CN107853977B - 一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺及其制配的锅具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烹饪锅及其制作领域，具体涉及一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺及其制配的锅具。本发明的目的是提供一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺及其制配的锅具，能大幅度的提高成品率到95~99%以上，优质率达到90%以上，制作出的产品使得覆底能铆钳入铝制金属层的特殊效果，使得本工艺制作出的产品一旦制作成功，金属覆底在高温下只会越来越与铝制锅体结合紧密，而不是出现现有产品下的膨胀凸出底部，或者直接脱落等情况。

Description

一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺及其制配的锅具

技术领域

本发明涉及烹饪锅及其制作领域，具体涉及一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺及其制配的锅具。

背景技术

在现代烹饪炊具领域一直在革新，其主要的技术前进方向都是追求复古天然技术，以及不断深化现代技术在以金属材质锅体以及各种涂层上追求极致，不断开发出各种节能、新材料、超薄、无油烟不沾锅等技术特性的新烹饪锅品种，而最后1种是这些技术最难做到的，天然和现代技术结合的锅，因为将金属和各种天然材质结合，无法采用金属材质的直接融合和冶炼，在塑型上人们就需要花费大量技术能力，造成此类产品造价昂贵，生产成功率低，次品率高，设备需求高，但现有技术还是有了初步产品，如专利号为：CN200520066913.X ，专利名称为石质内胆包铝锅的中国发明专利，本发明是一种烹饪用的金属石锅，是由天然石制成的内锅体和金属材料制成的外锅体铸造而成，金属外锅体包覆于天然石内锅体的外表面。金属石锅将金属材料的导热性以及天然石所含有的对人体有益的多种微量元素有机结合，使得此种复合型金属石锅全方位加热，烹饪更营养，且天然石含有的各种人体所需的微量元素易于所烹饪的食物吸收，且烹饪出的食物在口感方面具有独特之味，更容易烹饪出色、香、味俱佳的食物，适合于煮、炖、煎、炸、烧烤等各种烹饪方式，满足了人们对饮食健康以及饮食文化的需求，同时对人体也具有一定的保健功效；

旋压，主要指用旋压机或吨级压力旋压机床，将平板或空心坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或辊轴加压于坯料，使之产生局部的塑性变形。旋压是一种特殊的成形方法。用旋压方法可以完成各种形状旋转体的拉深、翻边、缩口、胀形和卷边等工艺；板坯与芯模共同旋转，由辊轮进给并施加压力，使板坯紧贴芯模逐点局部变形的旋压成形工艺（见图[旋压原理]）。旋压可制造各种轴对称旋转体零件，如扬声器、弹体、高压容器封头、铜锣；也可用于气瓶收口、筒坯成形等。旋压的特点是：用很小的变形力可成形很大的工件；使用设备比较简单，中小尺寸的薄板件可用普通车床旋压；模具简单，只需要一块芯模，材质要求低。旋压适用于小批生产,因其只能加工旋转体零件,局限性较大，生产率低。旋压可用专门机械，采用仿形旋压和数字控制旋压。在旋压成形的同时使板厚减薄的工艺称为变薄旋压,又称强力旋压,多用于加工锥形件、薄壁的管形件等，也可用以旋压大直径的深筒，再剖开后制成平板，但是这种旋压器具和其旋压的方法没办法直接制作本器物和制作金属片的覆底。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺及其制配的锅具，能大幅度的提高成品率到95~99%以上，优质率达到90%以上，制作出的产品使得覆底能铆钳入铝制金属层的特殊效果，使得本工艺制作出的产品一旦制作成功，金属覆底在高温下只会越来越与铝制锅体结合紧密，而不是出现现有产品下的膨胀凸出底部，或者直接脱落等情况。

本发明是通过下述技术方案实现的：一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺，包括以下步骤：

步骤1—石质内胆粗材制作：

（1）选材：石材品种为麻石、鸡爪石花岗岩、麦饭石、黑闪石、火山岩、闪石花岗岩、黑云母花岗岩、滑石花岗岩、电气花岗岩，利用水刀机水切或圆盘锯机器切割为方形立方块或圆柱形状立体块大型石块。

（2）二次分切：将石块切割成二级品，二级品每个重量0.1吨~7吨，体积为0.1~2个立方，尺寸为长2米宽1米高1米，再由石材表面刨平机进行表面平整，质量检测要求：取得的石材需要外形尺寸规定值或允许偏差值长≤±1mm，宽、厚±1mm，表面平整度规定值或允许偏差值≤0.5mm，对角线规定值或允许偏差值≤0.5mm，不要有凹坑；花纹要均匀，图案鲜明，没有杂色，色差也要一致；内部结构紧密，没有裂缝；承重厚度不能小于9～10mm，涂刷六面石材防护涂料，确保石材的防水、防污性能，选择后得到二级石材。

（3）二级石材采用龙门锯、多片组合锯，切成石片，但在切割的时候将石片的尾端仍久留有连接部，保持石片的最终连接，将切割后的石片然后放倒，等需生产时将石片最后分开，然后在分体石片上利用钻孔机进行加工，按照内胆粗坯额定的高度匹配加工成我们需求的产品的圆柱形石块，尺寸比最终产品高度要高1~50毫米，取得粗成品毛坯，粗成品毛坯按照实际质量要求剔除不良品—如裂缝、石纹、石线、石胆、孔洞、缺角的原材，获得合格石质内胆粗材，以为步骤2材料备用；

