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一种复合保温杯及其制作工艺的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种复合保温杯及其制作工艺的制作方法

1.本发明属于保温杯技术领域,涉及一种复合保温杯及其制作工艺。


背景技术:

2.随着人们科技的不断发展,保温杯作为常见的生活用品,能对水或其他液体等进行保温储存,现有的保温杯通常是由陶瓷或不锈钢加上真空层作成的容器,顶部有保温盖,密封严实,真空层能起到延缓散热以达到保温的效果。现有的保温杯的内胆采用不锈钢材质,存在重金属析出现象,在长时间使用时,会影响饮品的口感,容易导致饮品变质,饮品也会逐渐腐蚀不锈钢导致其内胆破损,影响保温杯的使用寿命。
3.针对上述存在的情况,人们研发出了各种各样的钛材料制成的保温杯:
4.例如中国专利(公告号:cn206518417u,公告日:2017-09-26)公开了一种钛制复合保温杯,包括钛金属内胆和金属外壳,钛金属内胆的杯口向外设有弧形弯折沿,钛金属内胆和金属外壳的杯口朝向相同,金属外壳的杯口与钛金属内胆的弧形弯折沿匹配对应焊接固定,金属外壳采用钛金属和不锈钢材料复合构成,该钛金属和不锈钢材料为轴向紧密接触,且钛金属和不锈钢材料接触部位焊接有钛-不锈钢复合过渡环。
5.上述专利文献中的钛制复合保温杯中将保温杯的内胆采用钛金属制成,而金属外壳采用钛金属和不锈钢材料复合构成,将会使用大量的钛金属材料,这将使得保温杯的制造成本大幅上升;如果采用传统的不锈钢材料制造外壳,钛材质内胆与不锈钢材质外壳两者的焊接工艺难度会比较高,不但影响生产效率,而且对生产设备和工人的技能要求也比较高,也会影响保温杯的制造成本。


技术实现要素:

6.本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种复合保温杯,本发明所要解决的技术问题是:如何提高保温杯洁净度的同时节省其制造成本。
7.本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
8.一种复合保温杯,包括外壳和插设在所述外壳内的内胆,所述外壳与所述内胆之间具有真空层,所述内胆的上端与所述外壳的上端焊接相连,所述外壳采用不锈钢材料制成,其特征在于,所述内胆采用复合板制成,所述内胆的内层采用钛金属或钛合金制成;所述内胆具有采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金制成的中间层以及采用不锈钢材料制成的外层,或者所述内胆具有采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金制成的外层且所述外层的上端外表面具有采用不锈钢材料制成的焊接圈。
9.工作原理:本技术方案中内胆采用多层复合结构,制造内胆的复合板可以采用厚板轧制法和连续热轧法制成,内胆的内层采用钛金属或钛合金制成,具有很高的耐热性和耐腐蚀性,而且还具有抑菌作用,其与水直接接触,能够保证水的洁净度;外壳采用不锈钢材料制成,结实坚固,成本低;本技术方案中只需要内胆的内层采用钛金属或钛合金制成,而内胆外侧设有不锈钢材料制成的外层或者不锈钢材料制成的焊接圈,这样能够减少钛金
属或钛合金材料的使用,节省成本,同时又能够便于内胆与外壳的焊接固连,不锈钢材料与不锈钢材料之间的焊接工艺成熟,所需温度相对来说较低,工艺难度低,容易实现,加工效率高,对设备要求和工人要求低,进一步的节省了成本;内胆中内层与不锈钢材质的外层或不锈钢材质的焊接圈之间设有铜金属或铜合金或铝金属或铝合金材料层,这样便于不锈钢材质的外层或不锈钢材质的焊接圈与钛金属或钛合金材质的内层相复合连接。
10.装配时将内胆放置在外壳内,然后将两者上端焊接固连,整个复合保温杯的结构简单,定位稳定。本技术方案中由于采用不锈钢材料制成的外壳,在抽真空时可以用用玻璃胶进行封堵抽真空的孔,工艺简单成本低。
