专利名称：蜂窝结构体形成用模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及蜂窝结构体形成用模具，更详细地说涉及即使原料导入侧的表面(导入面)磨损，也能够筒单地进行磨损部分的更换并且可以良好地维持所成形的蜂窝结构体的形状的蜂窝结构体形成用模具。
背景技术：
作为陶瓷质的蜂窝结构体的制造方法，一直以来广泛流行使用形成有导入成形原料(坯土)的内孔和与该内孔连通的格子状等的狭缝的蜂窝结构体成形用模具来进行挤压成形的方法。该模具通常在一个面(导入面)侧具有以较大的面积开出多个内孔而形成的导入部，在其相反侧的面(另一个面)上具有以格子状等设有与蜂窝结构体的隔壁厚度对应的宽度的狭缝的成形部。并且，内孔通常对应于格子状等的狭缝交叉的位置而设置，两者在才莫具内部连通，因此，从内孔导入的陶乾原料等的成形原料从内径比较大的内孔移动到宽度窄的狭缝，作为蜂窝结构成形体从该狭缝的开口部被挤压出。
作为这种蜂窝结构体成形用模具例如使用由不锈钢合金或超硬合金等一种合金构成的板状部件、或接合不同的两种板状部件而形成的板状部件(参照
专利文献1~4)。
专利文献l:特开2000-326318号公报专利文献2:特开2003-285308号公报专利文献3:特开平10-315213号公报专利文献4:特开2006-51682号公报
然而，使用了不锈钢等的模具由于其耐磨损性低，所以存在不仅需要各种表面处理的防磨损策略，而且在连续的挤压成形过程中狭缝磨损，导致挤压成形的蜂窝结构体的形状逐渐发生变化的问题。另夕卜，使用了超硬合金的模具基体，由于其耐磨损性优良，可减轻狭缝的磨损，但是具有在形成磨损等造成的影响小的内孔时非常需要劳力及时间之类的问题。另外，由于超硬合金M性
3材料，所以存在模具因挤压时的压力而破裂的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题而提出的技术方案，其特征是提供即使在挤压成形时原料导入侧的表面磨损也能够简单进行磨损部分的更换并可以良好的维持所成形的蜂窝结构体的形状的蜂窝结构体成形用模具。
为了实现上述课题，根据本发明提供以下蜂窝结构体成形用模具。(1 ) 一种蜂窝结构体成形用模具，是具备设置在一个面(导入面)侧且
具有多个内孔的导入部、和设置在另 一个面侧且形成有与上述内孔连通的狭缝
形成为蜂窝形状的板状蜂窝结构体成形用模具；上述导入部由构成上述导入面
成；上述磨损部拆装自如地配置在上述导入部主体上。
(2) 根据方案一记载的蜂窝结构体成形用模具，上述磨损部的厚度为0.5~5.0mm。
(3) 根据方案一或二所记载的蜂窝结构体成形用模具，上述磨损部的材质为不锈钢、工具钢或超硬合金。
(4) 根据方案一至三任一项中所记载的蜂窝结构体成形用模具，上述磨损部通过CVD、 PVD或硬质电镀实施表面处理。
根据本发明的蜂窝结构体成形用模具，导入部由构成导入面的板状磨损部和导入部主体这两层构成，磨损部拆装自如地配置在导入部主体上，所以，即使蜂窝结构体成形用模具的导入面因使用而磨损，挤压成形的蜂窝结构体的形状处于变形的状态，也可以通过更换磨损部而可简单地维持良好蜂窝结构体的形状。
图1是^f莫式地表示本发明的蜂窝结构体形成用模具的一个实施方式的沿内孔的延伸方向并列的剖视图。
图2是才莫式地表示将本发明的蜂窝结构体形成用模具的一个实施方式用挤压成形机的前端部分的压板固定后的状态的沿内孔的延伸方向并列的剖视图。图中
1—蜂窝结构体形成用模具，2—成形部，3—导入部，4—导入部主体，5—磨损部，6—狭缝，7—内孔，8—导入面，11—掩蔽板，12—调整环，13—垫片，A—成形原料的流动方向，Al—横向的流动。
具体实施例方式
以下参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行具体说明，但是本发明并不限定于以下的实施方式，应理解在不脱离本发明的主旨的范围内，基于本领域技术人员的常识可进行适当设计的变更、改良等。