（4）内胆粗材加工：将内胆粗材加工成粗胚料，利用铣磨机切除四角，再进行抠底，然后利用铣磨机的多圈组合钻筒进行钻孔，再使用与石锅内壁匹配的专用磨头，把石头磨成接近所需要的锅的形状，圆内槽内还留下凸点，这个点是因为铣磨机的金刚石的磨头因为磨损留下的，要在下个工艺步骤进行加工，粗胚料制作成后上到数控精雕机上进行数控精雕加工工序，根据不同材质花岗岩配置不同材质的金钢磨刀，型号为240#开始到8000#；精雕机的刀具转速是1000-3200rpm，主轴电机的转速为12000rpm；利用普通电机加挂驱动皮带将其电机保持稳定在2400rpm的转速，切割石材用的刀选择大小为10~100毫米的金刚切刀，刀的转速稳定在5800~6200，将金刚切刀以每秒进刀量0.1~0.3毫米，每秒切削深度0.1~1毫米用于去除内胆粗材锅内的毛边、残留材质和多余的预留尺寸，再切换到内胆粗材的外壁外面进行全面的表面精雕进行加工，而锅体内里面只加工口部10毫米左右多余厚度，去除周边毛边，底部残留后得到精胚料；

步骤2—精胚料进行铸造包铝制作：

（1）石芯预热烘干： 将精胚料放入框体，之前用水冲洗，然后自然风干后，放入烘箱中进行先期预热烘干，烘干温度为300或200~400摄氏度，每个间隔为10厘米，加热100~150分钟，烘箱中进行热风循环确保石心受热均匀，烘烤完成后，立即将预热精胚料保持在250度以上马上进合模动作;

（2）合模：保持250度以上的精胚料会被马上放入铸造模低压铸造机中，并加以用卡盘将精胚料进行预留定位，定位确定后，快速合模，其合金模具内会预先要喷砂，并且在喷砂层上喷涂脱模涂料，脱模涂料要均匀细腻，而合金模具温度也要确保350以上，入模铝水温度达到750度以上，以上预工艺要求达到后开始合模。 往装入铝水的坩埚内充入压缩空气，气压保持0.6~0.7兆帕，保持铝水以均匀流量流入模腔，坩埚内保压时间5秒~170秒，铝水入模完成后，铸造冷却时间为3秒~30秒，再脱模，下件得到粗成品锅；

（3）铸造后的粗成品锅产品进行脱模质检，要求粗成品锅合格产品为：表面饱满无缺料，无斑块、无气孔、无缩铝、无严重的批锋；

（4）铣模—将粗成品锅合格产品放到钻孔机上，进行包铝锅毛胚进行铣模工艺，采用多圈多粒金刚石块组合磨头，以转速每分钟2600~3000rpm转速进行铣磨，同时要求进行冷却工序，包铝锅毛胚的内壁中加入冷却液，保持钻孔机的多圈多粒金刚石块组合磨头的进刀速度为每秒种1毫米~2毫米，且控制工艺只铣石心的内壁表面；

步骤3—磨光加工： 利用磨光机进行二级成品的石芯内壁磨光，工艺需要经过3次石芯内壁磨光打磨，所采用的磨光机的磨头第一次采用80目，第二次采用300目，第三次采用800目，最终转速每分钟1800~2000rpm，加冷却水进行冷却，最终确保二级成品的石芯内壁光滑度，在二级成品的石芯达到600~800目时候达到成品要求，下机备用获得三级成品石质内胆锅。

步骤4—粗成品锅旋压覆底制作：

(1)覆底片定位：将铣磨好的铝锅毛胚上架到数控车床，被自制卡盘固定夹住产品内壳，确保不偏心，启动车床，将车床的机器主轴转速确保为1000~1200rpm，工件保持800~1000rpm，进行切削锅底覆底片定位柱，进刀量为每秒0.3毫米前进，精车到要求尺寸并且安装好覆底片，局部初步加固确保1000~1200rpm下不脱落。

(2)旋压覆底：将覆底片定位好的铝锅毛胚上架数控旋压机，进行旋压覆底工艺，工艺流程为：将铣磨好的铝锅毛胚上架，被自制卡盘固定夹住产品内壳，确保不偏心，启动旋压机，将旋压机的机器主轴转速确保为1000~1200rpm，工件保持800~1000rpm，控制旋压机的旋压轮一个顺时针旋转，1个逆时针旋转，且以1400~1600rpm的转速进行旋压，在覆底片嵌入铝锅锅底后再进行调位2次旋压，进刀量为每秒1-5毫米前进，工序处理控制在35秒~60秒之间，将覆底片和铝锅的压缩比控制在1:1.46 ，整个覆底片压入铝合金基材成为一体，覆底片在压入粗成品锅铝制底部偏差厚度0.1毫米~0.2毫米状态后停止旋压，下架旋压机，此时因为旋压的旋磨处理，覆底片和铝制锅的锅底会将偏差保持在底部直径2毫米的程度，得到二级成品；

步骤5—粗成品精车： 把旋压覆底好的粗成品放入数控车床，进行车精工，去除旋压过程当中因挤压而产生的多余的铝质、石质余料、磨去包裹的多余金属铝外包、粗糙的石心内壁，凸出覆底片残片、金属底残留凸块；

步骤6—将三级成品石质内胆锅上架金属材质外壁喷砂；

步骤7—将三级成品石质内胆锅上架进行外表壁抛光；

步骤8—将三级成品石质内胆锅上架进行外表喷漆；

步骤9—将三级成品石质内胆锅的覆底片进行磨底光亮；

步骤10—进行表面清洁获得最终成品。

作为优选所述合金模具包括压模顶盖（1）、上盖模（2）、造型模（3）、底模板（4），所述上盖模覆盖盖合在造型模上，两者相互完整吻合紧贴盖合，所述压模顶盖以轴心位置设置有造型孔（5），造型孔四周设置升降板（6），升降板底端设置升降轴杆（7），升降轴杆向下两间在上盖模上，所述上盖模、造型模轴心处设置有造型槽（8），造型槽内设置下压模块（9），所述上盖模与升降轴杆向连接处还设置有螺丝接孔（10）；所述上盖模的底部四边角设置定位凸脚（11），造型模顶部四角设置凸脚固定槽（12），上盖模下扣将定位凸脚插入凸脚固定槽内，上盖模、造型模两者盖合，造型模底部设置底模板，底模板连接在铸造模低压铸造机的工作台中。

