專利名稱：復合鍋及其生產方法
技術領域：
本發明涉及烹飪用鍋具的結構及其生產方法，特別涉及一種具有復合導磁金屬鍋 底的復合鍋的結構及其生產方法。
背景技術：
目前，烹飪用的金屬鍋具，比較多的采用復合鍋底結構，不僅傳熱效果好而且烹飪 質量可靠；特別是可以用于電磁爐具的鍋具，采用導磁復合鍋底的結構，不僅傳熱效果好而 且節省制造成本。其次在考慮鍋具互換性的場合，例如將明火使用的鍋具也可以使用在電 磁爐上，這些鍋具更加需要考慮采用導磁復合鍋底的結構。具有復合鍋底結構的鍋具，一般 是將不同導熱或導磁性能的金屬材料上下復合在一起，特別是用于電磁爐的復合鍋，一般 是將具有導磁性的鐵質材料復合在鋁制基材上，從而可以利用鐵質材料的導磁體與電磁爐 的電磁場結合形成振蕩發熱。但不同導熱性能的金屬材料，一般熱膨脹系數也不同從而會 導致兩個不同的金屬材料復合在一起后在使用中容易出現分離脫落。目前，市場上出現了多種類型的鋁質復合鍋，有的在鋁質板材上預先制出凸臺， 在導磁金屬片上對應地沖出一些孔并翻邊，然后將兩者相應的貼合在一塊，通過擠壓的 辦法將兩塊金屬板壓鉚在一起。如申請號為200510050623. 0、200510061988. 3以及 200520053678. 2的中國專利申請都是這類壓鉚方式的典型代表。這類壓鉚結構方式的復合 鍋，有兩個嚴重不足，一是結合面結合得不是非常緊密并且結合面容易受熱氧化，影響熱傳 導效率；二是由于兩塊金屬的膨脹系數不同，在使用一段時間后會產生變形，熱傳導效率急 劇降低且容易分層或脫落。申請號為200810211M3. 4，名稱為《鋁質鍋的復合鍋底及其制造方法》的中國發明 專利申請，其披露了將鋁板3與導磁金屬板2的融合，并在400°C -500°C之間的高溫下熔化 鋁板3后注入到不銹鐵上面，使兩者分子活躍；然后使用軋機將兩者滾壓合在一起。將滾壓 成型后的復合板再開料成圓形，將圓形料板的鋁板3部分切削加工成環狀的凹槽，凹槽截 面呈口窄底寬的梯形狀。最后將鋁質鍋體1、成型后的料板(2、；3)放入壓鑄模內進行壓鑄成 型。這種方式的生產關鍵是要先有復合好的鋁鐵板，且其照樣存在由于兩塊金屬的熱膨脹 系數不同，在使用一段時間后會產生變形，熱傳導效率急劇降低且容易脫落的可能性。申請號為20091030M21. 4，名稱為《帶復合底的鋁鍋及其制造方法》的中國發明專 利申請，披露了在鍋底的金屬導磁片上設有凹槽并在凹槽底壁上設置若干開孔，凹槽將至 少兩個開孔連通，鍋底與金屬導磁片通過壓鑄機壓鑄成一體，并在凹槽中填充鋁合金，凹槽 中的鋁合金通過開孔和鍋底的鋁合金連接。這種復合底的鋁鍋，因其在金屬導磁片上開設 了許多孔，去除了一部分金屬導磁片，減少了受磁生熱面積，降低了電磁爐發熱效率。
發明內容
為了解決兩種不同金屬復合在一起，使兩者緊密結合，既能導磁生熱又能有效傳 導熱量，而且不會因兩者的膨脹系數不同，在使用一段時間后產生變形，影響熱傳導效率，造成容易脫落的問題。本發明提供一種復合鍋，包括鍋底，所述鍋底由導磁金屬底板和金屬 基材復合而成，所述導磁金屬底板上設有若干凹槽，所述凹槽的底壁與上壁之間至少具有 一處斷裂面，在該斷裂面上，所述凹槽的底壁與上壁之間有縫隙，在所述導磁金屬底板的正 投影方向上無縫隙；所述金屬基材的部分材料經熔融后填充在所述凹槽和所述斷裂面上的 縫隙內。所述導磁金屬底板一般由比較薄的導磁金屬板材制造，其大小與所述復合鍋的鍋 底大小適配，例如普通鐵板或不銹鐵等導磁材料；所述導磁金屬底板上設有若干凹槽，從而 所述凹槽具有底壁和上壁，并且所述導磁金屬底板也由所述凹槽的底壁與上壁共同構成。 所述凹槽最好均勻地設置在所述導磁金屬底板上，從而可以使所述導磁金屬底板與所述金 屬基材之間形成均勻的結合力。