一種復合鍋具、制備方法及成型模具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鍋具技術領域，具體涉及一種復合鍋具，同時還涉及一種復合鍋具的制備方法及用于制備該復合鍋具的成型模具。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的發(fā)展和社會的進步，人們越來越重視生活品質與身體健康，而與食品衛(wèi)生息息相關的廚房坎具的質量，也逐漸引起人們的重視。在多種多樣的廚房坎具中，鍋具是直接與入口食物相接觸的，也使用最為普遍，因此尤為受到人們的關注。
[0003]目前，復合材料鍋具已成為鍋具的發(fā)展趨勢，如復合底的不銹鋼鍋具有傳熱均勻、加熱快、烹調效果好等優(yōu)點。目前市場上所售的復合鍋底的不銹鋼鍋，其復合鍋底(不銹鋼-鋁材-不銹鋼/不銹鐵)的中間熱傳導層多為鋁材，層間通常采用熱壓釬焊而成，由于鋁材與不銹鋼之間的熱膨脹系數(shù)差別較大，使用過程中易發(fā)生變形、脫層等現(xiàn)象。此外，由于熱膨脹系數(shù)差異引起的熱應力也會導致鍋具傳熱不均勻，降低烹調效果。
[0004]復合材料鍋體內外層的連接方法，有采用貼合的方法，該法的鍋底容易分層而影響使用效果，改進的方法有鉚接法、凸凹結構的熱固相粘合法等，但其凸凹孔或溝槽往往需要采用機械加工方法進行，粘接強度也往往是通過粘接界面處相對滑動區(qū)來實現(xiàn)，成本較高，結合強度也不很理想，無法滿足使用的要求。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種復合鍋具，解決現(xiàn)有復合材料鍋具內外層之間結合強度不高，易發(fā)生變形、脫層等現(xiàn)象的問題。
[0006]本發(fā)明的第二個目的是提供一種復合鍋具的制備方法。
[0007]本發(fā)明的第三個目的是提供一種用于制備復合鍋具的成型模具。
[0008]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種復合鍋具，包括鍋體，所述鍋體包括外層鍋體和內層鍋體，所述外層鍋體的鍋底上表面設有一個以上的腔大口小的凹槽，內層鍋體下表面具有與所述凹槽數(shù)量及形狀適配的凸塊，所述凸塊嵌入凹槽內，形成榫接結構，使內層鍋體與外層鍋體緊密貼合并固定連接。
[0009]所述凹槽槽口形狀呈矩形、正方形、環(huán)形或圓形。
[0010]所述凹槽為燕尾槽。
[0011]所述凹槽在外層鍋體的鍋底上表面呈同心圓環(huán)狀、輻射狀或平行線形分布。
[0012]所述內層鍋體為鎂合金，外層鍋體為鋁合金。
[0013]所述復合鍋具的制備方法，是采用復合液態(tài)模鍛的方法先后成型出外層鍋體和內層鍋體，形成鍋體，再經后續(xù)加工和微弧氧化處理，得到復合鍋具產品。
[0014]所述復合液態(tài)模鍛的技術方案是:先采用液態(tài)模鍛的方法成形出底部上表面帶有口大底小的梯形槽的外層鍋體，然后通過熱塑性變形使該梯形槽變成腔大口小的燕尾槽，再采用液態(tài)模鍛的方法在外層鍋體內成型出內層鍋體，從而形成帶有榫接結構的復合鍋體。
[0015]一種上述的復合鍋具的制備方法，包括下列步驟:
