CN104619482B - 蜂窝挤压装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种蜂窝挤压装置(101)包括：模具体(201)和形成周界间隙(211)的掩罩(121)。周界间隙(211)包括在相对于挤压轴线(305)的第一径向部位处的第一挤压横截面，以及在相对于挤压轴线(305)的第二径向部位处的第二挤压横截面。第一挤压横截面的总流动面积小于第二挤压横截面的总流动面积。在其它的实例中，方法包括共挤压带有一体表皮的蜂窝体，令第一挤压横截面的总流动面积小于第二挤压横截面的总流动面积。在还有其它的实例中，方法包括补偿与模具体(201)内排放狭槽(209)的特定蜂窝网格构造相关的不同的表皮流动特征。

Description

蜂窝挤压装置和方法
相关申请的交互参照
本申请根据35U.S.C.§120，要求对2012年5月8日提交的美国专利申请系列No.13/466,544的优先权益，本文依赖于该专利内容，并以参见方式引入其全部内容。
技术领域
本发明总的涉及蜂窝挤压装置和方法，具体来说，涉及用于共挤压带有一体表皮的蜂窝体的蜂窝挤压装置和方法
背景技术
传统的蜂窝挤压装置公知为用来共挤压蜂窝体的表皮和中心部分。然而，传统技术可导致围绕蜂窝体周界不均匀的表皮特征。
发明内容
在一个方面，蜂窝挤压装置包括模具体，该模具体包括阵列的销子，它们间隔开而形成带有排放狭槽的蜂窝网格的挤压面，排放狭槽沿着模具体的挤压轴线延伸。模具体还包括外周表面，该外周表面背离挤压轴线并界限挤压面。蜂窝挤压装置还包括掩罩，该掩罩包括至少部分地界限模具体外周表面的内周表面。周界间隙形成在内周表面和外周表面之间并界限阵列的销子。周界间隙包括在相对于挤压轴线的第一径向部位处的第一挤压横截面。周界间隙还包括在相对于挤压轴线的第二径向部位处的第二挤压横截面。第一挤压横截面的总流动面积小于第二挤压横截面的总流动面积。
在另一方面，共挤压蜂窝体的中心部分与一体表皮的方法包括步骤(I)：提供模具体，该模具体包括阵列的销子，它们间隔开而形成带有排放狭槽的蜂窝网格的挤压面，排放狭槽沿着模具体的挤压轴线延伸。模具体还包括外周表面，该外周表面背离挤压轴线并界限挤压面。排放狭槽的蜂窝网格至少部分地形成在外周表面的第一部位处的第一表皮流动特征。排放狭槽的蜂窝网格还至少部分地形成在外周表面的第二部位处的第二表皮流动特征。外周表面的第二部位沿着围绕挤压轴线的方向与第一部位间距开。第一表皮流动特征不同于第二表皮流动特征。该方法还包括提供包括内周表面的掩罩的步骤(II)，以及安装模具体掩罩的步骤(III)，使得内周表面至少部分地界限模具体的外周表面，以形成介于内周表面和外周表面之间并界限阵列的销子的周界间隙。周界间隙包括与外周表面的第一部位相关的第一挤压横截面。周界间隙还包括与外周表面的第二部位相关的第二挤压横截面。第一挤压横截面的总流动面积小于第二挤压横截面的总流动面积。该方法还包括步骤(IV)：挤压一定量的批料通过周界间隙的总的周界流动面积，同时挤压另一定量的批料通过排放狭槽的蜂窝网格，使得蜂窝体的中心部分与形成蜂窝体周界的一体表皮被共挤压。
在还有的另一方面，提供一种补偿不同表皮流动特征的方法，表皮流动特征与模具体内排放狭槽的特定蜂窝网格构造相关。该方法包括步骤(I)：提供模具体，该模具体包括阵列的销子，它们间隔开而形成带有排放狭槽的蜂窝网格的挤压面，排放狭槽沿着模具体的挤压轴线延伸。模具体还包括外周表面，该外周表面背离挤压轴线并界限挤压面。排放狭槽的蜂窝网格限定在外周表面的第一部位处的第一表皮流动特征和在外周表面的第二部位处的第二表皮流动特征。外周表面的第二部位沿着围绕挤压轴线的方向与第一部位间距开。该方法还包括提供包括内周表面的掩罩的步骤(II)，以及安装掩罩到模具体的步骤(III)，使得内周表面至少部分地界限模具体的外周表面，以形成介于内周表面和外周表面之间并界限阵列的销子的周界间隙。周界间隙包括与外周表面的第一部位相关的第一挤压横截面。周界间隙包括与外周表面的第二部位相关的第二挤压横截面。第一挤压横截面的总流动面积布置成小于第二挤压横截面的总流动面积，以至少部分地补偿第一表皮流动特征和第二表皮流动特征之间的差异。
附图说明
当参照附图来阅读以下的详细描述时，将会更好地理解所主张发明的上述的和其它的特征、方面和优点，附图中：
图1是根据本发明方面的示例的蜂窝挤压装置的示意图；
图2是沿图1中线2-2截取的示例的蜂窝挤压装置的示例模具装置的局部平面图；
图3是沿图2中线3A-3A和线3B-3B截取的模具装置的剖视图；
图4是图3部分的放大图；
图5是沿图2中线5-5截取的模具装置的另一剖视图；
