CN102090836B - 复合锅及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种复合锅，包括锅底，锅底由导磁金属底板和金属基材复合而成，导磁金属底板设有若干凹槽，凹槽的底壁与上壁之间至少具有一处断裂面，在该断裂面上，凹槽的底壁与上壁之间有缝隙，导磁金属底板的正投影方向上无缝隙；金属基材经熔融后填充在凹槽和断裂面上的缝隙内。其生产方法主要是设置限位柱，当闭合压铸模具后，压铸模的前模内壁顶抵住限位柱的顶端；限位柱的另一端顶抵住导磁金属底板，使其紧贴在压铸模的后模内壁上，从而有效保证了在压铸时导磁金属底板处于最底面，能有效的接受磁场辐射产生热量；其限位柱之材质与金属基材的材质相同更有助于熔融成一体，结合更加牢固。由于断裂面没有减少导磁金属底板的面积，提高了电磁炉的热效率。

Description

复合锅及其生产方法

技术领域

本发明涉及烹饪用锅具的结构及其生产方法，特别涉及一种具有复合导磁金属锅底的复合锅的结构及其生产方法。

背景技术

目前，烹饪用的金属锅具，比较多的采用复合锅底结构，不仅传热效果好而且烹饪质量可靠；特别是可以用于电磁炉具的锅具，采用导磁复合锅底的结构，不仅传热效果好而且节省制造成本。其次在考虑锅具互换性的场合，例如将明火使用的锅具也可以使用在电磁炉上，这些锅具更加需要考虑采用导磁复合锅底的结构。具有复合锅底结构的锅具，一般是将不同导热或导磁性能的金属材料上下复合在一起，特别是用于电磁炉的复合锅，一般是将具有导磁性的铁质材料复合在铝制基材上，从而可以利用铁质材料的导磁体与电磁炉的电磁场结合形成振荡发热。但不同导热性能的金属材料，一般热膨胀系数也不同从而会导致两个不同的金属材料复合在一起后在使用中容易出现分离脱落。

目前，市场上出现了多种类型的铝质复合锅，有的在铝质板材上预先制出凸台，在导磁金属片上对应地冲出一些孔并翻边，然后将两者相应的贴合在一块，通过挤压的办法将两块金属板压铆在一起。如申请号为200510050623.0、200510061988.3以及200520053678.2的中国专利申请都是这类压铆方式的典型代表。这类压铆结构方式的复合锅，有两个严重不足，一是结合面结合得不是非常紧密并且结合面容易受热氧化，影响热传导效率；二是由于两块金属的膨胀系数不同，在使用一段时间后会产生变形，热传导效率急剧降低且容易分层或脱落。

申请号为200810211243.4，名称为《铝质锅的复合锅底及其制造方法》的中国发明专利申请，其披露了将铝板3与导磁金属板2的融合，并在400℃-500℃之间的高温下熔化铝板3后注入到不锈铁上面，使两者分子活跃；然后使用轧机将两者滚压合在一起。将滚压成型后的复合板再开料成圆形，将圆形料板的铝板3部分切削加工成环状的凹槽，凹槽截面呈口窄底宽的梯形状。最后将铝质锅体1、成型后的料板(2、3)放入压铸模内进行压铸成型。这种方式的生产关键是要先有复合好的铝铁板，且其照样存在由于两块金属的热膨胀系数不同，在使用一段时间后会产生变形，热传导效率急剧降低且容易脱落的可能性。

申请号为200910305421.4，名称为《带复合底的铝锅及其制造方法》的中国发明专利申请，披露了在锅底的金属导磁片上设有凹槽并在凹槽底壁上设置若干开孔，凹槽将至少两个开孔连通，锅底与金属导磁片通过压铸机压铸成一体，并在凹槽中填充铝合金，凹槽中的铝合金通过开孔和锅底的铝合金连接。这种复合底的铝锅，因其在金属导磁片上开设了许多孔，去除了一部分金属导磁片，减少了受磁生热面积，降低了电磁炉发热效率。