[0016]I)取模具，將外層鍋體材料熔體注入凹模型腔內，將第一凸模壓入型腔使材料熔體充滿模腔，保壓冷卻使材料熔體固化，取出第一凸模，即得上表面具有梯形溝槽的外層鍋體；
[0017]2)使用第二凸模壓觸步驟I)所得外層鍋體的梯形溝槽，使梯形溝槽的口沿產生壓縮變形形成燕尾槽，即得上表面具有燕尾槽的外層鍋體；
[0018]3)向凹模型腔內外層鍋體的內部注入內層鍋體材料熔體，將第二凸模壓入型腔使材料熔體充滿模腔，保壓冷卻使材料熔體固化得到內層鍋體，脫模，即得所述復合鍋具。
[0019]所述模具使用前預熱至300?500 °C。
[0020]步驟3)中，第二凸模壓入型腔時，先用壓套壓住外層鍋體的口沿，再使第二凸模壓入型腔內的外層鍋體中使材料熔體充滿模腔。
[0021]一種用于制備上述的復合鍋具的成型模具，包括第一凸模、第二凸模和凹模，所述凹模上設有型腔；所述第一凸模的模頭頂端具有一個以上的凸臺，所述凸臺的側面具有脫模斜度，凸臺側面與模頭頂端端面相接連處設有斜槽，第一凸模用于與凹模的型腔插接配合，使模頭與型腔形成用于使外層鍋體成型的閉合模腔；所述第二凸模的模頭頂端為平面，第二凸模用于與凹模的型腔插接配合，使模頭與外層鍋體形成用于使內層鍋體成型的閉合模腔。
[0022]所述第二凸模的模頭后部設有環(huán)形臺階，在環(huán)形臺階與模頭之間滑配套設有環(huán)狀的壓套，壓套用于抵頂外層鍋體的口沿使模腔密封。第二凸模用于與凹模的型腔插接配合，使模頭、壓套與外層鍋體形成用于使內層鍋體成形的閉合模腔。
[0023]所述環(huán)形臺階上設置有螺栓孔，螺栓孔內滑配安裝有螺栓，所述螺栓通過螺紋與壓套固定連接；所述環(huán)形臺階上設置有盲孔，盲孔中放置有彈簧；
[0024]所述凹模上在型腔的底部設有通孔，通孔內滑配安裝有頂出器。
[0025]所述凸臺側面的脫模斜度為1°?5°。凸臺的數(shù)量、輪廓形狀及分布于外層鍋體的鍋底燕尾槽相適應。
[0026]第一凸模的模頭形狀與復合鍋具外層鍋體的內表面形狀相適應；第二凸模的模頭形狀與復合鍋具內層鍋體的內表面形狀相適應。
[0027]本發(fā)明的復合鍋具，鍋體包括內層鍋體和外層鍋體，外層鍋體上表面設有一個以上的腔大口小的凹槽，內層鍋體下表面具有與所述凹槽數(shù)量及形狀適配的凸塊，凸塊嵌入凹槽內使內層鍋體與外層鍋體緊密貼合并固定連接，凸塊與凹槽形成榫接結構，大大提高了內層鍋體與外層鍋體的連接強度，鍋具整體具有良好的結構穩(wěn)定性，不易變形和脫層，提尚了鍋具的質量和使用壽命，具有良好的應用如景。
[0028]進一步的，所述凹槽為燕尾槽，燕尾槽與對應的凸塊形成燕尾榫結構，使內外層鍋體的連接更牢固。凹槽的槽口在外層鍋體上表面呈同心圓環(huán)狀或輻射狀分布，即凹槽呈回轉體或槽口在外層鍋體上表面呈多層同心圓或輻射狀均布，使內外層鍋體之間的榫接結構均勻分布，進一步提高連接強度。內層鍋體為鎂合金，外層鍋體為鋁合金，兩者的膨脹系數(shù)基本相同，避免了因熱膨脹系數(shù)差異引起的熱應力導致的傳熱不均，使用過程中不會發(fā)生變形、脫層現(xiàn)象。
[0029]本發(fā)明的用于制備復合鍋具的成型模具，包括第一凸模、第二凸模和凹模，第一凸模與凹模的組合裝配用于外層鍋體的成型，第二凸模與凹模的組合裝配用于內層鍋體的成型，即該一套成型模具即可完成復合鍋具的成型，所得復合鍋具結構穩(wěn)定，具有良好的質量和較長的使用壽命；該成型模具的使用，減少了制作工序，縮短了制造周期，提高了生產效率，明顯減少設備和模具成本的投入，降低了復合鍋具的生產成本。