图1是模式地表示本发明的蜂窝结构体形成用模具的一个实施方式的沿内孔的延伸方向(成形原料的流动方向)并列的剖3见图。在图1中，箭头A是成形原料的流动方向。如图l所示，本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1是具备设置在一个面(导入面8)侧且具有多个内孔7的导入部3，和设置在另一个面侧且形成有与内孔7连通的狭缝6的成形部2的板状模具。并且，导入部3油构成导入面8的板状磨损部5、和位于磨损部5和成形部2之间的导入部主体4这两层构成，磨损部5拆装自如地配置在导入部主体4上。采用本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1，能够将从导入部3的内孔7导入的成形原料通过成形部2的狭缝6成形为蜂窝形状。狭缝6优选在垂直于成形原料的流动方向的面上形成为格子状，内孔7优选对应于格子状等的狭缝6交叉的位置而设置。另外，狭缝6可以设置成从成形部2延伸到导入部3的一部分，且以与该狭缝6连通的方式在导入部3上形成内孔7，反之，内孔7可以设置成从导入部3延伸到成形部2的一部分，且以与该内孔7连通的方式形成狭缝6。
这样，导入部3由构成导入面8的板状磨损部5和导入部主体4这两层构成，由于磨损部5拆装自如地配置在导入部主体4上，所以即使蜂窝结构体形成用模具1的导入面8因使用而磨损，导致挤压成形的蜂窝结构体的形状变形，也可以通过只更换磨损部5而简单地维持良好的蜂窝结构体的形状。
图2是模式地表示将本发明的蜂窝结构体形成用模具的一个实施方式用
图。在图2中，省略了挤压成形机的其它部分。在图2中，蜂窝结构体形成用模具1以成形部2朝向下游侧(导入部3朝向上游侧)的方式配置，利用位于上游侧的内压板12和位于下游側的压板11，并通过借助于垫片13而被夹住来固定。这里称为上游侧时是指在成形原料的流动方向(退出方向)的上游侧，称为下游侧时是指在成形原料的流动方向(挤压方向)的下游侧。
如图2所示，使成形原料向流动方向A流动，并导入到蜂窝结构体形成用模具1时，则大多数成形原料在该状态下被导入到导入部3的内孑L7中，向宽度窄的狭缝6移动，从该狭缝的开口部作为蜂窝结构成形体而被挤压。并且，成形原料的一部分如成形原料的流动(横向的流动)Al所示的那样进入蜂窝结构体形成用模具1和内压板12的间隙，通过该间隙导入到内孔7，从压板11和成形部2之间被挤压到外部。此时，从压板11和成形部2之间挤压出的成形原料形成蜂窝结构体的外周壁。
如图2所示，配置了本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1连续进行挤压成形时，则导入面8尤其因横向的流动Al而明显地磨损。即，在导入面8中与内压板12重叠的部分较大地磨损。若产生这种磨损，则由于导入面8和内压板12之间的间隙不均匀而且变大，所以横向的流动Al的流量即形成上述蜂窝结构体的外周壁的成形原料的供给量不均匀而且增多，随之出现了蜂窝结
构体变形之类的问题。
这样，导入面8磨损了时，如果是现有的蜂窝结构体形成用模具，则需要更换整个模具或通过研磨加工等将磨损了的导入面加工修改成平面状，但是本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1由于只更换磨损部5即可，因此可以低成本且简便地良好地维持蜂窝结构体形成用模具1的状态。
构成本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1的成形部2和导入部主体4既可以一体地形成，也可以使用结合材料将两种部件(相同种类的两个部件也可以)粘在一起。另外，磨损部5优选通过螺栓紧固、销嵌合等拆装自如地配置在导入部主体4上。
磨损部5优选其厚度为0.5~5.0mm，更优选为1.0~3.0mm。若比0.5mm薄，则存在挤压成形的蜂窝结构体的形状变形之前就需要更换磨损部5的情况，若比5.0mm厚，则存在蜂窝结构体形成用模具1变得过厚的情况，而且由此存在进行挤压成形时压力损失变大的情况。
磨损部5优选内孔7以与导入部主体4对应的内孔7相同的位置以及孔径形成，但实际上大多都担心因内孔7的位置偏移或孔径的波动而使磨损部5 和导入部主体4各自的内孔7的相对偏移，所以优选4吏磨损部5的内孔7比导 入部主体4的内孔7的孔径大或小0.020-0.150mm。这样能够使在导入面8的 压力损失变得均匀。