发明内容

为了解决两种不同金属复合在一起，使两者紧密结合，既能导磁生热又能有效传导热量，而且不会因两者的膨胀系数不同，在使用一段时间后产生变形，影响热传导效率，造成容易脱落的问题。本发明提供一种复合锅，包括锅底，所述锅底由导磁金属底板和金属基材复合而成，所述导磁金属底板上设有若干凹槽，所述凹槽的底壁与上壁之间至少具有一处断裂面，在该断裂面上，所述凹槽的底壁与上壁之间有缝隙，在所述导磁金属底板的正投影方向上无缝隙；所述金属基材的部分材料经熔融后填充在所述凹槽和所述断裂面上的缝隙内。

所述导磁金属底板一般由比较薄的导磁金属板材制造，其大小与所述复合锅的锅底大小适配，例如普通铁板或不锈铁等导磁材料；所述导磁金属底板上设有若干凹槽，从而所述凹槽具有底壁和上壁，并且所述导磁金属底板也由所述凹槽的底壁与上壁共同构成。所述凹槽最好均匀地设置在所述导磁金属底板上，从而可以使所述导磁金属底板与所述金属基材之间形成均匀的结合力。

位于所述导磁金属底板上的所述凹槽的底壁与上壁之间至少具有一处断裂面，即在所述导磁金属底板上通过冲压等方式形成凹槽，其中所述凹槽的一个侧边与所述导磁金属底板之间产生断裂而具有一个断裂面，或所述凹槽的底壁的两侧分别具有断裂面。使所述凹槽的底壁与上壁之间有缝隙，但在所述导磁金属底板的正投影方向上看几乎看不到所述缝隙，所述缝隙的开口实际上位于所述凹槽的侧部而不是位于所述凹槽的底壁上。如果所述凹槽的二个侧面分别设置所述导磁金属底板的断裂面，可以使该两处断裂面相互平行，所述凹槽的底壁的两侧缝隙分别位于所述底壁的两侧，所述缝隙的开口也实际上位于所述凹槽的侧部而不是位于所述凹槽的底壁上，在此种情况下实际上所述凹槽的底壁类似于凸出于所述凹槽的上壁的拱形壁，所述凹槽的底壁的非断裂部分侧壁与上壁之间的过渡部位是逐步变化的曲面。

所述导磁金属底板的正投影方向上无缝隙，是指从所述导磁金属底板的轴向方向看，在理论上基本上看不到所述缝隙，即所述缝隙并不能非常明显地显现出来，但在实际加工中并不排除个别凹槽的底壁出现偏移而导致个别所述缝隙在所述导磁金属底板的平面方向上扩展，但这种偏差是可以接受的等同特征。

根据上述结构，与对比文件200910305421.4名称为《带复合底的铝锅及其制造方法》等对比，所述缝隙并不是设置在所述凹槽的底壁上而是位于所述凹槽的底壁的一侧或两侧，并且可以使所述缝隙在正投影方向上观察基本上看不到，从而在不减少所述导磁金属底板的受磁面积的情况下在所述导磁金属底板上形成可以与所述凹槽连通的通道，从而可以进一步缩小所述导磁金属底板的厚度，在所述金属基材的部分材料经熔融后填充在所述凹槽和所述断裂面上的缝隙内后，又可以使所述导磁金属底板与所述金属基材之间形成非常良好的咬合连接，复合牢靠；其次，由于在正投影方向上没有减少所述导磁金属底板的有效面积，从而大大提高了所述导磁金属底板与所述金属基材之间的结合面积。当然根据上述发明结构主要是解决两种不同的金属材料之间的复合连接问题，特别是解决当所述导磁金属底板是薄板的情况下的复合结构。

进一步的技术方案还可以是，在所述导磁金属底板上设置至少三个限位柱，所述限位柱与所述凹槽位于所述导磁金属底板的同一侧面并高于所述凹槽的底壁，所述限位柱熔接在所述金属基材中。其中所述限位柱的材质与所述金属基材的材质最好一样。根据上述结构，不仅可以利用所述限位柱在所述复合锅的压铸过程中将所述导磁金属底板压紧在压铸模腔的内壁上，而且可以利用所述限位柱进一步增强所述导磁金属底板与所述金属基材之间形成非常良好的连接。

