体网格比四面体网格更容易收敛，并且计算精度高，减少计算过程中因网格畸变引起运算报错停止的情况发生。
21、4、在使用有限元前处理软件对有限元三维模型进行六面体网格划分时将网格划分的单元尺寸范围限制在3.5mm-7mm，能够有效提升计算精度，保证计算结果。
22、5、根据不同的焊接工艺方法获取不同的焊接工艺参数，按照焊接工艺方法确定热源模型，采用椎体热源模型更加适合激光焊接工艺，采用双椭球热源模型更加适合弧焊工艺。
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1.一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于，包括步骤：
2.如权利要求1所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤S1中，针对弧焊，获取弧焊对应的焊接电压、焊接电流、焊接速度的焊接工艺参数；针对激光焊接，获取激光焊接对应的焊接电流、焊接速度、激光功率的焊接工艺参数。
3.如权利要求2所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤S2中，在建立有限元三维模型前，先根据产品形状尺寸进行实体模型简化，保留实体模型的必要特征，删减实体模型的非必要特征。
4.如权利要求3所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤S2中，在使用有限元前处理软件对有限元三维模型进行网格划分时采用六面体网格划分。
5.如权利要求4所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤S2中，在使用有限元前处理软件对有限元三维模型进行六面体网格划分时将网格划分的单元尺寸范围限制在3.5mm-7mm。
6.如权利要求1所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤S3中，在按照焊
7.如权利要求1所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤S3中，在按照焊接工艺方法确定热源模型时针对弧焊工艺选用双椭球热源模型。
8.如权利要求1所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤S5中，在通过有限元焊接工艺仿真软件设置边界条件时边界条件包括工装夹具定位情况、夹持元件夹持力大小、电压大小、电流大小以及焊接顺序。
9.如权利要求1所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤S2中，采用Hypermesh作为有限元前处理软件对有限元三维模型进行网格划分；在步骤S5中，采用Simufact Welding作为有限元焊接工艺仿真软件设置边界条件。
10.如权利要求1所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤S2中，针对铝合金组成材料的电池盒水冷板采用激光焊接工艺。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于，包括步骤：
2.如权利要求1所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤s1中，针对弧焊，获取弧焊对应的焊接电压、焊接电流、焊接速度的焊接工艺参数；针对激光焊接，获取激光焊接对应的焊接电流、焊接速度、激光功率的焊接工艺参数。
3.如权利要求2所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤s2中，在建立有限元三维模型前，先根据产品形状尺寸进行实体模型简化，保留实体模型的必要特征，删减实体模型的非必要特征。
4.如权利要求3所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤s2中，在使用有限元前处理软件对有限元三维模型进行网格划分时采用六面体网格划分。
5.如权利要求4所述的一种模拟电池盒水冷板焊接变形的方法，其特征在于：在步骤s2中，在使用有限元前处理软件对有限元三维模型进行六面体网格划分时将网格划分的单元尺寸范围限制在3.5mm-7mm。
6.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王莅，王洋，迟珉良，殷占隆，
申请(专利权)人：敏实汽车技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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