[發明專利]攪拌工具的尺寸確定方法、裝置、設備及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202011258629.8
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112372133B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 張穎川;金煒;劉秀川;代鵬;王敬水;黃磊杰;張雙;李鵬昊;孫璐;馬明陽;馬國棟;王任俠;馬強;曹陽
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司;北京縱橫機電科技有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司機車車輛研究所;鐵科縱橫(天津)科技發展有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力;韓嫚嫚

1.一種攪拌工具的尺寸確定方法，其特征在于，包括如下步驟：

確定待焊工件的厚度，以及針對不同材質的攪拌工具，獲得所述攪拌工具在焊接時的結構尺寸數據；

根據所述攪拌工具的結構尺寸數據、以及所述待焊工件的厚度，進行曲線擬合，將擬合得到的曲線方程作為所述攪拌工具的工程模型；

所述攪拌工具的工程模型為S₁＝a×d+b；

其中：S₁為擬合結構特征數據；d為所述待焊工件的厚度；a和b分別為根據所述擬合曲線圖確定的第一擬合系數和第二擬合系數；

根據雙軸肩攪拌摩擦焊的熱輸入理論確定所述攪拌工具的實際結構特征模型，所述實際結構特征模型由所述攪拌工具的上軸肩直徑、所述攪拌工具的下軸肩直徑、所述攪拌工具的攪拌針直徑、以及所述上軸肩直徑與所述下軸肩直徑之間的軸肩間距確定；

所述實際結構特征模型：S₂＝R³_上+R³_下－R²_p(2R_p－3H)；

其中：S₂為實際結構特征數據、R_上為上軸肩直徑、R_下為下軸肩直徑、R_p為攪拌針直徑、H為軸肩間距；

分別比較各組所述實際結構特征數據與根據所述工程模型獲得的擬合結構特征數據，獲得與所述擬合結構特征數據之差最小的所述實際結構特征數據，作為所述攪拌工具的實際結構尺寸數據。

2.如權利要求1所述的攪拌工具的尺寸確定方法，其特征在于，根據所述攪拌工具的結構尺寸數據、以及所述待焊工件的厚度，進行曲線擬合，包括：

根據所述雙軸肩攪拌摩擦焊的熱輸入理論，獲得所述攪拌工具在焊接時的理論結構特征數據；

根據所述理論結構特征數據、以及所述待焊工件的厚度，進行曲線擬合，以得到所述攪拌工具的擬合曲線圖。

3.如權利要求2所述的攪拌工具的尺寸確定方法，其特征在于，所述實際結構特征數據與所述擬合結構特征數據的比值大于或者等于4:5且小于或者等于6:5。

4.如權利要求1所述的攪拌工具的尺寸確定方法，其特征在于，所述攪拌工具在焊接時的結構尺寸數據包括：所述攪拌工具的上軸肩直徑、所述攪拌工具的下軸肩直徑、所述攪拌工具的攪拌針直徑、以及所述上軸肩直徑與所述下軸肩直徑之間的軸肩間距。

5.一種應用權利要求1至4中任一項攪拌工具的尺寸確定方法的攪拌工具的尺寸確定裝置，其特征在于，包括：

數據獲取單元，用于確定待焊工件的厚度，以及針對不同材質的攪拌工具，獲得所述攪拌工具在焊接時的結構尺寸數據；

模型生成單元，用于根據所述攪拌工具的結構尺寸數據、以及所述待焊工件的厚度，進行曲線擬合，將擬合得到的曲線方程作為所述攪拌工具的工程模型；

結構確定單元，用于根據符合雙軸肩攪拌摩擦焊的熱輸入理論的所述攪拌工具的結構尺寸數據，獲得與所述工程模型相符的所述攪拌工具的實際結構尺寸數據，以確定所述攪拌工具的結構。

6.如權利要求5所述的攪拌工具的尺寸確定裝置，其特征在于，所述模型生成單元包括：

理論數據獲取模塊，用于根據所述雙軸肩攪拌摩擦焊的熱輸入理論，獲得所述攪拌工具在焊接時的理論結構特征數據；

曲線擬合模塊，用于根據所述理論結構特征數據、以及所述待焊工件的厚度，進行曲線擬合，以得到所述攪拌工具的擬合曲線圖。

7.如權利要求5所述的攪拌工具的尺寸確定裝置，其特征在于，所述結構確定單元包括：

實際數據獲取模塊，用于根據所述雙軸肩攪拌摩擦焊的熱輸入理論，確定多組所述攪拌工具的實際結構特征數據；

實際數據確定模塊，用于分別比較各組所述實際結構特征數據與根據所述工程模型獲得的擬合結構特征數據，獲得與所述擬合結構特征數據之差最小的所述實際結構特征數據，作為所述攪拌工具的實際結構尺寸數據。