进一步的技术方案还可以是，还可以在所述复合锅的内表面设置凹凸纹。

生产上述复合锅的方法，包括准备导磁金属板和压铸复合锅的压铸模具，还包括以下步骤：

(1)在导磁金属底板上冲制凹槽，并使每一所述凹槽的底壁与上壁之间至少具有一处的断裂面，且位于所述断裂面上的底壁与上壁之间有缝隙；

(2)在所述导磁金属底板上设置限位柱，所述限位柱与所述凹槽位于所述导磁金属底板的同一侧面并高于所述凹槽的底壁；

(3)将所述导磁金属底板放入压铸模的模腔内，其中所述限位柱的顶端顶抵在所述压铸模的前模的内壁上，所述限位柱的底端顶抵在所述压铸模的后模内壁上；

(4)向所述压铸模腔内浇铸熔融的金属基材；

(5)冷却凝固后取出工件，将压铸成型的复合锅的锅底外表面予以机加工去除位于所述导磁金属底板外面的多余所述金属基材。

进一步的技术方案还可以是，所述限位柱的材质与所述金属基材的材质一样。从而可以使所述限位柱与所述金属基材之间形成更加良好的熔合连接。

进一步的技术方案还可以是，所述限位柱与导磁金属底板的装配采用铆接的方式。

进一步的技术方案还可以是，所述后模的壁体上设置用于压铸时吸住所述导磁金属底板的磁体，所述磁体设置在所述后模的壁体内或所述后模的壁体外。

由于本发明在所述导磁金属底板上设置了凹槽，该凹槽的底壁与上壁之间至少有一断裂面，该断裂面上底壁与上壁有缝隙；压铸时，熔融的金属基材透过该缝隙注入到所述凹槽上，使得凹槽上的金属基材与其它部分的金属基材熔融成一个整体；均匀布置的凹槽上的金属基材从各个不同的方向夹钳(咬紧)住导磁金属底板的底壁，或者说导磁金属底板均匀伸入进金属基材的肉体内；一方面提高了热传递的效率，另一方面相互抵消和制约着因两种金属热膨胀系数不同而引起产生的变形，影响热传导效率，造成脱落的问题。由于凹槽的底壁与上壁之间只是有断裂面，没有减少导磁金属底板在正投影方向的面积，保证了较大的导磁生热面积。

其次由于在压铸前设置了所述限位柱，使得压铸时导磁金属底板紧贴在压铸模的后模的内壁上，从而大大减少了所述导磁金属底板与所述压铸模的后模内壁之间的间隙，从而大大减少残留在所述导磁金属底板外表面的所述金属基材的数量，减少了对所述金属基材的浪费。因为在锅体压铸完毕后，残留在所述导磁金属底板外表面的所述金属基材最好去除，从而保证所述导磁金属底板位于所述锅体的底壁的最外层。其次所述限位柱之材质与所述金属基材的材质相同更有助于熔融成一体，结合更加牢固。

由于本发明具有上述特点和优点，可以广泛使用在复合不同金属材料的锅体或类似产品及其加工生产中。

附图说明

图1是实施本发明的优选实施例的复合锅的主视图，也是图2中的A-A剖视图；

图2是图1的俯视图；

图3是实施本发明的优选实施例中，铆装了限位柱的不锈铁制作的导磁金属底板的主视图，也是图4中B-B剖视图；

图4是图3的俯视图；

图5是图3中A处的局部放大图，表明所述凹槽的纵向剖视结构形状；

图6是图3中B处的局部放大图，表明所述凹槽的横向剖视结构形状；

图7是图3中C处的局部放大图，表明所述限位柱与导磁金属底板的装配结构形式；

图8是实施本发明的优选实施例的不锈铁制作的导磁金属底板在压铸模具中的位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图1到8对实施本发明的优选实施例作进一步的说明。本实施例是一种可以用于电磁炉上的复合锅，用不锈铁片或普通金属铁片制作导磁金属底板，用铝质材料作为金属基材。

图中，1是腔体，2是锅底，3导磁金属底板，4是金属基材，5是限位柱，6是压铸模的后模，7是压铸模的前模，8是浇铸口，30是凹槽，31是断裂面，32是凹槽底壁，33是凹槽上壁，34是凹槽的非断裂部分侧壁，35是限位柱孔，40是缝隙。