图6是图5部分的放大图；
图7是与掩罩的内周表面相比较的模具体外周表面的示例外形图；
图8是显示根据本发明各方面的示例方法诸步骤的流程图；
图9是显示根据本发明各方面的示例方法诸步骤的另一流程图；
图10是以传统周界间隙挤压的蜂窝体的示例测量的表皮外形厚度；
图11是以根据本发明各方面的周界间隙挤压的蜂窝体的示例测量的表皮外形厚度。
具体实施方式
下文将参照附图更加完整地来描述本发明的诸方面，附图中示出了本发明的示例实施例。只要有可能的话，在全部的附图中总用相同的附图标记来表示相同或类似的零件。然而，本发明可以许多不同的形式实施，不应认为局限于这里所阐述的实施例。提供这些示例的实施例，以使本发明既彻底又完整，并向本技术领域内技术人员完整地传达了本发明的范围。
蜂窝体的一体的表皮可由一批各种材料形成，诸如是陶瓷混合物。示例的批料可包括如糊料和/或泥浆那样的陶瓷混合物，诸如是与聚合物粘结剂和/或低分子量液体混合的颗粒和/或粉末，以及上述的和其它的材料的组合，诸如形成胶合泥浆。可提供不同批料，其包括陶瓷或形成陶瓷的材料。
如图中所阐述的，提供示例的蜂窝挤压装置和方法，以共挤压蜂窝体和一体的表皮。蜂窝体可包括各种结构，不管蜂窝的几何形状如何，该结构总可形成蜂窝的网格。例如，蜂窝可包括曲线形的蜂窝，诸如圆形、椭圆形或其它曲线形状。在另外的实例中，蜂窝可包括三角形、矩形(例如，方形)或其它多边形形状。一旦挤压好后，蜂窝体以后便可烧结成蜂窝陶瓷体。蜂窝陶瓷体然后可进一步处理而用于各种过滤应用，例如包括颗粒过滤器和/或用以处理来自内燃机废气的催化剂基底。
如上所示，蜂窝挤压装置101可被考虑为模具装置103，其既可独立的(例如，图2-6)也可与其它部件组合(例如，示意地图示在图1中)。例如，如图1中示意地所示，蜂窝挤压装置101可包括模具装置103，其安装在筒105的下游端103a。蜂窝挤压装置101还可包括一个或多个螺杆107a、107b，它们可旋转地安装在筒105内。在一个示例的实施例中，筒105可成形为提供多个腔室109a、109b，它们各容纳各自相应的螺杆107a、107b，螺杆可转动地安装在筒105的中心部分内，并彼此连通。螺杆107a、107b由至少一个驱动机构111a、111b(例如，电动机)提供动力。
在所示的实例中，一个螺杆107a包括右旋螺纹，而另一个螺杆107b包括左旋螺纹。在如此的构造中，驱动机构111a、111b可沿顺时针方向108a转动右旋螺纹的螺杆107a，而沿逆时针方向方向108b转动左旋螺纹的螺杆107b，以沿着筒105驱动批料113沿方向112从上游端103b朝向下游端103a，从而被模具装置103挤压。尽管未予示出，但在其它的实例中，螺杆107a、107b可各具有设置在同样方向上的螺杆螺纹(即，两者都是左旋螺纹，或两者都是右旋螺纹)，其中，相应的驱动机构可构造成沿相同方向转动螺杆107a、107b，以便类似地顺着筒105沿方向112驱动批料113，从而被模具装置103挤压。
模具装置103构造成沿挤压方向119将批料113挤压成理想的形状，例如，蜂窝体。在上游端103b附近，可设置供应端口115，让批料113从馈送机114进入到腔室109a、109b。尽管该示例的实施例示出了靠近上游端103b的一个部位处的供应端口115，但替代的实施例可提供离上游端103b进一步下游处的供应端口115。
蜂窝挤压装置101可供选择地包括具有各种构造的控制系统。在所示的实例中，控制系统117可构造成：借助于驱动机构111a、111b来调整螺杆107a、107b的转动速率，和/或调整由馈送机114引入的批料113的馈送速率。
图2是沿图1中的线2-2截取的示例蜂窝挤压装置101的示例模具装置103的局部平面图。图2示出就一个示例模具装置103的第一象限。尽管未予示出，但第二象限可以是第一象限关于垂直轴的镜面对称图像。此外，第三和第四象限可以分别是第一和第二象限关于水平轴的镜面对称图像。
蜂窝挤压装置101的模具装置103可包括模具体201，其包括阵列的模具销子203，它们间距开以形成带有排放狭槽209的蜂窝网格207的挤压面205。如图3所示，模具体201也可包括馈送孔301，用以提供入口面303和排放狭槽209之间的连通。如图3所示，在一个实例中，馈送孔301可以沿着每排排放狭槽每隔一个排放狭槽的相交，偏离直接的流体连通。馈送孔301也可以沿着每列排放狭槽每隔一个排放狭槽的相交，偏离直接的流体连通。可采用各种机加工技术来产生各种馈送孔和排放狭槽构造。在一个实例中，馈送孔可钻孔到入口面303内。接下来，使用各种机加工技术来形成排和列的排放狭槽，以与馈送孔301相交。形成排放狭槽的各种示例技术可包括金属丝电火花加工(即，金属丝“EDM”)、浸渍EDM、研磨，或其它机加工技术。