位于所述導磁金屬底板上的所述凹槽的底壁與上壁之間至少具有一處斷裂面，即 在所述導磁金屬底板上通過沖壓等方式形成凹槽，其中所述凹槽的一個側邊與所述導磁金 屬底板之間產生斷裂而具有一個斷裂面，或所述凹槽的底壁的兩側分別具有斷裂面。使所 述凹槽的底壁與上壁之間有縫隙，但在所述導磁金屬底板的正投影方向上看幾乎看不到所 述縫隙，所述縫隙的開口實際上位于所述凹槽的側部而不是位于所述凹槽的底壁上。如果 所述凹槽的二個側面分別設置所述導磁金屬底板的斷裂面，可以使該兩處斷裂面相互平 行，所述凹槽的底壁的兩側縫隙分別位于所述底壁的兩側，所述縫隙的開口也實際上位于 所述凹槽的側部而不是位于所述凹槽的底壁上，在此種情況下實際上所述凹槽的底壁類似 于凸出于所述凹槽的上壁的拱形壁，所述凹槽的底壁的非斷裂部分側壁與上壁之間的過渡 部位是逐步變化的曲面。所述導磁金屬底板的正投影方向上無縫隙，是指從所述導磁金屬底板的軸向方向 看，在理論上基本上看不到所述縫隙，即所述縫隙并不能非常明顯地顯現出來，但在實際加 工中并不排除個別凹槽的底壁出現偏移而導致個別所述縫隙在所述導磁金屬底板的平面 方向上擴展，但這種偏差是可以接受的等同特征。根據上述結構，與對比文件20091030M21. 4名稱為《帶復合底的鋁鍋及其制造方 法》等對比，所述縫隙并不是設置在所述凹槽的底壁上而是位于所述凹槽的底壁的一側或 兩側，并且可以使所述縫隙在正投影方向上觀察基本上看不到，從而在不減少所述導磁金 屬底板的受磁面積的情況下在所述導磁金屬底板上形成可以與所述凹槽連通的通道，從而 可以進一步縮小所述導磁金屬底板的厚度，在所述金屬基材的部分材料經熔融后填充在所 述凹槽和所述斷裂面上的縫隙內后，又可以使所述導磁金屬底板與所述金屬基材之間形成 非常良好的咬合連接，復合牢靠；其次，由于在正投影方向上沒有減少所述導磁金屬底板的 有效面積，從而大大提高了所述導磁金屬底板與所述金屬基材之間的結合面積。當然根據 上述發明結構主要是解決兩種不同的金屬材料之間的復合連接問題，特別是解決當所述導 磁金屬底板是薄板的情況下的復合結構。進一步的技術方案還可以是，在所述導磁金屬底板上設置至少三個限位柱，所述 限位柱與所述凹槽位于所述導磁金屬底板的同一側面并高于所述凹槽的底壁，所述限位柱 熔接在所述金屬基材中。其中所述限位柱的材質與所述金屬基材的材質最好一樣。根據上 述結構，不僅可以利用所述限位柱在所述復合鍋的壓鑄過程中將所述導磁金屬底板壓緊在 壓鑄模腔的內壁上，而且可以利用所述限位柱進一步增強所述導磁金屬底板與所述金屬基材之間形成非常良好的連接。進一步的技術方案還可以是，還可以在所述復合鍋的內表面設置凹凸紋。生產上述復合鍋的方法，包括準備導磁金屬板和壓鑄復合鍋的壓鑄模具，還包括 以下步驟(1)在導磁金屬底板上沖制凹槽，并使每一所述凹槽的底壁與上壁之間至少具有 一處的斷裂面，且位于所述斷裂面上的底壁與上壁之間有縫隙；(2)在所述導磁金屬底板上設置限位柱，所述限位柱與所述凹槽位于所述導磁金 屬底板的同一側面并高于所述凹槽的底壁；(3)將所述導磁金屬底板放入壓鑄模的模腔內，其中所述限位柱的頂端頂抵在所 述壓鑄模的前模的內壁上，所述限位柱的底端頂抵在所述壓鑄模的后模內壁上；(4)向所述壓鑄模腔內澆鑄熔融的金屬基材；(5)冷卻凝固后取出工件，將壓鑄成型的復合鍋的鍋底外表面予以機加工去除位 于所述導磁金屬底板外面的多余所述金屬基材。進一步的技術方案還可以是，所述限位柱的材質與所述金屬基材的材質一樣。從 而可以使所述限位柱與所述金屬基材之間形成更加良好的熔合連接。進一步的技術方案還可以是，所述限位柱與導磁金屬底板的裝配采用鉚接的方 式。