CN110403480A - 一种铁铝铁三层复合厨具生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁‑铝‑铁三层复合片厨具生产工艺,采用铁‑铝‑铁基材,基材的各材质通过计算分析后得到最佳特定厚度值,在保证锅体日常使用过程中不变形的同时重量最轻,使用者体验最佳,对锅盖的复合盖体通过热阻分析,将锅盖部分表面构造为波纹状,能够防止使用者手部烫伤。
Description
技术领域
本发明涉及炊具领域,具体而言,涉及一种铁-铝-铁三层复合厨具生产工艺发明。
背景技术
现有的炒锅从材质上主要分为铝质炒锅和铁质炒锅。铝质炒锅较轻但是强度较弱容易变形,铝质锅受热均匀油烟少,而铁质炒锅则较重不易变形,传热上较铝锅均匀性差且不适合女性使用者颠炒,但从养生角度来说消费者更青睐铁锅,认为其能释放铁元素利于身体健康。为此,现有技术中出现了铁铝铁的无油烟炒锅(2013205635492,2013104511105,201310410828X),锅体外层为铁质层,锅体中间层为铝层或铝合金层,锅体外层为铁质层,三层复合在一起,但是上述技术对于铁铝铁复合锅体厚度与变形量控制之间的关系也没有给出解决方案。
另外,根据使用需要,炒锅也会配有锅盖,现有的锅盖主要为全金属材质、或玻璃材质或金属与玻璃结合的材质,结构上一般为具有光滑的内外表面,当在高温下炖煮一段时间以后使用者去揭开锅盖时,会感觉锅盖外表面温度很高,稍有不慎手指触碰到锅盖手柄附近的锅盖表面便会被烫伤,。因此,设计一种防烫伤的锅盖也是必要的。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种铁-铝-铁三层复合厨具生产工艺,其采用基材,基材的各材质通过计算分析后采用特定厚度,在保证锅体日常使用过程中不变形的同时重量最轻,使用者体验最佳。
本发明提供的厨具还包括有锅盖,锅盖部分表面构造为波纹状,能够防止使用者烫伤。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的。
一种铁-铝-铁三层复合厨具生产工艺,所述厨具包括锅体和锅盖,所述锅体生产工艺包括以下步骤:
S1.确定片材厚度
选用符合要求的复合片材,所述复合片材包括内表面铁质片材、中间铝或铝合金片材、外表面铁质片材,按照设计要求计算相应片材的厚度,内、外表面铁质片材的厚度之和δ1,以及中间铝或铝合金片材片材的厚度δ2计算方式按照如下公式进行:
k为常数,等于1.85×10-4;
E0为三种片材复合后的等效弹性模量;
r为复合锅体的底面半径;
R为复合锅体的开口面半径;
δ为复合锅体的设计厚度;
f为复合锅体设计允许变形量;
F复合锅体的设计最大载重重量;
其中E0的计算方式为:
δ1为内表面、外表面铁质片材的厚度之和,E1为内表面、外表面铁质片材的弹性模量;
δ2为中间铝或铝合金片材的厚度,E2为中间铝或铝合金片材的弹性模量;
根据计算得出的δ1确定内表面铁质片材厚度为外表面铁质片材厚度为
S2.毛坯成型
将厚度分别为δ2,的铁质片材、中间铝或铝合金片材、外表面铁质片材层叠后通过冲压拉伸形成毛坯后进行清洁干燥处理;
S3.对毛坯内外表面高速流砂冲击处理,其中毛坯内表面粗糙度达到3.5μm;
S4.对毛坯的内表面依次熔射铝、熔射钛形成铝层、钛层;
S6.对毛坯外表面熔射钛层后进行氮白亮化处理,同时对毛坯内外表面进行氮化处理;
S7.对毛坯内外表面进行低速流砂处理。