如图2所示，排放狭槽209可各设置有大致相同的厚度。对排放狭槽209提供大致相同的厚度可降低材料成本、重量，并可提高过滤器的特性，同时仍达到耐用的蜂窝体，并提供足够好的性能特征。在替代的实例中，排放狭槽209可包括变化的厚度。例如，挤压面205中心区域内的狭槽厚度可包括比位于挤压面205周界区域周围的排放狭槽209厚度小的厚度。对周界排放狭槽提供比中心排放狭槽厚的厚度，可形成这样的蜂窝体，蜂窝壁在蜂窝体周界处具有比中心部分增大的厚度。在如此的实例中，增厚的厚度可提高蜂窝体表皮和中心部分之间一体化的附连。此外，如与蜂窝壁包括基本上相同减小的厚度的蜂窝体相比较，则周界蜂窝壁的增厚的厚度可提高蜂窝体周界的强度。
如图3所示，排放狭槽209可各沿着模具体201的挤压轴线305延伸。例如，如图所示，排放狭槽209可沿着与模具体201的挤压轴线305相一致或与其平行的挤压方向119延伸。模具销子203可包括很大范围的形状和尺寸，以便限定带有理想构造的排放狭槽209的蜂窝网格207，以形成带有理想蜂窝结构的对应的蜂窝体。如图2所示，每个模具销子203可设置为方形模具销子，但添加地或替代地，模具销子可包括其它的形状。例如，模具销子可包括具有三边或更多边的多边形形状，诸如三角形、矩形(例如，参见所示的方形形状)、五边形、六边形或其它的多边形形状。在其它的实例中，销子可包括曲线形状，诸如圆形、椭圆形或其它曲线形状。
对于图2的方形模具销子构造，排放狭槽209可包括第一组213a的排放狭槽215a，它们各沿着第一狭槽方向217a延伸。第一狭槽平面219a沿着第一狭槽方向217a延伸，并包括周界间隙211的第一径向部位221a，这将在下文中详细讨论。图3是沿图2中线3A-3A处的第一狭槽平面219a截取的图2模具体201的局部剖视图。第一狭槽平面219a可沿着挤压方向119延伸，并可基本上垂直于模具体201的挤压面205延伸。
排放狭槽209还可包括第二组213b的排放狭槽215b，它们各沿着第二狭槽方向217b延伸。第二狭槽平面219b可沿着第二狭槽方向217b延伸，并包括周界间隙211的另一第一径向部位221b。图3还可代表沿图2中线3B-3B处的第二狭槽平面219b截取的图2模具体201的局部剖视图。第二狭槽平面219b也可沿着挤压方向119延伸，并可基本上垂直于模具体201的挤压面205延伸。如图所示，第一狭槽平面219a和第二狭槽平面219b可沿着原点“O”彼此相交，其中，狭槽平面219a、219b相交于沿着挤压轴线305的挤压方向119延伸的直线。如图所示，在某些实例中，模具体的对称轴可沿着由通过原点“O”的相交的狭槽平面219a、219b限定的直线延伸。
对于方形的模具销子构造，图3代表模具体201在0°、90°、180°和270°位置处的四个剖视图(例如，参见图2中的221a、221b，还有图10和11中所示的相应位置)。的确，参照图2，第一狭槽横截面可沿着图2中线3A-3A处的第一狭槽平面219a截取，图2中线3A-3A处可称作图2中所示的第一象限和第四象限(未示出)之间的0°位置。进一步参照图2，第二狭槽横截面可沿着图2中线3B-3B处的第二狭槽平面219b截取，图2中线3B-3B处可称作图2中所示的第一象限和第二象限(未示出)之间的90°位置。尽管未予示出，但第三狭槽横截面可沿着第一狭槽平面219a截取，该处可称作第二象限(未示出)和第三象限(未示出)之间的180°位置。还有，尽管未予示出，但第四狭槽横截面可沿着第二狭槽平面219b截取，该处可称作第三象限(未示出)和第四象限(未示出)之间的270°位置。这样，模具装置103的第一径向部位可被认为四个第一径向部位，其中两个第一径向部位221a、221b分别位于周界间隙211的0°和90°的位置，其余两个第一径向部位(未示出)分别位于周界间隙211的180°和270°的位置。
在其它的实例中，横向销子平面223沿着横向销子方向225延伸，并包括周界间隙211的第二径向部位227，这将在下文中详细讨论。图5是沿图2中线5-5处的横向销子平面223截取的图2的模具体201的局部剖视图。横向销子平面223也可沿着挤压方向119延伸，并可基本上垂直于模具体201的挤压面205延伸。
如图2所示，横向销子平面不沿着任何狭槽方向(例如，217a、217b)延伸。如图所示，横向销子平面223和狭槽平面219a、219b全可沿着原点“O”彼此相交，其中，横向销子平面223和狭槽平面219a、219b相交于沿着挤压轴线305的挤压方向119延伸的直线。如图所示，在某些实例中，模具体的对称轴可沿着由相交的横向销子平面223和穿过原点“O”的狭槽平面219a、219b限定的直线延伸。