進一步的技術方案還可以是，所述后模的壁體上設置用于壓鑄時吸住所述導磁金 屬底板的磁體，所述磁體設置在所述后模的壁體內或所述后模的壁體外。由于本發明在所述導磁金屬底板上設置了凹槽，該凹槽的底壁與上壁之間至少有 一斷裂面，該斷裂面上底壁與上壁有縫隙；壓鑄時，熔融的金屬基材透過該縫隙注入到所述 凹槽上，使得凹槽上的金屬基材與其它部分的金屬基材熔融成一個整體；均勻布置的凹槽 上的金屬基材從各個不同的方向夾鉗(咬緊)住導磁金屬底板的底壁，或者說導磁金屬底 板均勻伸入進金屬基材的肉體內；一方面提高了熱傳遞的效率，另一方面相互抵消和制約 著因兩種金屬熱膨脹系數不同而引起產生的變形，影響熱傳導效率，造成脫落的問題。由于 凹槽的底壁與上壁之間只是有斷裂面，沒有減少導磁金屬底板在正投影方向的面積，保證 了較大的導磁生熱面積。其次由于在壓鑄前設置了所述限位柱，使得壓鑄時導磁金屬底板緊貼在壓鑄模的 后模的內壁上，從而大大減少了所述導磁金屬底板與所述壓鑄模的后模內壁之間的間隙， 從而大大減少殘留在所述導磁金屬底板外表面的所述金屬基材的數量，減少了對所述金屬 基材的浪費。因為在鍋體壓鑄完畢后，殘留在所述導磁金屬底板外表面的所述金屬基材最 好去除，從而保證所述導磁金屬底板位于所述鍋體的底壁的最外層。其次所述限位柱之材 質與所述金屬基材的材質相同更有助于熔融成一體，結合更加牢固。由于本發明具有上述特點和優點，可以廣泛使用在復合不同金屬材料的鍋體或類 似產品及其加工生產中。
圖1是實施本發明的優選實施例的復合鍋的主視圖，也是圖2中的A-A剖視圖；圖2是圖1的俯視圖3是實施本發明的優選實施例中，鉚裝了限位柱的不銹鐵制作的導磁金屬底板 的主視圖，也是圖4中B-B剖視圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是圖3中A處的局部放大圖，表明所述凹槽的縱向剖視結構形狀；圖6是圖3中B處的局部放大圖，表明所述凹槽的橫向剖視結構形狀；圖7是圖3中C處的局部放大圖，表明所述限位柱與導磁金屬底板的裝配結構形 式；圖8是實施本發明的優選實施例的不銹鐵制作的導磁金屬底板在壓鑄模具中的 位置示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖1到8對實施本發明的優選實施例作進一步的說明。本實施例是一 種可以用于電磁爐上的復合鍋，用不銹鐵片或普通金屬鐵片制作導磁金屬底板，用鋁質材 料作為金屬基材。圖中，1是腔體，2是鍋底，3導磁金屬底板，4是金屬基材，5是限位柱，6是壓鑄模 的后模，7是壓鑄模的前模，8是澆鑄口，30是凹槽，31是斷裂面，32是凹槽底壁，33是凹槽 上壁，34是凹槽的非斷裂部分側壁，35是限位柱孔，40是縫隙。圖1是實施本發明的優選實施例的復合鍋的主視圖，也是圖2中的A-A剖視圖，圖 2是圖1復合鍋的俯視圖；結合圖1、2則表明了復合鍋的結構和形狀，它是一個錐環形的腔 體1、鍋底2封閉并由金屬基材4和導磁金屬底板3復合而成。圖中表明鋁質的所述金屬基 材4填充在不銹鐵制作的所述導磁金屬底板3的整個所述凹槽30和縫隙40中。圖3是實施本發明的優選實施例中，鉚裝了限位柱5的不銹鐵制作的所述導磁金 屬底板3的主視圖；也是圖4中B-B剖視圖，圖4是圖3的俯視圖；圖5是圖3中A處的局 部放大圖，表明了所述凹槽30的縱向剖視結構形狀；圖6是圖3中B處的局部放大圖，表明 了所述凹槽30的橫向剖視結構形狀；圖7是圖3中C處的局部放大圖，表明了所述限位柱 5與所述導磁金屬底板3的裝配結構形式；結合圖3、4、5、6、7則表明了所述導磁金屬底板3 的整體結構和形狀。