11.在上述的复合保温杯中,所述外壳的上端向内倾斜后再向上延伸形成直筒状的缩口,所述缩口的内壁与采用不锈钢材料制成的外层上端外周面相贴靠且两者焊接固连。这样外壳的上端与内胆的上端便于贴靠,且具有较大的接触面积,焊接牢固稳定,密封性高。
12.在上述的复合保温杯中,所述焊接圈套设在所述内胆的上端端口处,所述焊接圈的上侧面与所述内胆的上端端面相平齐。这样看起来更加美观,而且尽可能形成较大的真空层,减少散热,提高复合保温杯的保温效果。
13.在上述的复合保温杯中,所述外壳的上端向内倾斜后再向上延伸形成直筒状的缩口,所述缩口的内壁与所述焊接圈的外周面相贴靠且两者焊接固连。焊接圈的内外两个侧面分别与内胆的外周面以及外壳的内壁相贴靠,方便焊接固连。
14.在上述的复合保温杯中,所述内胆采用圆形复合板材经过若干道拉伸使内胆周身与底部一体成型,所述外壳采用管材加工出外壳的周身,所述外壳的底部焊接有采用圆形不锈钢板材加工成型的底片。装配时,将内胆从外壳下端插入外壳内,再在外壳下端焊接底片,形成封闭的真空层,不锈钢材质的底片与不锈钢材质的外壳焊接起来也比较容易,工艺成本低,连接稳固可靠。
15.作为另一种替代方案,外壳也可以与底片一体成型,内胆的外径最大值小于外壳的内径最小值,内胆由外壳的上端杯口插入外壳内,这样也能够实现装配。
16.在上述的复合保温杯中,所述外壳与所述内胆同轴设置,所述外壳的上端杯口与所述内胆的上端杯口朝向同一方向,所述内胆靠近上端的外周面上向内凹陷形成防水颈,所述外壳靠近上端的外周面上具有台阶,所述底片上开设有用于抽真空的凹槽。
17.本发明还公开一种复合保温杯的制作工艺,所述复合保温杯的结构与上述的复合保温杯结构相同,内胆采用复合板制成,所述内胆的内层采用钛金属或钛合金制成;该内胆具有采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金制成的中间层以及采用不锈钢材料制成的外层;本复合保温杯的制作工艺包括以下步骤:
18.a、制作外壳:采用不锈钢材质的管材或圆形板材制作外壳;
19.b、制作内胆:取内层采用钛金属或钛合金材料、中间层采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金材料、外层采用不锈钢材料复合而成的复合板;该复合板经过若干道拉伸工艺制作内胆;
20.c、装配:将内胆插入所述外壳中,将外壳的上端与内胆的上端进行焊接固连,从所述外壳的底部对所述外壳和内胆之间抽真空使两者之间形成真空层。
21.工作原理:本技术方案中外壳和内胆分开制造,然后组装在一起,方便快捷,节省成本,提高生产效率。内胆采用三层复合板制成,复合板可以采用厚板轧制法和连续热轧法
制成,下料时截取圆形的复合板,经过若干道拉伸工艺形成内胆,外壳采用板材一体成型或采用管材制作外壳周身后与底片焊接相连。装配时将内胆从外壳的下端端口放置在外壳内,然后将两者上端焊接固连,外壳的下端焊接底片,再在底片抽真空使外壳和内胆之间形成真空层,整个复合保温杯的结构简单,定位稳定,整体制造成本低。
22.在上述的复合保温杯的制作工艺中,步骤b中,首先将圆形的复合板进行退火处理,退火温度为600℃~800℃;然后经过至少五道拉伸形成内胆筒体;之后依次进行拉口台阶、旋薄、割底、缩口、滚防水颈处理;步骤a与步骤b不分先后或同步进行,在步骤c前还需制作底片;步骤c中,将所述内胆从外壳下端插入所述外壳内,在外壳下端焊接所述底片。
23.本技术方案中公开另一种复合保温杯的制作工艺,所述复合保温杯中内胆采用复合板制成,所述内胆的内层采用钛金属或钛合金制成;所述内胆具有采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金制成的外层且所述外层的上端外表面具有采用不锈钢材料制成的焊接圈;本复合保温杯的制作工艺包括以下步骤:
24.a、制作外壳:采用不锈钢材质的管材或圆形板材制作外壳;
