专利名称：通过滚轧成型连接金属用以制造例如烹调器皿的方法
技术领域：
本发明总体上说涉及将两个或多个金属零件连接在一起方法。本发明的一个特殊应用是将磁性金属零件连接于非磁性金属零件，尤其是当制造带有感应加热底部的煎锅或壶之类的烹调器皿时。
连接金属零件的已知方法包括使用紧固件，例如螺栓、螺钉或铆钉，以及焊接和软焊。焊接和软焊将零件熔化从而形成一体。此外，还已知通过利用在零件上直线挤压而将一较硬金属零件嵌入一较软金属零件的方法，因此零件的连接是基于较软零件的可延展再成形性。
采用所述机械紧固件以及焊接和软焊是不方便和费时的加工方法。此外，这些方法制造的产品，以及通过挤压而嵌入制造的产品，有许多缺点。
本发明的目的是提供一种连接金属零件的新方法，它可克服现有技术的所述缺点。本发明的特征是通过采用滚轧成形技术完成连接，包括将至少两个金属零件相互叠置地置于一被转动的滚轧工具的成形表面上，使成形表面上的所述零件相应地转动，使最上面的零件与也处于转动状态的一滚轧工具线性地滚轧接触，因此金属在滚轧工具之间的缝隙内可延展地重新成形就将零件连接成一体。
滚轧成形是一种冷模加工方法，其中滚轧成形工具以一种可与揉搓面团相比的方式重新成形金属。在这种情况下，零件的一体化是基于金属材料的变薄，基于它在成形工具之下延展，和基于较小尺寸的零件嵌入较大的零件。滚轧成形特别适合于将一个或多个较小的较硬的金属零件连接于一较大的较软的金属零件。
通过滚轧成形连接金属零件是一种简单并快速的程序，即不需要加热也不会产生废料。它也可产生一平滑且平整的外观。该方法的一个特殊优点是在同一滚轧成形阶段它可与金属零件的成形结合在一起。
根据本发明的一最佳实施例，在滚轧成形期间通过使置于网状或穿孔零件上面的板状零件的材料穿进前者的孔内将两者连接在一起。也可将置于成形表面上及所述板状金属零件下的小金属颗粒或其它类似的分立金属零件设置在板状金属零件上，来代替整体的网状零件或穿孔零件等。在任何情况下，在滚轧成形过程中板状零件的金属材料填入下方零件的孔内，或分立零件的间隙内，结果下方的零件就被嵌入，并形成如此产生并连接之金属体的一部分。
如上所述，本发明可用于连接磁性金属零件和非磁性金属零件。结果，可以通过滚轧成形将一磁性钢网或一穿孔钢板或磁性钢粒连接于一铝制的板状体。在成形时，较硬的钢制零件被嵌入以可延展的方式重新成形的较软的铝制零件上。该方法可应用于制造带有感应加热底部的烹调器皿，例如煎锅，汤锅或壶，在该领域目前已经采用在两个平面体之间通过焊接或直线挤压来将一磁性钢制零件连接于器皿的铝制底部。
最好作为煎锅或壶之类的烹调器皿的制造过程的一部分进行磁性零件的连接，所述制造过程是基于滚轧成形并公开于本申请人的平行芬兰专利申请No.中。这样，就可以如此制造感应加热的烹调器皿将金属网或穿孔板之类的磁性金属零件置于一下滚轧工具上，使下滚轧工具的成形表面与如此生产的器皿的外表面对应，将形成器皿的坯料置于磁性金属零件的上面，并使下滚轧工具和其上的金属零件转动，绕相对于下滚轧工具倾斜的自身轴线转动的上滚轧工具被置于它们之上，上滚轧工具的表面轮廓与器皿内侧表面对应，因此与坯料线性地滚轧接触的上滚轧工具就在滚轧工具之间的径向缝隙内将坯料成形为器皿的形式，同时将磁性零件嵌入器皿的底部。
在下文中，将参照附图并通过实施例详细解释本发明，附图中
图1示出了用于制造煎锅的滚轧成形设备的上、下滚轧工具，并且穿孔钢板和铝制坯料被置于下滚轧工具的成形表面上；图2示出了滚轧成形的最后结果，其中坯料已被成形为煎锅的形状，穿孔板已被嵌入煎锅的底部；图3示出了根据图1和2所制造的煎锅的底部，其上带有嵌入的穿孔板，和图4示出了另一种煎锅的底部，其上带有嵌入其底面的金属网。
图1和2示出了通过滚轧成形制造煎锅的起始和最后阶段。该煎锅由基本上是圆的板状金属坯料1和穿孔板2制成，坯料1可以是例如铝，穿孔板2由比坯料硬的钢之类的磁性材料制成。滚轧成形设备由绕其轴线3转动的下滚轧工具4和绕其轴线5转动的上滚轧工具6构成。上滚轧工具6的轴线5相对于下滚轧工具4的轴线3倾斜一角度A(图2)。下滚轧工具4包括一成形表面，其形状与待制造的煎锅的外表面对应，成形表面包括与煎锅底部对应的水平中部7和与煎锅的外侧对应的上斜边缘8。成形表面的所述中部7是弹出盘9的一部分，弹出盘9沿下滚轧工具4的轴线3的方向移动，弹出盘用于将加工完毕的煎锅推出设备以完成成形过程。上滚轧工具6包括一滚轧表面，用以将坯料1成形为煎锅的形状并由两个平行的锥形表面10，11构成，两者一起构成了一个与所制造煎锅的内底和内侧对应的轮廓。