作为优选所述一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺制配的无损石质内胆金属外包覆底锅，包括石质内胆（13）、石质内胆金属包胚（14）、覆底片（15），石质内胆金属包胚包裹连接石质内胆，石质内胆金属包胚底部设置覆底片，其中所述石质内胆金属包胚包括扣顶圈（16）、金属胚身（17）、金属胚底（18），金属胚底底部设置若干间距相等，圆柱形，彼此厚度相近为覆底接齿（19），覆底接齿其中一个为定位接齿，所述覆底片结构为圆形平板，覆底片设置与覆底接齿位置形状大小匹配的覆底连接孔（21），覆底连接孔底部设置铝合金铆合的翻孔（22）；

作为优选所述数控精雕机包括磨头组件（23）、自适应压臂（24）、下传动机构（25）、下模（26）、边模（27）、工作台（28）、顶杆机构（29）、中间工作台组件（30）、主头组件（31）、导杆（32）。所述工作四角设置滑动杆升降套（33），滑动杆升降套上设置导杆，滑动杆升降套套合在导杆上，滑动杆升降套沿导杆上下升降移动，工作台上还设置有自适应压臂，自适应压臂设置在工作台的前后或前后、左右四个方向或前后、左右、顶端5个方向，自适应压臂顶端设置磨头组件，自适应压臂和磨头组件之间设置下模和边模，所述边模设置在左右自适应压臂上，下模设置在顶杆机构底部上，所述磨头组件、自适应压臂、下传动机构、下模、边模、工作台、通过水平移动架（34）设置在中间工作台组件上，中间工作台组件上设置有垂直升降油缸（35）、垂直移动轮架（36），旋转盘（37）、旋转轴（38）、液压承重活塞轴（39），垂直升降油缸设置在中间工作台组件底部，中间工作台组件上设置垂直移动轮架，垂直移动轮架上设置旋转盘，旋转盘的中间设置旋转轴，旋转轴连接旋转盘和垂直移动轮架，且旋转盘绕旋转轴还设置有若干液压承重活塞轴；所述液压承重活塞轴与液压油缸铰接，所述垂直升降油缸、与水平移动架上下贴合连接。

所述钻孔机为多头洗模钻孔，所述多头洗模钻孔包括底盘（40）、底盘上设置龙门吊座（41），龙门吊座上设置若干下压式转孔机构组（42），所述底盘首尾设置立柱（43），立柱顶端横向设置龙门吊座，龙门吊座包括吊梁（44）和设置吊梁下方的缓冲梁（45），下压式转孔机构组包括横向水平布置于缓冲梁上的第一下压式转孔机构组丝杆（46）、固定设置于滑座上与第一下压式转孔机构组丝杆和设置在缓冲梁上通过变速箱（46a）连接驱动第一下压式转孔机构组丝杆（47）转动的第一下压式转孔机构组电机（48），第一下压式转孔机构组电机底部设置磨盘（49）；

变速箱中设置有与第一下压式转孔机构组丝杆配合的齿轮螺母，滑座上设置有用于检测第一下压式转孔机构组丝杆位置的高、低位移动感应器和标尺，高、低位移动感应器与控制装置连接，控制装置可根据高、低位移动感应器信号控制第一电机工作，所述横向移动机构设置在滑座与缓冲梁之间，所述滑座还与主轴箱之间设置上下移动的垂直移动机构；控制装置为配设有显示屏和手动器的 PLC 可编程控制器，可编程控制器分别与主电机、第一下压式转孔机构组、第二下压式转孔机构组（50）、第三下压式转孔机构组（51）和移动感应器（52）连接，用于控制各部分协调工作；

所述转孔机构组电机包括驱动主轴（53）、驱动电机（54），驱动电机内设置驱动主轴，吊梁上设置有下压式转孔机构组的驱动主轴架（55），驱动主轴架正中设置驱动电机，缓冲梁上设置装置孔（56），装置孔内设置主轴箱（57），主轴箱内设置驱动电机，主轴箱为半包式，外露部分的主轴箱上设置滑座（58）之间，

所述数控旋压机包括控制台（59）和设置控制台一侧的装置组（60），所述控制台包括可编程控制器（61）与主电机（62），主电机的前动轴（62a）通过传动带（62b）透过主控制台分离隔板（63）上的主轴孔（64）穿插设置旋压主轴（65），旋压主轴上设置旋压手爪（66）；所述装置组包括底部推头旋压组（67）、顶部压头旋压组（68）、中压旋压组（69），所述旋压手爪外围还包绕设置有自动上料装置（70），所述自动上料装置由Z字填料轨道（71）、填料头（72）、挑捡头（73）、填料电机（74）、卡爪（75）组成；填料电机、卡爪组成接料装置（76），Z字填料轨道倾斜的通过连接铰链轨道固定在旋压机器的旋压主轴的旋转轨道的侧面上，Z字填料轨道的末端设置有推料装置（77）和设置在推料装置末端的推料出口（78），推料装置头端设置有推料气动阀（79），Z字填料轨道的末端轨道平直设置，头端开口，由气动阀伸入，气动阀的头部底端设置卡爪。