图1是实施本发明的优选实施例的复合锅的主视图，也是图2中的A-A剖视图，图2是图1复合锅的俯视图；结合图1、2则表明了复合锅的结构和形状，它是一个锥环形的腔体1、锅底2封闭并由金属基材4和导磁金属底板3复合而成。图中表明铝质的所述金属基材4填充在不锈铁制作的所述导磁金属底板3的整个所述凹槽30和缝隙40中。

图3是实施本发明的优选实施例中，铆装了限位柱5的不锈铁制作的所述导磁金属底板3的主视图；也是图4中B-B剖视图，图4是图3的俯视图；图5是图3中A处的局部放大图，表明了所述凹槽30的纵向剖视结构形状；图6是图3中B处的局部放大图，表明了所述凹槽30的横向剖视结构形状；图7是图3中C处的局部放大图，表明了所述限位柱5与所述导磁金属底板3的装配结构形式；结合图3、4、5、6、7则表明了所述导磁金属底板3的整体结构和形状。采用冲压的方法在所述导磁金属底板3上形成所述凹槽30，并且所述凹槽30均匀分布在所述导磁金属底板3上，在冲压时使所述导磁金属底板3中的每一个所述凹槽30具有两处的断裂面31；在该断裂面31上，所述凹槽30的底壁32与凹槽30的上壁33之间有缝隙40；所述缝隙40的开口实际上位于所述凹槽30的侧部而不是位于所述凹槽30的底壁32上，沿所述导磁金属底板3的轴向正投影方向上看，所述缝隙40并不能显现出来。其次所述凹槽30的底壁32与上壁33共同构成了所述导磁金属底板3，其中所述凹槽30的底壁32呈拱状，所述凹槽30的底壁32的非断裂部分侧壁34与所述凹槽30的上壁33之间的连接部位是逐步变化(或者说是平滑过渡)的曲面。

正是由于在断裂面31上存在所述缝隙40，使得所述导磁金属底板3的凹槽30和所述缝隙40内在压铸时都能填充到熔融的所述金属基材4，使得所述凹槽30和所述缝隙40内的金属基材4与其它部分的金属基材4熔融成一个整体；所述金属基材4通过所述凹槽30和所述缝隙40从各个不同的方向咬紧住所述导磁金属底板3的底壁32，或者说所述导磁金属底板3的底壁32均匀伸入进所述金属基材4的肉体内。这样，一方面提高了热传递的效率，另一方面相互抵消和制约着因所述导磁金属底板3和所述金属基材4热膨胀系数不同而引起产生的变形，影响热传导效率，造成脱落的问题。

此外，由于所述凹槽30的底壁32与上壁33之间只是有两处断裂面，没有减少不锈铁制作的导磁金属底板3在其轴向的正投影方向的受磁面积，保证了较大的导磁振荡生热面积，有效提高了电磁炉的热效率。

图8是不锈铁制作的所述导磁金属底板3在压铸模具中的位置示意图，它表明了在压铸时的情况。

生产过程包括在压铸前，先要制作好有关模具(冲模、压铸模)和所述导磁金属底板3，并在所述导磁金属底板3冲制好所述凹槽30，使得每一所述凹槽30的两处断裂面31上具有缝隙40，并具有限位柱孔35。加工限位柱5。然后将所述限位柱5按图3和图4所示铆装到所述导磁金属底板3的限位柱孔35上。所述限位柱5高于所述凹槽30的底壁32的高度，从而保证所述锅底2的厚度至少大于(或等于)所述导磁金属底板3的高度。

在压铸时，先将铆装好所述限位柱5的所述导磁金属底板3放入压铸模的后模6内，让所述导磁金属底板3的底面紧贴在后模6的内壁上，将前模7放入后模，让前模7的内壁顶抵住所述限位柱5的顶端。然后闭合压铸模(后模6、前模7)开始压铸，熔融状态的所述金属基材4便从浇铸口8流入到闭合后的，由后模6、前模7和铆装了限位柱5的导磁金属底板3所形成的空间内。

其次还可以在所述后模6的壁体上设置磁体，从而在压铸过程中利用所述磁体更好地吸住所述导磁金属底板3。所述磁体可以镶嵌在所述后模6的壁体内，也可以设置在所述后模6的壁体外。