构成本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1的成形部2的厚度(成形原料 的流动方向的长度)没有特别限定，但是从蜂窝结构体的成形性等方面考虑， 优选为1.0 7.0mm。
构成本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1的导入部3的厚度没有特别限 定，但是从挤压成形的对压力的强度或压力损失方面考虑优选为lO-lOOmm。
本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1的材质没有特别限定，但是优选使 用耐磨性高的材料。另外，构成蜂窝结构体形成用模具l的成形部2、导入部 主体4以及磨损部5各自的材质既可以全部相同，也可以一个不同，也可以全 都不同。作为成形部2的材质，可以列举不锈钢、工具钢、超硬合金等。作为 导入部主体4的材质，可以列举不锈钢、工具钢、超硬合金等。作为磨损部5 的材质，可以列举不锈钢、工具钢、超硬合金等。磨损部5由于是因磨损而更 换的部分，所以优选使用廉价的不锈钢、工具钢等。另外，成形部2和导入部 主体4在使用结合材料将两种部件粘合在一起的场合，作为所使用的结合材 料，可列举铜、银、金、镍、铝等金属或含有它们的组的至少一个的合金等。
磨损部5优选通过CVD、 PVD或硬质电镀实施表面处理。由此可提高耐 磨损性。根据CVD (Chemical Vapor Deposition)进行的表面处理例如可利用 等离子体CVD法等进行。另外，根据PVD (离子镀)进行的表面处理是利用 等离子体能量以200 550。C对磨损部的表面实施涂层的表面处理。另外，根据 硬质电镀进行表面处理可通过电镀或无电解电镀来实施。
本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1为板状，但是其外周形状没有特别 限定，可与所装配的挤压成形机的前端的形状一致地适当决定。例如，可列举 圆形、椭圓形等。其外周形状也可为成形部2、导入部3以及磨损部5的外周 形状。另夕卜，形成于蜂窝结构体形成用模具1上的内孔7以及狭缝6的配置区 域(蜂窝结构体形成用模具1的各表面的区域)的形状没有特别限定，可与所 成形的蜂窝结构体的形状一致地适当决定。例如，可列举圆形、椭圆形、四边
7形、六边形、其它多边形等。
本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1的大小没有特别限定，可与所成形 的蜂窝结构体的形状一致地适当决定。例如，为板状的场合，可适当地使用直
径150~600mm、厚度10~100mm的板。
本实施方式的蜂窝结构体形成用模具l的成形部2上形成的狭缝6优选形 成为格子状，作为格子状，优选四边形、六边形、其它多边形等。狭缝6的宽 度以及邻接的狭缝6的间隔没有特别限定，可与所成形的蜂窝结构体的隔壁厚 度以及隔室的大d、一致地适当决定。例如，狭缝的宽度优选0.050 0.400mm程 度，邻接的狭缝间的间隔优选0.60 2.50mm程度。另外，狭缝的条数没有特别 限定，可与所成形的蜂窝结构体的外形尺寸一致地适当决定。
本实施方式的蜂窝结构体形成用模具1的导入部3上形成的内孔7的平行 于导入面8的剖面形状没有特别限定，可根据加工的难易度、成形原料的流动 难易度等适当决定。例如，可列举圆形、椭圓形、四边形等多边形等。
另外，内孔7的配置位置没有特别限定，但是优选以与形成为格子状的狭 缝6的交叉位置连通的方式形成，更优选内孔7的中心配置在狭缝6的交叉位 置。内孔7的孔径(平行于导入面8的剖面的直径)以及邻接的内孔7间的距 离没有特别限定，可根据狭缝6的宽度或形成位置适当决定。例如，内孔的剖 面形状为圆形的场合，其孔径优选为0.50~2.50mm程度。
其次，对本发明的蜂窝结构体形成用模具的一个实施方式的制造方法进行 说明。