作为优选所述覆底片为不锈钢SUS430。

作为优选内锅体为天然花岗岩，鸡爪石花岗岩。

作为优选所述精雕机电机转速为2800rpm。

本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：第一，制作的方法能在制作石质内胆金属外包覆底锅产品的时候能大幅度的提高成品率到95~99%以上，优质率达到90%以上，制作出的石质内胆金属外包覆底锅产品使得石质内胆金属外包覆底锅的覆底能获得一种铆钳入铝制金属层的特殊效果，使得本工艺制作出的产品一旦制作成功，金属覆底在高温下只会越来越与铝制锅体结合紧密，而不是出现现有产品下的膨胀凸出底部，或者直接脱落情况；

第二，处理过程中能90%以上防止石质锅破裂、损坏、材质缺失情况，相比原有技术的制作情况能将损耗从30%降低到5%~10%或者更低；

第三，采用机械研磨减少化学材料的使用，制作出的石质内胆更加安全，更加符合食品级要求；

第四，特殊的切割机器制造出的石质内胆标准化更高，不会出现原有技术上还需要更多研磨和调整的情况，以及石质内胆质量、尺寸等参差不齐的情况，带来的好处能更加节省制作时间，质量标准更高，产品形态、外观更好；

第五，特殊配置的制作机器能进一步提高本特殊石质内胆金属外包覆底锅的制作成功率和产品高质量率。

附图说明

图1 为合金模具结构图。

图2 合金模具侧面解剖结构图。

图3 旋压覆底金属石质内胆锅侧面解剖结构图。

图4 数控精雕结构图。

图5 多头铣模钻孔机结构图。

图6 数控旋压机结构图。

图7 数控旋压机透视结构图。

具体实施方式

下面通过实施例，结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明：

一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺，包括以下步骤：

步骤1—石质内胆粗材制作：

（3）选材：石材品种为麻石、鸡爪石花岗岩、麦饭石、黑闪石、火山岩、闪石花岗岩、黑云母花岗岩、滑石花岗岩、电气花岗岩，利用水刀机水切或圆盘锯机器切割为方形立方块或圆柱形状立体块大型石块。

（4）二次分切：将石块切割成二级品，二级品每个重量0.1吨~7吨，体积为0.1~2个立方，尺寸为长2米宽1米高1米，再由石材表面刨平机进行表面平整，质量检测要求：取得的石材需要外形尺寸规定值或允许偏差值长≤±1mm，宽、厚±1mm，表面平整度规定值或允许偏差值≤0.5mm，对角线规定值或允许偏差值≤0.5mm，不要有凹坑；花纹要均匀，图案鲜明，没有杂色，色差也要一致；内部结构紧密，没有裂缝；承重厚度不能小于9～10mm，涂刷六面石材防护涂料，确保石材的防水、防污性能，选择后得到二级石材。

（3）二级石材采用龙门锯、多片组合锯，切成石片，但在切割的时候将石片的尾端仍久留有连接部，保持石片的最终连接，将切割后的石片然后放倒，等需生产时将石片最后分开，然后在分体石片上利用钻孔机进行加工，按照内胆粗坯额定的高度匹配加工成我们需求的产品的圆柱形石块，尺寸比最终产品高度要高1~50毫米，取得粗成品毛坯，粗成品毛坯按照实际质量要求剔除不良品—如裂缝、石纹、石线、石胆、孔洞、缺角的原材，获得合格石质内胆粗材，以为步骤2材料备用；

（4）内胆粗材加工：将内胆粗材加工成粗胚料，利用铣磨机切除四角，再进行抠底，然后利用铣磨机的多圈组合钻筒进行钻孔，再使用与石锅内壁匹配的专用磨头，把石头磨成接近所需要的锅的形状，圆内槽内还留下凸点，这个点是因为铣磨机的金刚石的磨头因为磨损留下的，要在下个工艺步骤进行加工，粗胚料制作成后上到数控精雕机上进行数控精雕加工工序，根据不同材质花岗岩配置不同材质的金钢磨刀，型号为240#开始到8000#；精雕机的刀具转速是1000-3200rpm，主轴电机的转速为12000rpm；利用普通电机加挂驱动皮带将其电机保持稳定在2400rpm的转速，切割石材用的刀选择大小为10~100毫米的金刚切刀，刀的转速稳定在5800~6200，将金刚切刀以每秒进刀量0.1~0.3毫米，每秒切削深度0.1~1毫米用于去除内胆粗材锅内的毛边、残留材质和多余的预留尺寸，再切换到内胆粗材的外壁外面进行全面的表面精雕进行加工，而锅体内里面只加工口部10毫米左右多余厚度，去除周边毛边，底部残留后得到精胚料；

步骤2—精胚料进行铸造包铝制作：

（5）石芯预热烘干： 将精胚料放入框体，之前用水冲洗，然后自然风干后，放入烘箱中进行先期预热烘干，烘干温度为300或200~400摄氏度，每个间隔为10厘米，加热100~150分钟，烘箱中进行热风循环确保石心受热均匀，烘烤完成后，立即将预热精胚料保持在250度以上马上进合模动作;

（6）合模：保持250度以上的精胚料会被马上放入铸造模低压铸造机中，并加以用卡盘将精胚料进行预留定位，定位确定后，快速合模，其合金模具内会预先要喷砂，并且在喷砂层上喷涂脱模涂料，脱模涂料要均匀细腻，而合金模具温度也要确保350以上，入模铝水温度达到750度以上，以上预工艺要求达到后开始合模。 往装入铝水的坩埚内充入压缩空气，气压保持0.6~0.7兆帕，保持铝水以均匀流量流入模腔，坩埚内保压时间5秒~170秒，铝水入模完成后，铸造冷却时间为3秒~30秒，再脱模，下件得到粗成品锅；