在成形过程开始时，一旦将坯料1和穿孔板2置于成形表面7上，就采用一电机使下滚轧工具4绕其轴线3转动，因此在摩擦力作用下穿孔板和坯料就与下滚轧工具一起转动。随后，再使设置有允许自由转动之轴承的上滚轧工具6朝坯料1的表面下降，因此坯料的运动就使上滚轧工具6绕其轴线5转动，这样上滚轧工具就与坯料表面径向线性地接触并在坯料上轧制。在这种情况下，滚轧成形就以类似揉搓面团的方式开始成形坯料1，使坯料可延展地重新成形，结果坯料的金属材料开始填入穿孔板2的孔12内并且同时在上滚轧工具和下滚轧工具之间的缝隙3内向外径向延展。这样，原本是平直的坯料1的边缘就被成形为煎锅的向上延伸的侧边。在图2所示的滚轧成形的最后阶段，坯料的金属材料已经完全填入穿孔板2的孔12和下滚轧工具和上滚轧工具之间的缝隙13内，这样就达到了由工具表面7，8，10和11所决定的煎锅14的最后形状。最后，上滚轧工具6被移开，并且弹出盘9的线性运动将加工完毕的煎锅14从下滚轧工具的成形表面上升高。为完成煎锅14的制造并获得最后的产品，只需安装手柄15(图3和4)即可。
图3示出了带有手柄15的成品煎锅14，相应形状的圆形穿孔板2被嵌入其底部16。图4示出了另一种应用，其中圆形磁性钢网17被嵌入煎锅14的底部16。
本领域技术人员很清楚本发明的不同实施例并不受上述例子的限制，而是可以在后附权利要求书的范围内变化。结果，磁性穿孔板16和网17的尺寸和形状可以改变，也可以在煎锅底部设置分立地嵌入的磁性材料零件来代替穿孔板16和网17，例如细长的平行细丝或颗粒。本发明并不限于煎锅的制造，它也可应用于制造其它汤锅或壶之类的烹调器皿，也不限于制造带感应加热底部的烹调器皿，它也包括通过滚轧成形技术连接其它磁性或非磁性金属零件。
权利要求
1.一种将两个或多个金属零件(1，2)连接在一起的方法，其特征在于通过采用滚轧成形技术完成连接，包括将至少两个金属零件(1，2)相互叠置地置于一被转动的滚轧工具(4)的成形表面(7)上，使成形表面上的所述零件相应地转动，使最上面的零件(1)与也处于转动状态的滚轧工具(6)线性地滚轧接触，因此金属在滚轧工具之间的缝隙内可延展地重新成形就将零件连接成一体。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在成形期间通过使置于网状或穿孔零件(2)上面的板状零件(1)的材料穿进前者的孔(12)内将两者连接在一起。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于在成形阶段，通过将颗粒形式的金属嵌入板状零件而将水平成形表面上的颗粒形式的金属与置于成形表面上的板状零件连接在一起。
4.如上述任一权利要求所述的方法，其特征在于至少一个磁性金属零件(2)被连接于一非磁性金属零件(1)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于在制造期间至少一个磁性的感应加热的金属零件(2，17)被嵌入煎锅(14)或壶之类的金属烹调器皿的底部(16)。
6.一种制造烹调器皿(14)的方法，该烹调器皿带有一个权利要求5所述的磁性感应加热金属零件(2)，其特征在于将金属网或穿孔板之类的磁性金属零件(2)置于一下滚轧工具(4)上，使下滚轧工具(4)的成形表面(7，8)与如此生产的器皿(14)的外表面对应，将形成器皿的一坯料(1)置于磁性金属零件的上面，并使下滚轧工具和其上的金属零件转动，绕相对于下滚轧工具倾斜的自身轴线(5)转动的上滚轧工具(6)被置于它们之上，上滚轧工具的表面(10，11)具有与器皿内侧表面对应的轮廓，因此与坯料线性地滚轧接触的上滚轧工具就在滚轧工具之间的径向缝隙(13)内将坯料成形为器皿的形式，同时将磁性零件嵌入器皿的底部。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于将一钢网(17)或一穿孔板(2)嵌入铝制煎锅(14)或壶的底部(16)。
全文摘要
本发明涉及一种将两个或多个金属零件(1,2)连接在一起的方法。根据本发明是通过采用滚轧成型技术完成连接,包括将金属零件(1,2)相互叠置地置于一被转动的滚轧工具(4)的成型表面(7)上,使最上面的零件(1)与也处于转动状态的成型工具(6)线性地滚轧接触,因此金属在滚轧工具之间的缝隙内可延展地变形就将零件连接成一体。特别是通过滚轧成型可以将较硬金属制成的网或穿孔板(2)连接于较软金属制成的板状零件(1)上,使后者的金属材料穿进前者的孔(12)中。可应用本发明制造带有感应加热底部的煎锅或其它烹调器皿,即作为通过滚轧成型将铝制坯料成型为器皿的过程的一部分,将例如一磁性钢网或穿孔板连接于铝制器皿的底部。
文档编号A47J36/02GK1181721SQ96193376
公开日1998年5月13日 申请日期1996年4月19日 优先权日1995年4月20日
发明者T·卡斯西 申请人:隆德克斯有限公司