25.b、制作内胆:取内层采用钛金属或钛合金材料、外层采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金材料复合而成的复合板;该复合板经过若干道拉伸工艺制作内胆;然后在所述内胆靠近其杯口的外周面上焊接采用不锈钢材质制成的焊接圈;
26.c、装配:将内胆插入所述外壳中,将外壳的上端与内胆上端的焊接圈进行焊接固连,从所述外壳的底部对所述外壳和内胆之间抽真空使两者之间形成真空层。
27.在上述的复合保温杯的制作工艺中,步骤b中,首先将圆形的复合板进行退火处理,退火温度为600℃~800℃;然后经过至少五道拉伸形成内胆筒体,之后依次进行拉口台阶、旋薄、割底、缩口、滚防水颈、平口处理;在焊接内胆与焊接圈之前还需采用不锈钢材料制作焊接圈,其包括下料、割边、平口边步骤;上述步骤a与步骤b不分先后或同步进行;在步骤c前还需采用板材制作底片,其包括下料、拉伸、割边、钻孔及滚边步骤;步骤c中,将所述内胆从外壳下端插入所述外壳内,在外壳下端焊接所述底片,之后进行抽真空处理。
28.进一步的,步骤b中,内胆最后还进行清洗、检查、去氧化、烘干及入库等处理;外壳也可以采用圆形板材经过至少五道拉伸形成,之后依次进行旋薄、拉口台阶、割底、割口、拉伸整形、滚肩滚底径、滚腰、滚螺纹、平口平底、压口处理,最后进行清洗、烘干、外观检查、敲凹坑、去氧化及入库。
29.作为替代方案,外壳还可以采用管材制作而成,包括割管、滚管、水涨步骤,在步骤c中进行抽真空后,还进行抛光、喷砂、喷漆、烘干、检验处理。
30.与现有技术相比,本发明中的复合保温杯及其制作工艺具有以下优点:
31.1、本发明中内胆的内层采用钛金属或钛合金制成,具有很高的耐热性和耐腐蚀性,而且还具有抑菌作用,其与水直接接触,能够保证水的洁净度;同时,外壳采用不锈钢材料制成,结实坚固,成本低。
32.2、本发明中只需要内胆的内层采用钛金属或钛合金制成,而内胆外侧设有不锈钢材料制成的外层或者不锈钢材料制成的焊接圈,这样能够减少钛金属或钛合金材料的使用,节省成本,同时又能够便于内胆与外壳的焊接固连,不锈钢材料与不锈钢材料之间的焊接工艺成熟,所需温度相对来说较低,工艺难度低,容易实现,加工效率高,对设备要求和工人要求低,进一步的节省了成本。
附图说明
33.图1是实施例一中本复合保温杯的剖视图。
34.图2是图1中a处的局部放大图。
35.图3是实施例二中本复合保温杯的剖视图。
36.图4是图3中b处的局部放大图。
37.图5是实施例三中本复合保温杯的制作工艺过程图。
38.图6是实施例四中本复合保温杯的制作工艺过程图。
39.图中,1、外壳;11、缩口;12、台阶;2、内胆;21、内层;22、中间层;23、外层;24、焊接圈;25、环形颈;3、真空层;4、底片;41、凹槽。
具体实施方式
40.以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
41.实施例一
42.如图1和图2所示,本复合保温杯包括外壳1和插设在外壳1内的内胆2,外壳1与内胆2之间具有真空层3,内胆2的上端与外壳1的上端焊接相连,外壳1采用不锈钢材料制成,内胆2采用复合板制成,内胆2的内层21采用钛金属或钛合金制成;内胆2具有采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金制成的中间层22以及采用不锈钢材料制成的外层23。进一步的,外壳1的上端向内倾斜后再向上延伸形成直筒状的缩口11,缩口11的内壁与采用不锈钢材料制成的外层23上端外周面相贴靠且两者焊接固连。