（7）铸造后的粗成品锅产品进行脱模质检，要求粗成品锅合格产品为：表面饱满无缺料，无斑块、无气孔、无缩铝、无严重的批锋；

（8）铣模—将粗成品锅合格产品放到钻孔机上，进行包铝锅毛胚进行铣模工艺，采用多圈多粒金刚石块组合磨头，以转速每分钟2600~3000rpm转速进行铣磨，同时要求进行冷却工序，包铝锅毛胚的内壁中加入冷却液，保持钻孔机的多圈多粒金刚石块组合磨头的进刀速度为每秒种1毫米~2毫米，且控制工艺只铣石心的内壁表面；

步骤3—磨光加工： 利用磨光机进行二级成品的石芯内壁磨光，工艺需要经过3次石芯内壁磨光打磨，所采用的磨光机的磨头第一次采用80目，第二次采用300目，第三次采用800目，最终转速每分钟1800~2000rpm，加冷却水进行冷却，最终确保二级成品的石芯内壁光滑度，在二级成品的石芯达到600~800目时候达到成品要求，下机备用获得三级成品石质内胆锅。

步骤4—粗成品锅旋压覆底制作：

(1)覆底片定位：将铣磨好的铝锅毛胚上架到数控车床，被自制卡盘固定夹住产品内壳，确保不偏心，启动车床，将车床的机器主轴转速确保为1000~1200rpm，工件保持800~1000rpm，进行切削锅底覆底片定位柱，进刀量为每秒0.3毫米前进，精车到要求尺寸并且安装好覆底片，局部初步加固确保1000~1200rpm下不脱落。

(2)旋压覆底：将覆底片定位好的铝锅毛胚上架数控旋压机，进行旋压覆底工艺，工艺流程为：将铣磨好的铝锅毛胚上架，被自制卡盘固定夹住产品内壳，确保不偏心，启动旋压机，将旋压机的机器主轴转速确保为1000~1200rpm，工件保持800~1000rpm，控制旋压机的旋压轮一个顺时针旋转，1个逆时针旋转，且以1400~1600rpm的转速进行旋压，在覆底片嵌入铝锅锅底后再进行调位2次旋压，进刀量为每秒1-5毫米前进，工序处理控制在35秒~60秒之间，将覆底片和铝锅的压缩比控制在1:1.46 ，整个覆底片压入铝合金基材成为一体，覆底片在压入粗成品锅铝制底部偏差厚度0.1毫米~0.2毫米状态后停止旋压，下架旋压机，此时因为旋压的旋磨处理，覆底片和铝制锅的锅底会将偏差保持在底部直径2毫米的程度，得到二级成品；

步骤5—粗成品精车： 把旋压覆底好的粗成品放入数控车床，进行车精工，去除旋压过程当中因挤压而产生的多余的铝质、石质余料、磨去包裹的多余金属铝外包、粗糙的石心内壁，凸出覆底片残片、金属底残留凸块；

步骤6—将三级成品石质内胆锅上架金属材质外壁喷砂；

步骤7—将三级成品石质内胆锅上架进行外表壁抛光；

步骤8—将三级成品石质内胆锅上架进行外表喷漆；

步骤9—将三级成品石质内胆锅的覆底片进行磨底光亮；

步骤10—进行表面清洁获得最终成品。

如图1-7所示，作为优选所述合金模具包括压模顶盖（1）、上盖模（2）、造型模（3）、底模板（4），所述上盖模覆盖盖合在造型模上，两者相互完整吻合紧贴盖合，所述压模顶盖以轴心位置设置有造型孔（5），造型孔四周设置升降板（6），升降板底端设置升降轴杆（7），升降轴杆向下两间在上盖模上，所述上盖模、造型模轴心处设置有造型槽（8），造型槽内设置下压模块（9），所述上盖模与升降轴杆向连接处还设置有螺丝接孔（10）；所述上盖模的底部四边角设置定位凸脚（11），造型模顶部四角设置凸脚固定槽（12），上盖模下扣将定位凸脚插入凸脚固定槽内，上盖模、造型模两者盖合，造型模底部设置底模板，底模板连接在铸造模低压铸造机的工作台中。

作为优选所述一种旋压覆底金属石质内胆锅具制作工艺制配的无损石质内胆金属外包覆底锅，包括石质内胆（13）、石质内胆金属包胚（14）、覆底片（15），石质内胆金属包胚包裹连接石质内胆，石质内胆金属包胚底部设置覆底片，其中所述石质内胆金属包胚包括扣顶圈（16）、金属胚身（17）、金属胚底（18），金属胚底底部设置若干间距相等，圆柱形，彼此厚度相近为覆底接齿（19），覆底接齿其中一个为定位接齿，所述覆底片结构为圆形平板，覆底片设置与覆底接齿位置形状大小匹配的覆底连接孔（21），覆底连接孔底部设置铝合金铆合的翻孔（22）；