采用沖壓的方法在所述導磁金屬底板3上形成所述凹槽30，并且所述 凹槽30均勻分布在所述導磁金屬底板3上，在沖壓時使所述導磁金屬底板3中的每一個所 述凹槽30具有兩處的斷裂面31 ；在該斷裂面31上，所述凹槽30的底壁32與凹槽30的上 壁33之間有縫隙40 ；所述縫隙40的開口實際上位于所述凹槽30的側部而不是位于所述凹 槽30的底壁32上，沿所述導磁金屬底板3的軸向正投影方向上看，所述縫隙40并不能顯 現出來。其次所述凹槽30的底壁32與上壁33共同構成了所述導磁金屬底板3，其中所述 凹槽30的底壁32呈拱狀，所述凹槽30的底壁32的非斷裂部分側壁34與所述凹槽30的 上壁33之間的連接部位是逐步變化(或者說是平滑過渡)的曲面。正是由于在斷裂面31上存在所述縫隙40，使得所述導磁金屬底板3的凹槽30和 所述縫隙40內在壓鑄時都能填充到熔融的所述金屬基材4，使得所述凹槽30和所述縫隙 40內的金屬基材4與其它部分的金屬基材4熔融成一個整體；所述金屬基材4通過所述凹 槽30和所述縫隙40從各個不同的方向咬緊住所述導磁金屬底板3的底壁32，或者說所述 導磁金屬底板3的底壁32均勻伸入進所述金屬基材4的肉體內。這樣，一方面提高了熱傳遞的效率，另一方面相互抵消和制約著因所述導磁金屬底板3和所述金屬基材4熱膨脹系 數不同而引起產生的變形，影響熱傳導效率，造成脫落的問題。此外，由于所述凹槽30的底壁32與上壁33之間只是有兩處斷裂面，沒有減少不 銹鐵制作的導磁金屬底板3在其軸向的正投影方向的受磁面積，保證了較大的導磁振蕩生 熱面積，有效提高了電磁爐的熱效率。圖8是不銹鐵制作的所述導磁金屬底板3在壓鑄模具中的位置示意圖，它表明了 在壓鑄時的情況。生產過程包括在壓鑄前，先要制作好有關模具(沖模、壓鑄模)和所述導磁金屬底 板3，并在所述導磁金屬底板3沖制好所述凹槽30，使得每一所述凹槽30的兩處斷裂面31 上具有縫隙40，并具有限位柱孔35。加工限位柱5。然后將所述限位柱5按圖3和圖4所 示鉚裝到所述導磁金屬底板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，從而保證所述鍋底2的厚度至少大于(或等于)所述導磁金屬底板3的高度。在壓鑄時，先將鉚裝好所述限位柱5的所述導磁金屬底板3放入壓鑄模的后模6 內，讓所述導磁金屬底板3的底面緊貼在后模6的內壁上，將前模7放入后模，讓前模7的 內壁頂抵住所述限位柱5的頂端。然后閉合壓鑄模(后模6、前模7)開始壓鑄，熔融狀態的 所述金屬基材4便從澆鑄口 8流入到閉合后的，由后模6、前模7和鉚裝了限位柱5的導磁 金屬底板3所形成的空間內。其次還可以在所述后模6的壁體上設置磁體，從而在壓鑄過程中利用所述磁體更 好地吸住所述導磁金屬底板3。所述磁體可以鑲嵌在所述后模6的壁體內，也可以設置在所 述后模6的壁體外。在上述方案中，所述后模或前模是前后或上下對接，所以也可以稱為上模或下模。由于所述限位柱5的設置，使得壓鑄時導磁金屬底板3緊貼在壓鑄模的后模6的 內壁上，從而減少了所述導磁金屬底板3與所述壓鑄模的后模6的內壁之間的間隙；其限位 柱5之材質與所述金屬基材4的材質相同更有助于它們熔融成一體，結合更加牢固。壓鑄完成后取出所述復合鍋體毛坯，在車床上去除位于所述導磁金屬底板3外面 的一層鋁制材料(習稱浮鋁)，光潔內外表面，使所述導磁金屬底板3位于鍋底的最外層。 其次還可以在所述復合鍋的內表面沖壓或滾壓凹凸紋，從而使食物不易黏貼在鍋內壁上。這樣生產出來的復合鍋，既能有效保證了熱量傳遞的高效性，同時也有效避免了 因所述導磁金屬底板3與所述金屬基材4的熱膨脹系數不同而引起的松脫現象。由于本發明技術方案主要解決的技術問題在于將通往所述凹槽30的縫隙40設置 在所述凹槽30的側面而又不減少正投影方向的受磁面積，為此根據上述結構的啟發，還可 以事先在所述導磁金屬底板3上沖制孔或縫隙類的構造，再后采用沖壓的辦法將所述孔或 縫隙類的構造設置在所述凹槽30的側部；其次還可以在沖制所述凹槽30時首先不形成斷 裂面，所述凹槽30制造完畢后在所述凹槽30的側壁上再加工孔或縫隙類的構造；這些皆是 可行的方案。