对于方形的模具销子构造，如图2所示，横向销子平面223可供选择地在大约45°的角度α处相交于第一狭槽平面219a。根据如此的定向，横向销子平面223可包括对角的销子平面，其对分一系列方形模具销子的对角线设置的角。
此外，对于方形的模具销子构造，图5可以代表模具体201在角度α45°、135°、225°和315°处的四个横截面。的确，参照图2，第一横向销子横截面可沿着图2中线5-5处的第一横向销子平面223截取，图2中线5-5处可称作图2中所示的第一象限内的45°位置。第二横向销子横截面可沿着第二横向销子平面(未示出)截取，该处可称作第二象限内的135°位置。此外，第三横向销子横截面也可沿着第一横向销子平面223截取，该处可称作第三象限内的225°位置。第四横向销子横截面可沿着第二横向销子平面(未示出)截取，该处可称作第四象限内的315°位置。
这样，对于方形模具销子构造，模具装置103的第二径向部位可被认为四个第二径向部位，其中一个第二径向部位227位于周界间隙211的45°位置处，其余三个第二径向部位(未示出)分别位于周界间隙211的135°、225°和315°的位置处。
如图3所示，模具体201还包括外周表面307，该外周表面背离(例如，沿方向309)挤压轴线305并界限挤压面205。如图所示，外周表面307可包括界限挤压面205的截头锥表面。还有，如图3所示，外周表面307可供选择地提供为圆形的截头锥表面，但在其它的实例中也可使用其它的表面形状。因此，如图所示，在某些实例中，外周表面可包括圆形的截头锥表面，其包括延伸在挤压面205和模具体着陆处401(见图4)之间的截头锥表面。模具体着陆处401同样可界限外周表面307，且在某些实例中，可包括基本上平行于挤压面205的表面。
排放狭槽趋于具有沿着外周表面307的不同部位处的表皮流动特征。例如，形成表皮的批流动(“表皮的批流动”)趋于在外周表面307部位处具有最小阻力，这些部位与第一狭槽平面219a和第二狭槽平面219b之一对齐。相比之下，表皮批流动趋于在沿着外周表面307部位处具有最高阻力，这些部位与横向销子平面对齐(例如，横向销子平面223)。
模具体201的销子布置可(至少部分地)影响对于表皮批流动的最高和最小阻力。例如，对于如图2所示的方形销子构造来说，排放狭槽209的蜂窝网格与周界间隙211的0°、90°、180°和270°位置处的邻近于第一径向部位(例如，221a、221b)的外周表面相关，该排放狭槽209的蜂窝网格具有对表皮批流动的最小阻力。的确，第一径向部位可被认为与径向狭槽最对齐，以接纳相对不受模具销子阻碍的表皮批流动的充分的流量。相比之下，排放狭槽209的蜂窝网格与周界间隙211的45°、135°、225°和315°位置处的邻近于第二径向部位(例如，227)的外周表面307相关，该排放狭槽209的蜂窝网格具有对表皮批流动的最大阻力。的确，第二径向部位一般与径向狭槽最对齐不准，由此，接纳相对地受第二径向部位处的模具销子构造形成的蜿蜒曲折路径阻碍的批料的相对受限的流量。
尽管最小阻力区域是参照0°、90°、180°和270°位置讨论的，而最大阻力区域是参照45°、135°、225°和315°位置讨论的，但如此的部位仅是起举例的目的。在其它的实例中，可以确定，特定的蜂窝挤压装置可在其它部位处提供最小和/或最大阻力的区域。例如，上述的实例与圆形蜂窝基底相关。可确定最小和/或最大阻力区域发生在椭圆形、方形或其它形状的蜂窝基底的不同部位处。此外，进一步处理的考虑，诸如来自模具体上游处理的影响可影响到最大和/或最小阻力发生区域的地方。在如此的实例中，本发明的方面可用来提供常规的补偿，以在围绕外周表面的不同部位处提供理想的相对的表皮流动特征(例如，平衡的表皮流动特征)。
排放狭槽209的蜂窝网格和/或蜂窝挤压装置的其它特征，因此可至少部分地定义外周表面307的第一部位处的第一表皮流动特征。同样地，排放狭槽209的蜂窝网格207和/或蜂窝挤压装置的其它特征，至少部分地定义外周表面307的第二部位处的第二表皮流动特征，外周表面307的第二部位沿围绕挤压轴线305的方向与第一部位间距开。例如，表皮流动特征可包括表皮批流动的阻力、表皮的厚度、表皮批流动的体积流量、表皮批流动的流变能力、表皮批流动中的批颗粒定向，或其它特性。在一个实例中，第一表皮流动特征不同于第二表皮流动特征。