作为优选所述数控精雕机包括磨头组件（23）、自适应压臂（24）、下传动机构（25）、下模（26）、边模（27）、工作台（28）、顶杆机构（29）、中间工作台组件（30）、主头组件（31）、导杆（32）。所述工作四角设置滑动杆升降套（33），滑动杆升降套上设置导杆，滑动杆升降套套合在导杆上，滑动杆升降套沿导杆上下升降移动，工作台上海设置有自适应压臂，自适应压臂设置在工作台的前后或前后、左右四个方向或前后、左右、顶端5个方向，自适应压臂顶端设置磨头组件，自适应压臂和磨头组件之间设置下模和边模，所述边模设置在左右自适应压臂上，下模设置在顶杆机构底部上，所述磨头组件、自适应压臂、下传动机构、下模、边模、工作台、通过水平移动架（34）设置在中间工作台组件上，中间工作台组件上设置有垂直升降油缸（35）、垂直移动轮架（36），旋转盘（37）、旋转轴（38）、液压承重活塞轴（39），垂直升降油缸设置在中间工作台组件底部，中间工作台组件上设置垂直移动轮架，垂直移动轮架上设置旋转盘，旋转盘的中间设置旋转轴，旋转轴连接旋转盘和垂直移动轮架，且旋转盘绕旋转轴还设置有若干液压承重活塞轴；所述液压承重活塞轴与液压油缸铰接，所述垂直升降油缸、与水平移动架上下贴合连接。

所述钻孔机为多头洗模钻孔，所述多头洗模钻孔包括底盘（40）、底盘上设置龙门吊座（41），龙门吊座上设置若干下压式转孔机构组（42），所述底盘首尾设置立柱（43），立柱顶端横向设置龙门吊座，龙门吊座包括吊梁（44）和设置吊梁下方的缓冲梁（45），下压式转孔机构组包括横向水平布置于缓冲梁上的第一下压式转孔机构组丝杆（46）、固定设置于滑座上与第一下压式转孔机构组丝杆和设置在缓冲梁上通过变速箱（46a）连接驱动第一下压式转孔机构组丝杆（47）转动的第一下压式转孔机构组电机（48），第一下压式转孔机构组电机底部设置磨盘（49）；

变速箱中设置有与第一下压式转孔机构组丝杆配合的齿轮螺母，滑座上设置有用于检测第一下压式转孔机构组丝杆位置的高、低位移动感应器和标尺，高、低位移动感应器与控制装置连接，控制装置可根据高、低位移动感应器信号控制第一电机工作，所述横向移动机构设置在滑座与缓冲梁之间，所述滑座还与主轴箱之间设置上下移动的垂直移动机构；控制装置为配设有显示屏和手动器的 PLC 可编程控制器，可编程控制器分别与主电机、第一下压式转孔机构组、第二下压式转孔机构组（50）、第三下压式转孔机构组（51）和移动感应器（52）连接，用于控制各部分协调工作；

所述转孔机构组电机包括驱动主轴（53）、驱动电机（54），驱动电机内设置驱动主轴，吊梁上设置有下压式转孔机构组的驱动主轴架（55），驱动主轴架正中设置驱动电机，缓冲梁上设置装置孔（56），装置孔内设置主轴箱（57），主轴箱内设置驱动电机，主轴箱为半包式，外露部分的主轴箱上设置滑座（58）；

所述数控旋压机包括控制台（59）和设置控制台一侧的装置组（60），所述控制台包括可编程控制器（61）与主电机（62），主电机的前动轴（62a）通过传动带（62b）透过主控制台分离隔板（63）上的主轴孔（64）穿插设置旋压主轴（65），旋压主轴上设置旋压手爪（66）；所述装置组包括底部推头旋压组（67）、顶部压头旋压组（68）、中压旋压组（69），所述旋压手爪外围还包绕设置有自动上料装置，所述自动上料装置由Z字填料轨道（71）、填料头（72）、挑捡头（73）、填料电机（74）、卡爪（75）组成；填料电机、卡爪组成接料装置（76），Z字填料轨道倾斜的通过连接铰链轨道固定在旋压机器的旋压主轴的旋转轨道的侧面上，Z字填料轨道的末端设置有推料装置（77）和设置在推料装置末端的推料出口（78），推料装置头端设置有推料气动阀（79），Z字填料轨道的末端轨道平直设置，头端开口，由气动阀伸入，气动阀的头部底端设置卡爪。

作为优选所述覆底片为不锈钢SUS430。

作为优选内锅体为天然花岗岩，鸡爪石花岗岩。

作为优选所述精雕机电机转速为2800rpm。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺，包括以下步骤：

步骤1—石质内胆粗材制作：

（1）选材：石材品种为麻石、鸡爪石花岗岩、麦饭石、黑闪石、火山岩、闪石花岗岩、黑云母花岗岩、滑石花岗岩、电气花岗岩，利用水刀机水切或圆盘锯机器切割为方形立方块或圆柱形状立体块大型石块；

（2）二次分切：将石块切割成二级品，二级品每个重量0.1吨~7吨，体积为0.1~2个立方，尺寸为长2米宽1米高1米，再由石材表面刨平机进行表面平整，质量检测要求：取得的石材需要外形尺寸规定值或允许偏差值长≤±1mm，宽、厚±1mm，表面平整度规定值或允许偏差值≤0.5mm，对角线规定值或允许偏差值≤0.5mm，不要有凹坑；花纹要均匀，图案鲜明，没有杂色，色差也要一致；内部结构紧密，没有裂缝；承重厚度不能小于9～10mm，涂刷六面石材防护涂料，确保石材的防水、防污性能，选择后得到二级石材；

（3）二级石材采用龙门锯、多片组合锯，切成石片，但在切割的时候将石片的尾端仍久留有连接部，保持石片的最终连接，将切割后的石片然后放倒，等需生产时将石片最后分开，然后在分体石片上利用钻孔机进行加工，按照内胆粗坯额定的高度匹配加工成我们需求的产品的圆柱形石块，尺寸比最终产品高度要高1~50毫米，取得粗成品毛坯，粗成品毛坯按照实际质量要求剔除不良品—如裂缝、石纹、石线、石胆、孔洞、缺角的原材，获得合格石质内胆粗材，以为步骤2材料备用；