S8.生产所述锅盖,锅盖包括锅把手、所述玻璃盖体、金属盖体,锅把手设置在玻璃盖体上,金属盖体为波浪形,其中L1=1.5-2L2,其中,L1为为波浪状金属盖体拉伸为平直状态时的长度,L2为金属盖体为传统光滑状态时的长度。
进一步地,玻璃盖体与金属盖体呈同心圆布置,金属盖体位于玻璃盖体远离圆心的一侧,二者插接连接,金属截面为波浪形,所述金属盖体的设计按照如下通过如下公式确定:
金属盖体的热阻为
玻璃盖体的热阻为
k1为金属盖体的导热系数;
A1为金属盖体的导热面积;
k2为玻璃盖体的导热系数;
A2玻璃盖体的导热面积,即锅盖的设计可视面积;
Δx1金属盖体的设计厚度;
Δx2玻璃盖体的设计厚度;
在锅盖的设计可视面积确定时,金属盖体的导热面积越大,根据公式Q为热量,ΔT为内外表面的温差,R为热阻,,其中L1=1.5-2L2,其中,L1为为波浪状铝合金盖体拉伸为平直状态时的长度,L2波浪状铝合金盖体为传统光滑状态时的长度。
应当容易理解,L1与L2的比值不能过大,若比值过大,则波幅也会过大,进而影响位于波谷位置的盖体传热和散热,从而造成热量蓄积后反而影响到玻璃盖体传热。
锅盖尺寸小于锅体尺寸,从而使得在使用中锅盖边沿能够与锅体内表面紧密接触而不受其波浪状结构影响。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、采用铁铝铁基材,基材的各材质通过计算分析后采用黄金比例以及特定厚度,在保证锅体日常使用过程中不变形的同时重量最轻,使用者体验最佳。
2、波纹状锅盖部分表面构造为波纹状,能够减小金属盖体热阻,加快传热速度,使得在导热过程中,内表面的热量会向玻璃盖体周围热阻更小的金属盖体传递,从而使得手柄周围玻璃盖体温度保持的安全温度,避免烫伤使用者。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1厨具锅体变形示意图。
图2锅盖结构示意图。
图3玻璃盖体与金属盖体连接处局部放大示意图。
图4金属盖体的长度对比图。
图5锅盖俯视图
图中:1-金属盖体,2-玻璃盖体,21-玻璃盖体的连接端,3-金属盖体波纹结构,4-手柄, 5-玻璃盖体与金属盖体的连接部,l1-波浪状金属盖体拉伸为自然平直状态时的长度,l2-金属盖体光滑状态下的长度
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
图4中只是局部示意出l1,l2这两种长度的计算方式,如波浪状铝合金盖体拉伸为自然平直状态时的长度,应按照本领域的常规类比理解方式,l1可以类比为一条弯曲绳子的实际长度,l2则是锅盖为传统光滑状时长度。
实施例1
一种铁-铝-铁三层复合厨具生产工艺,所述厨具包括锅体和锅盖,所述锅体生产工艺包括以下步骤:
S1.确定片材厚度
选用符合要求的复合片材,所述复合片材包括内表面铁质片材、中间铝或铝合金片材、外表面铁质片材,按照设计要求计算相应片材的厚度,内、外表面铁质片材的厚度之和δ1,以及中间铝或铝合金片材片材的厚度δ2计算方式按照如下公式进行:
k为常数,等于1.85×10-4;
E0为三种片材复合后的等效弹性模量;
r为复合锅体的底面半径;
R为复合锅体的开口面半径;
δ为复合锅体的设计厚度;
f为复合锅体设计允许变形量;
F复合锅体的设计最大载重重量;
其中E0的计算方式为:
δ1为内表面、外表面铁质片材的厚度之和,E1为内表面、外表面铁质片材的弹性模量;