就在一个实例中，表皮流动特征可包括表皮批流动的阻力，其中，外周表面307的第一部位处的第一表皮流动特征(例如，第一表皮批流动阻力)，小于外周表面的第二部位处的第二表皮流动特征(例如，第二表皮批流动)。在另一实例中，表皮流动特征可包括表皮厚度，其中，外周表面307的第一部位处的第一表皮流动特征(例如，第一表皮厚度)，大于外周表面的第二部位处的第二表皮流动特征(例如，第二表皮厚度)。在另一实例中，表皮流动特征可包括表皮批流动的体积流量，其中，外周表面307的第一部位处的第一表皮流动特征(例如，表皮批流动的第一体积流量)，大于外周表面的第二部位处的第二表皮流动特征(例如，表皮批流动的第二体积流量)。在还有另一实例中，表皮流动特征可包括表皮批流动的速度，其中，外周表面307的第一部位处的第一表皮流动特征(例如，表皮批流动的第一速度)，大于外周表面的第二部位处的第二表皮流动特征(例如，表皮批流动的第二速度)。在还有的另一实例中，表皮流动特征可包括表皮批流动的压力，其中，外周表面307的第一部位处的第一表皮流动特征(例如，表皮批流动的第一压力)，大于外周表面的第二部位处的第二表皮流动特征(例如，表皮批流动的第二压力)。
如图2所示，模具装置103还可包括掩罩121，例如，掩罩可以相对于模具体201可移去地安装。如图3所示，掩罩121包括内周表面311，其至少部分地界限模具体201的外周表面307。如图4所示，内周表面311可包括截头锥表面，其可包括延伸在面向内的表面403和面向掩罩121边缘表面405的表皮之间的截头锥表面。尽管未予示出，但在其它的实例中，截头锥表面可包括延伸在面向内的表面403和掩罩121面向外的表面407之间的截头锥表面。
如图4所示，周界间隙211可形成在掩罩121的内周表面311和模具体201的外周表面307之间，其中，周界间隙211界限阵列的模具销子203。周界间隙211可具有围绕周界间隙211的可变的横截面区域构造。例如，如图4所示，周界间隙211可包括在相对于挤压轴线305的第一径向部位处(例如，221a、221b)的第一挤压横截面211a。此外，如图6所示，周界间隙211可包括在相对于挤压轴线305的第二径向部位处(例如，227)的第二挤压横截面211b。如图中相应的图形所示，第一挤压横截面211a的总的流动面积A1小于第二挤压横截面211b的总的流动面积A2。
还有，挤压横截面可包括介于模具体201的外周表面307和掩罩121的内周表面311之间的横向厚度。如图所示，第一挤压横截面211a的横向厚度T1可小于第二挤压横截面的横向厚度T2。在一个实例中，T1可从约0.01英寸到约0.024英寸。在另一实例中，T2可从约0.015英寸到约0.022英寸。在还有另一实例中，横向厚度之间的差ΔT(其中，ΔT＝T2－T1)可以是从约-0.012英寸到约0.012英寸，例如，从约-0.004英寸到约0.004英寸。
提供总的流动面积A1、A2之差和/或横向厚度T1、T2之差，可有助于平衡与排放狭槽209的特定蜂窝网格相关的表皮流动特征的差异，以在全部的周界间隙211内提供更加均匀的表皮流动特征。
例如，如前所述，排放狭槽209的蜂窝网格可导致第一径向部位处(例如，221a、221b)表皮批流动的限制减小。这样，模具体201的外周表面307和/或掩罩121的内周表面311可设计成在第一径向部位处(例如，221a、221b)提供较小的总流动面积A1和/或较小的周界间隙211的横向厚度T1，以限制这些区域内通过周界间隙的表皮批流动。这样，由于第一径向部位处的排放狭槽209的蜂窝网格引起表皮批流动阻力减小，其可被由于减小的总流动面积A1和/或减小的横向厚度T1造成对表皮批流动增加的阻力所平衡。
还有，如前所述，排放狭槽209的蜂窝网格可导致第二径向部位处(例如，227)处表皮批流动更加的受限。这样，模具体201的外周表面307和/或掩罩121的内周表面311可设计成提供较大的总流动面积A2和/或第二径向部位处(例如，227)处周界间隙211的较大的横向厚度T2，以减小通过这些区域内周界间隙的表皮批流动的阻力。这样，由于第二径向部位处排放狭槽209的蜂窝网格引起表皮批流动阻力增大，其可被由于增大的总流动面积A2和/或增大的横向厚度T2造成对表皮批流动减小的阻力所平衡。