（4）内胆粗材加工：将内胆粗材加工成粗胚料，利用铣磨机切除四角，再进行抠底，然后利用铣磨机的多圈组合钻筒进行钻孔，再使用与石锅内壁匹配的专用磨头，把石头磨成接近所需要的锅的形状，圆内槽内还留下凸点，这个点是因为铣磨机的金刚石的磨头因为磨损留下的，要在下个工艺步骤进行加工，粗胚料制作成后上到数控精雕机上进行数控精雕加工工序，根据不同材质花岗岩配置不同材质的金钢磨刀，型号为240#开始到8000#；精雕机的刀具转速是1000-3200rpm，主轴电机的转速为12000rpm；利用普通电机加挂驱动皮带将其电机保持稳定在2400rpm的转速，切割石材用的刀选择大小为10~100毫米的金刚切刀，刀的转速稳定在5800~6200 rpm ，将金刚切刀以每秒进刀量0.1~0.3毫米，每秒切削深度0.1~1毫米用于去除内胆粗材锅内的毛边、残留材质和多余的预留尺寸，再切换到内胆粗材的外壁外面进行全面的表面精雕进行加工，而锅体内里面只加工口部10毫米左右多余厚度，去除周边毛边，底部残留后得到精胚料；

步骤2—精胚料进行铸造包铝制作：

（1）石芯预热烘干：将精胚料放入框体，之前用水冲洗，然后自然风干后，放入烘箱中进行先期预热烘干，烘干温度为200~400摄氏度，每个间隔为10厘米，加热100~150分钟，烘箱中进行热风循环确保石心受热均匀，烘烤完成后，立即将预热精胚料保持在250摄氏度以上马上进合模动作;

（2）合模：保持250摄氏度以上的精胚料会被马上放入铸造模低压铸造机中，并加以用卡盘将精胚料进行预留定位，定位确定后，快速合模，其合金模具内会预先要喷砂，并且在喷砂层上喷涂脱模涂料，脱模涂料要均匀细腻，而合金模具温度也要确保350摄氏度 以上，入模铝水温度达到750摄氏度以上，以上工艺要求达到后开始合模；

往装入铝水的坩埚内充入压缩空气，气压保持0.6~0.7兆帕，保持铝水以均匀流量流入模腔，坩埚内保压时间5秒~170秒，铝水入模完成后，铸造冷却时间为3秒~30秒，再脱模，下件得到粗成品锅；

铸造后的粗成品锅产品进行脱模质检，要求粗成品锅合格产品为：表面饱满无缺料，无斑块、无气孔、无缩铝、无严重的批锋，无严重跑料；

铣模—将粗成品锅合格产品放到钻孔机上，进行包铝锅毛胚进行铣模工艺，采用多圈多粒金刚石块组合磨头，以转速每分钟2600~3000rpm转速进行铣磨，同时要求进行冷却工序，包铝锅毛胚的内壁中加入冷却液，保持钻孔机的多圈多粒金刚石块组合磨头的进刀速度为每秒种1毫米~2毫米，且控制工艺只铣石心的内壁表面；

步骤3—磨光加工：利用磨光机进行二级成品的石芯内壁磨光，工艺需要经过3次石芯内壁磨光打磨，所采用的磨光机的磨头第一次采用80目，第二次采用300目，第三次采用800目，最终转速每分钟1800~2000rpm，加冷却水进行冷却，最终确保二级成品的石芯内壁光滑度，在二级成品的石芯达到600~800目时候达到成品要求，下机备用获得三级成品石质内胆锅；

步骤4—粗成品锅旋压覆底制作：

(1)覆底片定位：将铣磨好的铝锅毛胚上架到数控车床，被自制卡盘固定夹住产品内壳，确保不偏心，启动车床，将车床的机器主轴转速确保为1000~1200rpm，工件保持800~1000rpm，进行切削锅底覆底片定位柱，进刀量为每秒0.3毫米前进，精车到要求尺寸并且安装好覆底片，局部初步加固确保1000~1200rpm下不脱落；

(2)旋压覆底：将覆底片定位好的铝锅毛胚上架数控旋压机，进行旋压覆底工艺，工艺流程为：将铣磨好的铝锅毛胚上架，被自制卡盘固定夹住产品内壳，确保不偏心，启动旋压机，将旋压机的机器主轴转速确保为1000~1200rpm，工件保持800~1000rpm，控制旋压机的旋压轮一个顺时针旋转，1个逆时针旋转，且以1400~1600rpm的转速进行旋压，在覆底片嵌入铝锅锅底后再进行调位2次旋压，进刀量为每秒1-5毫米前进，工序处理控制在35秒~60秒之间，将覆底片和铝锅的压缩比控制在1:1.46 ，整个覆底片压入铝合金基材成为一体，覆底片在压入粗成品锅铝制底部偏差厚度0.1毫米~0.2毫米状态后停止旋压，下架旋压机，此时因为旋压的旋磨处理，覆底片和铝制锅的锅底会将偏差保持在底部直径2毫米的程度，得到二级成品；

步骤5—粗成品精车：把旋压覆底好的粗成品放入数控车床，进行车精工，去除旋压过程当中因挤压而产生的多余的铝质、石质余料、磨去包裹的多余金属铝外包、粗糙的石心内壁，凸出覆底片残片、金属底残留凸块；