δ2为中间铝或铝合金片材的厚度,E2为中间铝或铝合金片材的弹性模量;
根据计算得出的δ1确定内表面铁质片材厚度为外表面铁质片材厚度为
S2.毛坯成型
将厚度分别为δ2,的铁质片材、中间铝或铝合金片材、外表面铁质片材层叠后通过冲压拉伸形成毛坯后进行清洁干燥处理;
S3.对毛坯内外表面高速流砂冲击处理,其中毛坯内表面粗糙度达到3.5μm;
S4.对毛坯的内表面依次熔射铝、熔射钛形成铝层、钛层;
S6.对毛坯外表面熔射钛层后进行氮白亮化处理,同时对毛坯内外表面进行氮化处理;
S7.对毛坯内外表面进行低速流砂处理。
S8.生产所述锅盖,锅盖包括锅把手、所述玻璃盖体、金属盖体,锅把手设置在玻璃盖体上,金属盖体为波浪形,其中L1=1.5-2L2,其中,L1为为波浪状金属盖体拉伸为平直状态时的长度,L2为金属盖体为传统光滑状态时的长度。
玻璃盖体与金属盖体呈同心圆布置,金属盖体位于玻璃盖体远离圆心的一侧,二者插接连接,金属截面为波浪形,所述金属盖体的设计按照如下通过如下公式确定:
金属盖体的热阻为
玻璃盖体的热阻为
k1为金属盖体的导热系数;
A1为金属盖体的导热面积;
k2为玻璃盖体的导热系数;
A2玻璃盖体的导热面积,即锅盖的设计可视面积;
Δx1金属盖体的设计厚度;
Δx2玻璃盖体的设计厚度;
在锅盖的设计可视面积确定时,金属盖体的导热面积越大,根据公式Q为热量,ΔT为内外表面的温差,R为热阻,,其中L1=1.5-2L2,其中,L1为为波浪状铝合金盖体拉伸为平直状态时的长度,L2波浪状铝合金盖体为传统光滑状态时的长度。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (1)
1.一种铁-铝-铁三层复合厨具生产工艺,所述厨具包括锅体和锅盖,其特征在于,所述锅体生产工艺包括以下步骤:
S1.确定片材厚度
选用符合要求的复合片材,所述复合片材包括内表面铁质片材、中间铝或铝合金片材、外表面铁质片材,按照设计要求计算相应片材的厚度,内、外表面铁质片材的厚度之和δ1,以及中间铝或铝合金片材片材的厚度δ2计算方式按照如下公式进行:
k为常数,等于1.85×10-4;
E0为三种片材复合后的等效弹性模量;
r为复合锅体的底面半径;
R为复合锅体的开口面半径;
δ为复合锅体的设计厚度;
f为复合锅体设计允许变形量;
F复合锅体的设计最大载重重量;
其中E0的计算方式为:
δ1为内表面、外表面铁质片材的厚度之和,E1为内表面、外表面铁质片材的弹性模量;
δ2为中间铝或铝合金片材的厚度,E2为中间铝或铝合金片材的弹性模量;
根据计算得出的δ1确定内表面铁质片材厚度为外表面铁质片材厚度为
S2.毛坯成型
将厚度分别为δ2,的铁质片材、中间铝或铝合金片材、外表面铁质片材层叠后通过冲压拉伸形成毛坯后进行清洁干燥处理;
S3.对毛坯内外表面高速流砂冲击处理,其中毛坯内表面粗糙度达到3.5μm;
S4.对毛坯的内表面依次熔射铝、熔射钛形成铝层、钛层;
S6.对毛坯外表面熔射钛层后进行氮白亮化处理,同时对毛坯内外表面进行氮化处理;
S7.对毛坯内外表面进行低速流砂处理。
S8.生产所述锅盖,锅盖尺寸小于锅体尺寸,锅盖包括锅把手、所述玻璃盖体、金属盖体,锅把手设置在玻璃盖体上,金属盖体为波浪形,其中L1=1.5-2L2,其中,L1为为波浪状金属盖体拉伸为平直状态时的长度,L2为金属盖体为传统光滑状态时的长度。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20191105 |