43.本实施例中内胆2采用三层复合结构,制造内胆2的复合板可以采用厚板轧制法和连续热轧法制成,内胆2的内层21采用钛金属或钛合金制成,具有很高的耐热性和耐腐蚀性,而且还具有抑菌作用,其与水直接接触,能够保证水的洁净度;外壳1采用不锈钢材料制成,结实坚固,成本低;本实施例中只需要内胆2的内层21采用钛金属或钛合金制成,而内胆2外侧设有不锈钢材料制成的外层23,这样能够减少钛金属或钛合金材料的使用,节省成本,同时又能够便于内胆2与外壳1的焊接固连,不锈钢材料与不锈钢材料之间的焊接工艺成熟,所需温度相对来说较低,工艺难度低,容易实现,加工效率高,对设备要求和工人要求低,进一步的节省了成本;内胆2中内层21与不锈钢材质的外层23之间设有铜金属或铜合金或铝金属或铝合金材料层,这样便于不锈钢材质的外层23与钛金属或钛合金材质的内层21相复合连接。装配时将内胆2放置在外壳1内,然后将两者上端焊接固连,整个复合保温杯的结构简单,定位稳定。本实施例中由于采用不锈钢材料制成的外壳1,在抽真空时可以用用玻璃胶进行封堵抽真空的孔,工艺简单成本低。
44.进一步的,本实施例中外壳1与内胆2同轴设置,外壳1的上端杯口与内胆2的上端杯口朝向同一方向,内胆2靠近上端的外周面上向内凹陷形成防水颈,外壳1靠近上端的外周面上具有台阶12,内胆2采用圆形复合板材经过若干道拉伸使内胆2周身与底部一体成型,外壳1采用管材加工出外壳1的周身,外壳1的底部焊接有采用圆形不锈钢板材加工成型的底片4,底片4上开设有用于抽真空的凹槽41;装配时,将内胆2从外壳1下端插入外壳1内,再在外壳1下端焊接底片4,形成封闭的真空层3,不锈钢材质的底片4与不锈钢材质的外壳1焊接起来也比较容易,工艺成本低,连接稳固可靠。
45.实施例二
46.如图3和图4所示,本实施例的内容与实施例一基本相同,其不同之处在于:本实施例中内胆2的内层21采用钛金属或钛合金制成;内胆2的外层23采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金制成且外层23的上端外表面具有采用不锈钢材料制成的焊接圈24;焊接圈24套设在内胆2的上端端口处,焊接圈24的上侧面与内胆2的上端端面相平齐;外壳1的上端向内倾斜后再向上延伸形成直筒状的缩口11,缩口11的内壁与焊接圈24的外周面相贴靠且两者焊接固连,焊接圈24的内外两个侧面分别与内胆2的外周面以及外壳1的内壁相贴靠,方便焊接固连。
47.本实施例中内胆2采用两层复合结构以及设置焊接圈24组合而成,制造内胆2的复合板可以采用厚板轧制法和连续热轧法制成,内胆2的内层21采用钛金属或钛合金制成,具有很高的耐热性和耐腐蚀性,而且还具有抑菌作用,其与水直接接触,能够保证水的洁净度;外壳1采用不锈钢材料制成,结实坚固,成本低;本实施例中只需要内胆2的内层21采用钛金属或钛合金制成,而内胆2外侧设有不锈钢材料制成的焊接圈24,这样能够减少钛金属或钛合金材料的使用,节省成本,同时又能够便于内胆2与外壳1的焊接固连,不锈钢材料与不锈钢材料之间的焊接工艺成熟,所需温度相对来说较低,工艺难度低,容易实现,加工效率高,对设备要求和工人要求低,进一步的节省了成本;内胆2中内层21与不锈钢材质的焊接圈24之间设有铜金属或铜合金或铝金属或铝合金材料层,这样便于不锈钢材质的焊接圈24与钛金属或钛合金材质的内层21相连接。
48.实施例三
49.结合图5所示,本实施例公开一种复合保温杯的制作工艺,复合保温杯的结构与上述实施例一中的复合保温杯结构相同,内胆2采用复合板制成,内胆2的内层21采用钛金属或钛合金制成;该内胆2具有采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金制成的中间层22以及采用不锈钢材料制成的外层23;本复合保温杯的制作工艺包括以下步骤:
50.a、制作外壳1:采用不锈钢材质的管材或圆形板材制作外壳1;
51.b、制作内胆2:取内层21采用钛金属或钛合金材料、中间层22采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金材料、外层23采用不锈钢材料复合而成的复合板;该复合板经过若干道拉伸工艺制作内胆2;
52.c、装配:将内胆2插入外壳1中,将外壳1的上端与内胆2的上端进行焊接固连,从外壳1的底部对外壳1和内胆2之间抽真空使两者之间形成真空层3。