本发明的蜂窝结构体形成用模具的一个实施方式的制造方法，首先，接合 作为成形部的板状第一部件和作为导入部主体的板状第二部件，形成接合体。 另外，通过在一张板状部件的一个面侧形成狭缝，在另一个面侧形成内孔，虽 然也可以将成形部和导入部主体一体地形成，但是这里对形成接合体的情况进 行说明。
第一部件的材质优选使用列举的材质作为上述本发明的蜂窝结构体形成
用模具的一个实施方式中的成形部(以下有时称为"上述成形部")的材质， 第二部件的材质优选使用列举的材质作为上述本发明的蜂窝结构体形成用模
具的一个实施方式中的导入部主体(以下有时称为"上述导入部主体")的材质。另外，第一部件的厚度、外周形状等优选使用与上述成形部的厚度、形状 等同样的，第二部件的厚度、外周形状等优选使用与上述导入部主体的厚度、 形状等同样的。
其次，以在接合体的第一部件侧形成狭缝，且使狭缝与第二部件侧连通的 方式形成内孔。在形成该狭缝和内孔的工序中，可使用与现有的制造蜂窝结构 体成形用模具的方法同样的方法。例如，狭缝可通过由砂、石进行的研磨加工或
放电加工(EDM加工)来形成。内孔可通过激光加工、钻孔加工、电解加工 等来形成。
还有，狭缝以及内孔可以在接合第一部件和第二部件后形成，但是可以在 接合前在至少一方的部件上形成狭缝的一部分以及/或者内孔的一部分或全 部。
狭缝以及内孔的形状、大小等优选使用与上述本发明的蜂窝结构体成形用 模具的一个实施方式中的狭缝以及内孔的形状、大小同样的。
磨损部可通过在板状的第三部件上形成与形成于上述导入部主体上的内 孔相同位置以及大小的内孔来制作。第三部件的厚度、外周形状等优选使用与 上述本发明的蜂窝结构体成形用模具的一个实施方式中的磨损部同样的。内孔 的形成可通过激光加工、钻头加工、电解加工等进^f亍。
其次，为了在形成上述狭缝以及内孔的接合体的导入部主体侧螺钉固定磨 损部，通过利用嵌合等拆装自如地安装销，从而可得到本实施方式的蜂窝结构 体成形用模具。此时，如图l所示，优选以形成于磨损部5上的内孔7和形成 于导入部主体4上的内孔7为相同位置的方式安装磨损部5。
产业上利用的可能性
本发明的蜂窝结构体成形用模具可应用于蜂窝结构体的挤压成形，根据本 发明，即使在挤压成形时原料导入侧的表面(导入面)磨损也能够简单地进行 磨损部分的更换，可以良好的维持所成形的蜂窝结构体的形状。
权利要求
1. 一种蜂窝结构体成形用模具，是具备设置在一个面(导入面)侧且具有多个内孔的导入部、和设置在另一个面侧且形成有与上述内孔连通的狭缝的成形部，并将从上述导入部的内孔导入的成形原料通过上述成形部的狭缝而形成为蜂窝形状的板状蜂窝结构体成形用模具，其特征在于，上述导入部由构成上述导入面的板状磨损部、和位于上述磨损部与上述成形部之间的导入部主体这两层构成，上述磨损部拆装自如地配置在上述导入部主体上。
2. 根据权利1所述的蜂窝结构体成形用模具，其特征在于， 上述磨损部的厚度为0.5~5.0mm。
3. 根据权利1或2所述的蜂窝结构体成形用模具，其特征在于， 上述磨损部的材质为不锈钢、工具钢或超硬合金。
4. 根据权利1 3任一项中所述的蜂窝结构体成形用模具，其特征在于， 上述磨损部通过CVD、 PVD或硬质电镀实施表面处理。
全文摘要
本发明的蜂窝结构体成形用模具是具备设置在一个面(导入面8)侧且具有多个内孔(7)的导入部(3)、和设置在另一个面侧且形成有与内孔7连通的狭缝(6)的成形部(2)，并将从导入部(3)的内孔(7)导入的成形原料通过成形部(2)的狭缝(6)而形成为蜂窝形状的板状蜂窝结构体成形用模具(1)；导入部(3)由构成导入面(8)的板状磨损部(5)、和位于磨损部(5)和成形部(2)之间的导入部主体(4)这两层构成；磨损部(5)拆装自如地配置在导入部主体(4)上。提供即使在挤压成形时原料导入侧的表面磨损也能够简单进行磨损部分的更换并可以良好地维持所成形的蜂窝结构体的形状的蜂窝结构体成形用模具。
文档编号B28B3/26GK101484287SQ200780025170
公开日2009年7月15日 申请日期2007年12月20日 优先权日2006年12月26日
发明者岩出将成, 林清一朗, 细川博史, 高桥博纪 申请人:日本碍子株式会社