构造外周表面307和/或内周表面311来提供总流动面积之差和/或横向厚度之差，可以各种方式来实现。例如，模具装置103可构造成让内周表面311在几何上不类似于外周表面307。例如，图7示出内和外周表面相对于假想圆圈701的放大的外形图。在所示的实例中，内外形703可与模具体201的外周表面307相关。如图所示，外周表面307的内外形703可包括与假想圆701同心的圆。在如此的实例中，外周表面307的截头锥表面可包括圆形的截头锥表面。还如图7所示，放大的外形图进一步演示掩罩121的内周围表明311的外形705。如图所示，外形705包括非圆曲线形，其带有彼此等距离的四个突出部707a、707b、707c、707d。在如此的实例中，内周表面311的截头锥表面包括圆形的截头锥表面。此外，对于方形的模具销子构造而言，圆形的截头锥表面可包括四个突出部，它们围绕模具体201的挤压轴线305彼此大致等距离间隔开。
尽管未予示出，但在其它的实例中，掩罩121的内周表面311可包括圆形的截头锥表面，而模具体201的外周表面307可包括带有突出部的截头锥表面。此外，如图7所示，周界间隙211的总流动面积和/或挤压横截面，在围绕第一和第二径向部位之间的挤压轴线305的方向709上基本上连续地变化。例如，总流动面积和厚度在第一径向部位221a和第二径向部位227之间连续地增大。总流动面积和厚度还在第二径向部位227和第二径向部位221b和之间连续地减小。这样，在某些实例中，通过沿着方向709从第一径向部位到第二径向部位的增加，然后在第二径向部位和第一径向部位之间减小，总流动面积和厚度便可沿着方向709连续地变化。尽管可构思步进的增加/减小，但提供连续变化的总流动面积和/或厚度可有助于光滑的流动特性，而不中断表皮批流动。
现将参照图8的流程图来描述共挤压蜂窝体中心部分与一体表皮的方法。在一个实例中，该方法可开始于步骤801，该步骤提供包括阵列模具销子203的模具体201，模具销子203彼此间距开以形成挤压面205，令排放狭槽209的蜂窝网格207沿着模具体201的挤压轴线305延伸。模具体201还可包括背离挤压轴线305并界限挤压面205的外周表面307。排放狭槽209的蜂窝网格207可至少部分地限定外周表面307第一部位处的第一表皮流动特征，此外，排放狭槽209的蜂窝网格207可至少部分地限定外周表面307第二部位处的第二表皮流动特征，第二部位沿围绕挤压轴线305的方向709与第一部位间距开。第一表皮流动特征可不同于第二表皮流动特征。
在一个实例中，步骤801可提供第一组多个排放狭槽209，以使每个沿着狭槽方向217a延伸，而第一狭槽平面219沿着狭槽方向217a延伸并包括外周表面307的第一部位，第二平面223不沿狭槽方向217a延伸和包括外周表面307的第二部位。在一个实例中，第二平面223与第一平面219a相交成大约45°的角度α，但也可提供其它的角度，这视狭槽构造、蜂窝基底形状、上游处理条件和/或蜂窝挤压装置的其它特征而定。
该方法然后继续到步骤803，该步骤提供包括内周表面311的掩罩。该方法然后包括步骤805，该步骤将掩罩121安装到模具体201，使得内周表面311至少部分地界限模具体201的外周表面307，以形成内周表面311和界限阵列的模具销子203的外周表面307之间的周界间隙211。该周界间隙211包括与外周表面307的第一径向部位相关的第一挤压横截面211a，以及该周界间隙211包括与外周表面307的第二径向部位相关的第二挤压横截面211b。第一挤压横截面211a的总流动面积A1小于第二挤压横截面211b的总流动面积A1。该方法然后包括步骤807，该步骤挤压一定量批料113通过周界间隙211的总周界流动面积，同时挤压另一定量批料113通过排放狭槽209的蜂窝网格207，使得蜂窝体的中心部分与形成蜂窝体外周界的一体表皮被共挤压，如由步骤807生成的808示意地所示。
该方法可供选择地可包括步骤809，该步骤构造第一挤压横截面211a和第二挤压横截面211b，以至少部分地补偿第一表皮流动特征和第二表皮流动特征之间的差异。例如，构造步骤809可包括构造内周表面311和外周表面307之一，以使内周表面311在几何上不类似于外周表面307。例如，步骤809可提供外周表面307和带有圆形截头锥表面的内周表面311之一。步骤809还可包括以下步骤，该步骤提供内周表面311和带有突出部的截头锥表面的外周表面307之一。例如，步骤809可提供作为圆形截头锥表面的外周和内周表面中一个，并提供作为带有突出部的截头锥表面的外周和内周表面中的另一个。如果提供的话，则带有突出部的截头锥表面可包括四个突出部，它们围绕模具体201的挤压轴线305彼此基本上等距离间距开。在其它的实例中，突出部的数量和部位可以不同，这根据狭槽构造、蜂窝基底形状、上游处理条件和/或蜂窝挤压装置的其它特征而定。例如，在某些实例中，突出部可不等距离间距开。在还有其它的实例中，可提供多于或少于四个的突出部。