在上述方案中，所述后模或前模是前后或上下对接，所以也可以称为上模或下模。

由于所述限位柱5的设置，使得压铸时导磁金属底板3紧贴在压铸模的后模6的内壁上，从而减少了所述导磁金属底板3与所述压铸模的后模6的内壁之间的间隙；其限位柱5之材质与所述金属基材4的材质相同更有助于它们熔融成一体，结合更加牢固。

压铸完成后取出所述复合锅体毛坯，在车床上去除位于所述导磁金属底板3外面的一层铝制材料(习称浮铝)，光洁内外表面，使所述导磁金属底板3位于锅底的最外层。其次还可以在所述复合锅的内表面冲压或滚压凹凸纹，从而使食物不易黏贴在锅内壁上。

这样生产出来的复合锅，既能有效保证了热量传递的高效性，同时也有效避免了因所述导磁金属底板3与所述金属基材4的热膨胀系数不同而引起的松脱现象。

由于本发明技术方案主要解决的技术问题在于将通往所述凹槽30的缝隙40设置在所述凹槽30的侧面而又不减少正投影方向的受磁面积，为此根据上述结构的启发，还可以事先在所述导磁金属底板3上冲制孔或缝隙类的构造，再后采用冲压的办法将所述孔或缝隙类的构造设置在所述凹槽30的侧部；其次还可以在冲制所述凹槽30时首先不形成断裂面，所述凹槽30制造完毕后在所述凹槽30的侧壁上再加工孔或缝隙类的构造；这些皆是可行的方案。

Claims (10)

1.复合锅，包括锅底，所述锅底由导磁金属底板和金属基材复合而成，其特征是，所述导磁金属底板上设有若干凹槽，所述凹槽的底壁与上壁之间至少具有一处断裂面，在该断裂面上，所述凹槽的底壁与上壁之间有缝隙，在所述导磁金属底板的正投影方向上无缝隙；所述金属基材的部分材料经熔融后填充在所述凹槽和所述断裂面上的缝隙内。

2.根据权利要求1所述的复合锅，其特征是，所述凹槽的底壁的两侧分别具有断裂面。

3.根据权利要求1或2所述的复合锅，其特征是，所述凹槽的底壁的非断裂面部分与上壁之间的过渡部位是逐步变化的曲面。

4.根据权利要求1或2所述的复合锅，其特征是，在所述导磁金属底板上设置至少三个限位柱，所述限位柱与所述凹槽位于所述导磁金属底板的同一侧面并高于所述凹槽的底壁，所述限位柱熔接在所述金属基材中。

5.根据权利要求1或2所述的复合锅，其特征是，所述凹槽在所述导磁金属底板上均匀分布。

6.根据权利要求1或2所述的复合锅，其特征是，在所述复合锅的内表面设置凹凸纹。

7.生产权利要求1所述复合锅的方法，包括准备导磁金属底板和压铸复合锅的压铸模具，其特征在于还包括以下步骤：

(1)在导磁金属底板上冲制凹槽，并使每一所述凹槽的底壁与上壁之间至少具有一处断裂面，且位于所述断裂面上的底壁与上壁之间有缝隙；

(2)在所述导磁金属底板上设置限位柱，所述限位柱与所述凹槽位于所述导磁金属底板的同一侧面并高于所述凹槽的底壁；

(3)将所述导磁金属底板放入压铸模的模腔内，其中所述限位柱的顶端顶抵在所述压铸模的前模内壁上，所述限位柱的底端顶抵在所述压铸模的后模内壁上；

(4)向所述压铸模腔内浇铸熔融的金属基材；

(5)冷却凝固后取出工件，将压铸成型的复合锅的锅底外表面予以机加工，去除位于所述导磁金属底板外面的多余所述金属基材。

8.根据权利要求7所述的生产复合锅的方法，其特征在于，所述限位柱的材质与所述金属基材的材质一样。

9.根据权利要求7所述的生产复合锅的方法，其特征在于，所述限位柱与导磁金属底板采用铆接的方式连接。

10.根据权利要求7所述的生产复合锅的方法，其特征在于，在所述后模的壁体上设置用于压铸时吸住所述导磁金属底板的磁体，所述磁体设置在所述后模的壁体内或所述后模的壁体外。

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