權利要求
1.復合鍋，包括鍋底，所述鍋底由導磁金屬底板和金屬基材復合而成，其特征是，所述 導磁金屬底板上設有若干凹槽，所述凹槽的底壁與上壁之間至少具有一處斷裂面，在該斷 裂面上，所述凹槽的底壁與上壁之間有縫隙，在所述導磁金屬底板的正投影方向上無縫隙； 所述金屬基材的部分材料經熔融后填充在所述凹槽和所述斷裂面上的縫隙內。
2.根據權利要求1所述的復合鍋，其特征是，所述凹槽的底壁的兩側分別具有斷裂面。
3.根據權利要求1或2所述的復合鍋，其特征是，所述凹槽的底壁的非斷裂面部分與上 壁之間的過渡部位是逐步變化的曲面。
4.根據權利要求1或2所述的復合鍋，其特征是，在所述導磁金屬底板上設置至少三 個限位柱，所述限位柱與所述凹槽位于所述導磁金屬底板的同一側面并高于所述凹槽的底 壁，所述限位柱熔接在所述金屬基材中。
5.根據權利要求1或2所述的復合鍋，其特征是，所述凹槽在所述導磁金屬底板上均勻 分布。
6.根據權利要求1或2所述的復合鍋，其特征是，在所述復合鍋的內表面設置凹凸紋。
7.生產權利要求1所述復合鍋的方法，包括準備導磁金屬板和壓鑄復合鍋的壓鑄模 具，其特征在于還包括以下步驟(1)在導磁金屬底板上沖制凹槽，并使每一所述凹槽的底壁與上壁之間至少具有一處 斷裂面，且位于所述斷裂面上的底壁與上壁之間有縫隙；(2)在所述導磁金屬底板上設置限位柱，所述限位柱與所述凹槽位于所述導磁金屬底 板的同一側面并高于所述凹槽的底壁；(3)將所述導磁金屬底板放入壓鑄模的模腔內，其中所述限位柱的頂端頂抵在所述壓 鑄模的前模內壁上，所述限位柱的底端頂抵在所述壓鑄模的后模內壁上；(4)向所述壓鑄模腔內澆鑄熔融的金屬基材；(5)冷卻凝固后取出工件，將壓鑄成型的復合鍋的鍋底外表面予以機加工，去除位于所 述導磁金屬底板外面的多余所述金屬基材。
8.根據權利要求7所述的生產復合鍋的方法，其特征在于，所述限位柱的材質與所述 金屬基材的材質一樣。
9.根據權利要求7所述的生產復合鍋的方法，其特征在于，所述限位柱與導磁金屬底 板采用鉚接的方式連接。
10.根據權利要求7所述的生產復合鍋的方法，其特征在于，在所述后模的壁體上設置 用于壓鑄時吸住所述導磁金屬底板的磁體，所述磁體設置在所述后模的壁體內或所述后模 的壁體外。
全文摘要
一種復合鍋，包括鍋底，鍋底由導磁金屬底板和金屬基材復合而成，導磁金屬底板設有若干凹槽，凹槽的底壁與上壁之間至少具有一處斷裂面，在該斷裂面上，凹槽的底壁與上壁之間有縫隙，導磁金屬底板的正投影方向上無縫隙；金屬基材經熔融后填充在凹槽和斷裂面上的縫隙內。其生產方法主要是設置限位柱，當閉合壓鑄模具后，壓鑄模的前模內壁頂抵住限位柱的頂端；限位柱的另一端頂抵住導磁金屬底板，使其緊貼在壓鑄模的后模內壁上，從而有效保證了在壓鑄時導磁金屬底板處于最底面，能有效的接受磁場輻射產生熱量；其限位柱之材質與金屬基材的材質相同更有助于熔融成一體，結合更加牢固。由于斷裂面沒有減少導磁金屬底板的面積，提高了電磁爐的熱效率。
文檔編號A47J27/00GK102090836SQ20101057359
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者盧旺山, 李樹青, 簡偉文 申請人:廣東伊立浦電器股份有限公司