现将参照图9的流程图来描述补偿不同表皮流动特征的方法，表皮流动特征与模具体内的排放狭槽的特定蜂窝网格207的构造相关。在一个实例中，该方法可开始于步骤901，该步骤提供包括阵列模具销子203的模具体201，模具销子203彼此间距开以形成挤压面205，令排放狭槽209的蜂窝网格207沿着模具体201的挤压轴线305延伸。模具体201还可包括背离挤压轴线305并界限挤压面205的外周表面307。排放狭槽209的蜂窝网格207限定外周表面307第一部位处的第一表皮流动特征，以及外周表面307第二部位处的第二表皮流动特征，第二部位沿围绕挤压轴线305的方向709与第一部位间距开。
该方法然后继续到步骤903，该步骤提供包括内周表面311的掩罩。该方法然后包括步骤905，该步骤将掩罩121安装到模具体201，使得内周表面311至少部分地界限模具体201的外周表面307，以形成内周表面311和界限阵列的模具销子203的外周表面307之间的周界间隙211。该周界间隙211包括与外周表面307的第一部位相关的第一挤压横截面211a。该周界间隙211还包括与外周表面307的第二部位相关的第二挤压横截面211b。第一挤压横截面211a的总流动面积A1布置成小于第二挤压横截面211b的总流动面积A2，以至少部分地补偿第一表皮流动特征和第二表皮流动特征之间的差异。
可供选择地是，在步骤905之前，该方法还可包括步骤907，该步骤机加工掩罩121的内周表面311，以便有选择地对第一挤压横截面211a和第二挤压横截面211b提供预定的构造，以至少部分地补偿第一表皮流动特征和第二表皮流动特征之间的差异。
在一个实例中，该方法可终止于步骤905。替代地，该方法可继续步骤907，该步骤共挤压带有由步骤907生成的显示为908的一体表皮的蜂窝体。该方法然后可继续步骤909，该步骤测量围绕蜂窝体周界的多个周界部位处一体表皮的至少一个表皮特征。例如，该步骤可测量对应于第一和第二径向部位的表皮的表皮厚度。该方法然后可包括步骤911，该步骤分析多个周界部位处表皮特征之差异。例如，步骤911可包括分析多个周界部位处的表皮厚度之差异。该方法然后可包括步骤913，该步骤测量带有内周表面的新的掩罩，该内周表面不同于由步骤903提供的掩罩121的内周表面311，以补偿步骤911过程中所分析的表皮特征之差异。这样，其后可对掩罩实施精细的调整，以在蜂窝体的表皮特征中进一步达到均匀性。尽管对模具体可实施修改，但可用某些实例来实施掩罩的修改，因为更换掩罩一般地比模具体的更换便宜。
图10和11是实验结果，演示根据本发明诸方面的表皮厚度均匀性的改进。图10示出使用传统模具装置对与蜂窝体相关的表皮厚度的测量。如图所示，测量值表明以下的观察结果：表皮在0°、90°、180°和270°位置处的厚度一般地大于在45°、135°、225°和315°位置处的厚度。
图11示出使用根据本发明诸方面的模具装置103对与蜂窝体相关的表皮厚度的测量。如图所示，表皮厚度的测量值表明：厚度在0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°位置处更均匀。
本技术领域内技术人员将会明白到，对所描述的实施例可作出各种修改和变化，而不会脱离本发明的精神和范围，因此，本发明意欲涵盖对这里所描述实施例的修改和变化，只要它们落入附后权利要求书及其等价物的范围之内就可。

Claims (15)

1.一种蜂窝挤压装置，包括：
模具体，该模具体包括阵列的销子，它们间隔开而形成带有排放狭槽的蜂窝网格的挤压面，排放狭槽沿着模具体的挤压轴线延伸，模具体还包括外周表面，该外周表面背离挤压轴线并界限挤压面；以及
掩罩，该掩罩包括至少部分地界限模具体外周表面的内周表面和朝向所述模具体的面向内表面，所述内周表面延伸自所述面向内表面，其中，周界间隙形成在内周表面和外周表面之间并界限阵列的销子，且其中，周界间隙包括在相对于挤压轴线的第一径向部位处的第一挤压横截面，以及周界间隙还包括在相对于挤压轴线的第二径向部位处的第二挤压横截面，其中，所述周界间隙在第一挤压横截面处的总流动面积小于所述周界间隙在第二挤压横截面处的总流动面积，以补偿第一表皮流动特征和第二表皮流动特征之间的差异，
其中，外周表面和内周表面之一包括圆形的截头锥表面。
2.如权利要求1所述的蜂窝挤压装置，其特征在于，内周表面在几何上不类似于外周表面。
3.如权利要求1所述的蜂窝挤压装置，其特征在于，内周表面和外周表面之一包括带有突出部的截头锥表面。
4.如权利要求3所述的蜂窝挤压装置，其特征在于，带有突出部的截头锥表面包括四个突出部，它们围绕模具体的挤压轴线基本上彼此等距离地间距开。
5.如权利要求1所述的蜂窝挤压装置，其特征在于，第一组多个排放狭槽各沿着狭槽方向延伸，而第一狭槽平面沿着所述狭槽方向延伸，并包括所述第一径向部位。