[0030]本發(fā)明的復合鍋具的制備方法，是先采用液態(tài)模鍛的方法成型出帶有梯形槽的外層鍋體，然后通過熱塑性變形使梯形槽變成燕尾槽，再采用液態(tài)模鍛的方法在外層鍋體內成型出內層鍋體，從而形成帶有榫接結構的復合鍋體，液態(tài)模鍛使內外層鍋體材料間實現(xiàn)冶金結合，進一步提高了內外層鍋體間的結合強度；液態(tài)模鍛成型的合金晶粒更細，沒有氣孔、疏松等缺陷，層狀結構均勻且質硬，具有較高的耐腐蝕性能；該制備方法將榫接結構的成型與液態(tài)模鍛相結合，方法新穎獨特，工藝簡單，生產效率高，操作方便，易于自動化控制，成本低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產。
【附圖說明】
[0031]圖1為實施例1的復合鍋具的結構示意圖；
[0032]圖2為圖1中A處的放大圖；
[0033]圖3為圖1的俯視圖；
[0034]圖4為實施例2的成型模具中凹模的結構示意圖；
[0035]圖5為實施例2的成型模具中第一凸模的結構示意圖；
[0036]圖6為圖5中B處的放大圖；
[0037]圖7為實施例3中凹模與第一凸模的裝配示意圖；
[0038]圖8為實施例2的成型模具中第二凸模的結構示意圖；
[0039]圖9為實施例3中凹模與第二凸模的裝配示意圖；
[0040]圖10為實施例4的復合鍋具的結構示意圖；
[0041]圖11為圖10中外層鍋體的俯視圖；
[0042]圖12為實施例7的復合鍋具的外層鍋體的俯視圖；
[0043]圖13為實施例8的復合鍋具的外層鍋體的俯視圖。
【具體實施方式】
[0044]下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
[0045]【具體實施方式】中，內層鍋體所用的鎂合金為鎂基復合材料，包括以下質量百分含量的組分:Zn 1.0%?3.0%,Zr 0.5%?1.0%、Nd 1.0%?8.0%、Gd 0.5%?1.8%,Cu
0.1%, N1.01%、顆粒增強材料5%?15%，余量為鎂和不可避免的雜質。外層鍋體所用的鋁合金為鋁合金ZL305，包括以下質量百分含量的組分:Mg 7.5%?9.0%、Zn 1.0%?
1.5%, Ti 0.1%?(X2%、Be 0.03%?0.1%，余量為鋁和不可避免的雜質。
[0046]實施例1
[0047]本實施例的復合鍋具，如圖1、2、3所示，包括鍋體，鍋體為圓盤形、平底、口大底小且口沿外翻的煎鍋形式，所述鍋體包括外層鍋體I和內層鍋體2，所述外層鍋體I的鍋底上表面設有三個(根據(jù)鍋體大小可以增減)燕尾槽3，燕尾槽3在外層鍋體I的鍋底上表面以底部中心為圓心呈三層同心圓環(huán)狀分布；內層鍋體2下表面具有與所述燕尾槽3數(shù)量、分布及形狀適配的凸塊4，所述凸塊4對應嵌入燕尾槽3內，使內層鍋體2與外層鍋體I緊密貼合并固定連接，形成榫接結構。內層鍋體2的側壁低于外層鍋體I的側壁，外層鍋體I的外翻口沿與側壁的連接處設有用于使內層鍋體2的外沿抵頂?shù)膫让?，使內層鍋體2與外層鍋體I的銜接處平滑過渡。鍋體I的外翻口沿處設有雙耳