步骤6—将三级成品石质内胆锅上架金属材质外壁喷砂；

步骤7—将三级成品石质内胆锅上架进行外表壁抛光；

步骤8—将三级成品石质内胆锅上架进行外表喷漆；

步骤9—将三级成品石质内胆锅的覆底片进行磨底光亮；

步骤10—进行表面清洁获得最终成品。

2.根据权利要求1所述的一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺，其特征是：所述合金模具包括压模顶盖（1）、上盖模（2）、造型模（3）、底模板（4），所述上盖模覆盖盖合在造型模上，两者相互完整吻合紧贴盖合，所述压模顶盖以轴心位置设置有造型孔（5），造型孔四周设置升降板（6），升降板底端设置升降轴杆（7），升降轴杆向下两间在上盖模上，所述上盖模、造型模轴心处设置有造型槽（8），造型槽内设置下压模块（9），所述上盖模与升降轴杆向连接处还设置有螺丝接孔（10）；所述上盖模的底部四边角设置定位凸脚（11），造型模顶部四角设置凸脚固定槽（12），上盖模下扣将定位凸脚插入凸脚固定槽内，上盖模、造型模两者盖合，造型模底部设置底模板，底模板连接在铸造模低压铸造机的工作台中。

3.根据权利要求1所述的一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺，其特征是：所述数控精雕机包括磨头组件（23）、自适应压臂（24）、下传动机构（25）、下模（26）、边模（27）、工作台（28）、顶杆机构（29）、中间工作台组件（30）、主头组件（31）、导杆（32）；

所述工作四角设置滑动杆升降套（33），滑动杆升降套上设置导杆，滑动杆升降套套合在导杆上，滑动杆升降套沿导杆上下升降移动，工作台上还设置有自适应压臂，自适应压臂设置在工作台的前后或前后、左右四个方向或前后、左右、顶端5个方向，自适应压臂顶端设置磨头组件，自适应压臂和磨头组件之间设置下模和边模，所述边模设置在左右自适应压臂上，下模设置在顶杆机构底部上，所述磨头组件、自适应压臂、下传动机构、下模、边模、工作台、通过水平移动架（34）设置在中间工作台组件上，中间工作台组件上设置有垂直升降油缸（35）、垂直移动轮架（36），旋转盘（37）、旋转轴（38）、液压承重活塞轴（39），垂直升降油缸设置在中间工作台组件底部，中间工作台组件上设置垂直移动轮架，垂直移动轮架上设置旋转盘，旋转盘的中间设置旋转轴，旋转轴连接旋转盘和垂直移动轮架，且旋转盘绕旋转轴还设置有若干液压承重活塞轴；所述液压承重活塞轴与液压油缸铰接，所述垂直升降油缸、与水平移动架上下贴合连接；

所述钻孔机为多头洗模钻孔，所述多头洗模钻孔包括底盘（40）、底盘上设置龙门吊座（41），龙门吊座上设置若干下压式转孔机构组（42），所述底盘首尾设置立柱（43），立柱顶端横向设置龙门吊座，龙门吊座包括吊梁（44）和设置吊梁下方的缓冲梁（45），下压式转孔机构组包括横向水平布置于缓冲梁上的第一下压式转孔机构组丝杆（46）、固定设置于滑座上与第一下压式转孔机构组丝杆和设置在缓冲梁上通过变速箱（46a）连接驱动第一下压式转孔机构组丝杆（47）转动的第一下压式转孔机构组电机（48），第一下压式转孔机构组电机底部设置磨盘（49）；

变速箱中设置有与第一下压式转孔机构组丝杆配合的齿轮螺母，滑座上设置有用于检测第一下压式转孔机构组丝杆位置的高、低位移动感应器和标尺，高、低位移动感应器与控制装置连接，控制装置可根据高、低位移动感应器信号控制第一电机工作，所述横向移动机构设置在滑座与缓冲梁之间，所述滑座还与主轴箱之间设置上下移动的垂直移动机构；控制装置为配设有显示屏和手动器的 PLC 可编程控制器，可编程控制器分别与主电机、第一下压式转孔机构组、第二下压式转孔机构组（50）、第三下压式转孔机构组（51）和移动感应器（52）连接，用于控制各部分协调工作；

所述转孔机构组电机包括驱动主轴（53）、驱动电机（54），驱动电机内设置驱动主轴，吊梁上设置有下压式转孔机构组的驱动主轴架（55），驱动主轴架正中设置驱动电机，缓冲梁上设置装置孔（56），装置孔内设置主轴箱（57），主轴箱内设置驱动电机，主轴箱为半包式，外露部分的主轴箱上设置滑座（58）；

所述数控旋压机包括控制台（59）和设置控制台一侧的装置组（60），所述控制台包括可编程控制器（61）与主电机（62），主电机的前动轴（62a）通过传动带（62b）透过主控制台分离隔板（63）上的主轴孔（64）穿插设置旋压主轴（65），旋压主轴上设置旋压手爪（66）；所述装置组包括底部推头旋压组（67）、顶部压头旋压组（68）、中压旋压组（69），所述旋压手爪外围还包绕设置有自动上料装置，所述自动上料装置由Z字填料轨道（71）、填料头（72）、挑捡头（73）、填料电机（74）、卡爪（75）组成；填料电机、卡爪组成接料装置（76），Z字填料轨道倾斜的通过连接铰链轨道固定在旋压机器的旋压主轴的旋转轨道的侧面上，Z字填料轨道的末端设置有推料装置（77）和设置在推料装置末端的推料出口（78），推料装置头端设置有推料气动阀（79），Z字填料轨道的末端轨道平直设置，头端开口，由气动阀伸入，气动阀的头部底端设置卡爪。

4.根据权利要求1所述的一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺，其特征是：内锅体为天然花岗岩，鸡爪石花岗岩。

5.根据权利要求1所述的一种旋压覆底金属石质内胆锅制作工艺，其特征是：所述精雕机电机转速为2800rpm。

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