6.如权利要求5所述的蜂窝挤压装置，其特征在于，横向平面不沿所述狭槽方向延伸并包括所述第二径向部位。
7.如权利要求6所述的蜂窝挤压装置，其特征在于，横向平面与第一狭槽平面以45°角相交。
8.如权利要求1所述的蜂窝挤压装置，其特征在于，周界间隙的挤压横截面的总流动面积，在第一径向部位和第二径向部位之间沿着绕挤压轴线的方向基本上连续地变化。
9.一种共挤压蜂窝体的中心部分与一体表皮的方法，该方法包括以下步骤：
(I)提供模具体，该模具体包括阵列的销子，它们间隔开而形成带有排放狭槽的蜂窝网格的挤压面，排放狭槽沿着模具体的挤压轴线延伸，模具体还包括外周表面，该外周表面背离挤压轴线并界限挤压面，其中，排放狭槽的蜂窝网格至少部分地形成在外周表面的第一部位处的第一表皮流动特征，排放狭槽的蜂窝网格至少部分地形成在外周表面的第二部位处的第二表皮流动特征，外周表面的第二部位沿着围绕挤压轴线的方向与第一部位间距开，其中，第一表皮流动特征不同于第二表皮流动特征；
(II)提供包括内周表面的掩罩；
(III)构造内周表面和外周表面之一，以使内周表面在几何上不相似于外周表面，其中，所述构造步骤为外周表面和内周表面之一提供圆形截头锥表面，
(IV)将掩罩安装到模具体，使得内周表面至少部分地界限模具体的外周表面，以形成介于内周表面和外周表面之间并界限阵列的销子的周界间隙，
其中，周界间隙包括与外周表面的第一部位相关的第一挤压横截面，以及周界间隙包括与外周表面的第二部位相关的第二挤压横截面，其中，第一挤压横截面的总流动面积小于第二挤压横截面的总流动面积，以至少部分地补偿第一表皮流动特征和第二表皮流动特征之间的差异；以及
(V)挤压一定量的批料通过周界间隙的总的周界流动面积，同时挤压另一定量的批料通过排放狭槽的蜂窝网格，使得蜂窝体的中心部分与形成蜂窝体外周界的一体表皮被共挤压。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述构造步骤为内周表面和外周表面之一提供带有突出部的截头锥表面。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述带有突出部的截头锥表面包括四个突出部，它们围绕模具体的挤压轴线基本上彼此等距离间距开。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，第一组多个排放狭槽各沿着狭槽方向延伸，而第一平面沿着所述狭槽方向延伸并包括外周表面的第一部位，第二平面不沿着所述狭槽方向延伸并包括外周表面的第二部位。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，第二平面与第一平面以45°角相交。
14.一种补偿与模具体内排放狭槽的特定蜂窝网格构造相关的不同表皮流动特征的方法，该方法包括以下步骤：
(I)提供模具体，该模具体包括阵列的销子，它们间隔开而形成带有排放狭槽的蜂窝网格的挤压面，排放狭槽沿着模具体的挤压轴线延伸，模具体还包括外周表面，该外周表面背离挤压轴线并界限挤压面，其中，排放狭槽的蜂窝网格形成在外周表面的第一部位处的第一表皮流动特征，以及在外周表面的第二部位处的第二表皮流动特征，外周表面的第二部位沿着围绕挤压轴线的方向与第一部位间距开；
(II)提供包括内周表面的掩罩；
(III)机加工掩罩的内周表面，以便有选择地对第一挤压横截面和第二挤压横截面提供预定的构造，以至少部分地补偿第一表皮流动特征和第二表皮流动特征之间的差异；以及
(IV)将掩罩安装到模具体，使得内周表面至少部分地界限模具体的外周表面，以形成介于内周表面和外周表面之间并界限阵列的销子的周界间隙，其中，周界间隙包括与外周表面的第一部位相关的第一挤压横截面，以及周界间隙包括与外周表面的第二部位相关的第二挤压横截面，其中，第一挤压横截面的总流动面积布置成小于第二挤压横截面的总流动面积，以至少部分地补偿第一表皮流动特征和第二表皮流动特征之间的差异。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
(V)共挤压带有一体表皮的蜂窝体；
(VI)测量围绕蜂窝体周界的多个周界部位处一体表皮的至少一个表皮特征；
(VII)分析多个周界部位处表皮特征中的差异；以及
(VIII)制造新的掩罩，使新的掩罩具有的内周表面不同于步骤(III)提供的掩罩的内周表面，以补偿步骤(VI)过程中所分析的表皮特征中的差异。
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