53.本实施例中外壳1和内胆2分开制造,然后组装在一起,方便快捷,节省成本,提高生产效率。内胆2采用三层复合板制成,复合板可以采用厚板轧制法和连续热轧法制成,下料时截取圆形的复合板,经过若干道拉伸工艺形成内胆2,外壳1采用板材一体成型或采用管材制作外壳1周身后与底片4焊接相连。装配时将内胆2从外壳1的下端端口放置在外壳1内,然后将两者上端焊接固连,外壳1的下端焊接底片4,再在底片4抽真空使外壳1和内胆2之间形成真空层3,整个复合保温杯的结构简单,定位稳定,整体制造成本低。
54.进一步的,步骤b中,首先将圆形的复合板进行退火处理,退火温度为600℃~800℃;然后经过至少五道拉伸形成内胆筒体;之后依次进行拉口台阶、旋薄、割底、缩口、滚防水颈处理;步骤a与步骤b不分先后或同步进行,在步骤c前还需制作底片4;步骤c中,将内胆2从外壳1下端插入外壳1内,在外壳1下端焊接底片4。
55.实施例四:
56.结合图6所示,本实施例的内容与实施例三基本相同,其不同之处在于:本实施例中公开的另一种复合保温杯的制作工艺,该复合保温杯的结构与上述实施例二中的复合保温杯结构相同,复合保温杯中内胆2采用复合板制成,内胆2的内层21采用钛金属或钛合金制成;内胆2具有采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金制成的外层23且外层23的上端外表面具有采用不锈钢材料制成的焊接圈24;本复合保温杯的制作工艺具体包括以下步骤:
57.a、制作外壳1:采用不锈钢材质的管材或圆形板材制作外壳1;
58.b、制作内胆2:取内层21采用钛金属或钛合金材料、外层23采用铜金属或铜合金或铝金属或铝合金材料复合而成的复合板;该复合板经过若干道拉伸工艺制作内胆2;然后在内胆2靠近其杯口的外周面上焊接采用不锈钢材质制成的焊接圈24;
59.c、装配:将内胆2插入外壳1中,将外壳1的上端与内胆2上端的焊接圈24进行焊接固连,从外壳1的底部对外壳1和内胆2之间抽真空使两者之间形成真空层3。
60.进一步的,步骤b中,首先将圆形的复合板进行退火处理,退火温度为600℃~800℃;然后经过至少五道拉伸形成内胆筒体,之后依次进行拉口台阶、旋薄、割底、缩口、滚防水颈、平口处理;在焊接内胆2与焊接圈24之前还需采用不锈钢材料制作焊接圈24,其包括下料、割边、平口边步骤;上述步骤a与步骤b不分先后或同步进行;在步骤c前还需采用板材制作底片4,其包括下料、拉伸、割边、钻孔及滚边步骤;步骤c中,将内胆2从外壳1下端插入外壳1内,在外壳1下端焊接底片4,之后进行抽真空处理。
61.更进一步的,步骤b中,内胆2最后还进行清洗、检查、去氧化、烘干及入库等处理;外壳1也可以采用圆形板材经过至少五道拉伸形成,之后依次进行旋薄、拉口台阶、割底、割口、拉伸整形、滚肩滚底径、滚腰、滚螺纹、平口平底、压口处理,最后进行清洗、烘干、外观检查、敲凹坑、去氧化及入库。
62.上述实施例三和本实施例中的旋薄是通过压轮与主芯模配合滚压外壳1或内胆2的外周面,形成符合要求厚度且均匀的壁厚。例如可以采用我国专利文献(公告号:cn109047551a;公开日:2018-12-21)中的一种保温杯内胆2旋薄工艺方法进行。
63.上述实施例三和本实施例中的割口是将外壳1或内胆2的杯口部的毛边进行割除,割底是将拉伸形成的桶状外壳1的底部割除,用于安装内胆2,平口平底是将外壳1或内胆2的杯口部分及底部整体平整,形成符合要求的齐边。内胆2滚防水筋是通过滚压形成用于安装内塞或茶漏的环形颈25;滚螺纹是用于螺旋安装内塞。
64.上述实施例三和本实施例中的水涨是通过利用水压和模具配合让产品产生变形,达到想要的效果,例如采用我国专利文献(公告号:cn110732847a;公开日:2020-01-31)中的一种保温杯大宽口内胆2的制作工艺来进行。
65.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。