CN104647569A - 生产蜂窝结构体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产蜂窝结构体的方法，更具体地讲，将原料送进金属模具中并将原料挤出以生产蜂窝模制体的方法。所述方法烧制蜂窝模制体以制成蜂窝结构体。所述金属模具具有布置在原料的挤出方向的上游侧的第一金属模具和布置在原料的挤出方向的下游侧的第二金属模具。第一金属模具具有突出部分，第二金属模具具有穿通孔。突出部分安装至穿通孔以装配第一金属模具和第二金属模具。形成在第二金属模具中的连通孔与形成在第一金属模具中的原料第二送进孔连通。

Description

生产蜂窝结构体的方法
技术领域
本发明涉及一种挤出原料以形成蜂窝模制体并烧制蜂窝模制体以生产蜂窝结构体的方法。
背景技术
蜂窝结构体广为人知用于支承其中的催化剂。催化剂具有净化特性。通常，这种蜂窝结构体具有按照格子状形状布置的胞壁和由胞壁包围的多个胞元。当蜂窝结构体支承其中的催化剂并且被安装在机动车辆等的尾气净化系统的尾气管(排气管)上时，在蜂窝结构体中被支承的催化剂通过从内燃发动机排放的经过机动车辆的尾气管的尾气在预定高温下被激活。被激活的催化剂净化尾气，并且被净化的尾气排放至尾气净化系统之外。
近来，鉴于环境保护，因为减少机动车辆排放等的车辆排放控制逐年变得更加严格，所以存在对减少从内燃发动机排出的尾气中含有的二氧化碳以及进一步提高机动车辆的燃料效率的强烈需求。因此，存在对具有改进和有效的尾气净化能力的蜂窝结构体的强烈需求。为了满足这些近来的需求，已提出了具有各种结构的蜂窝结构体。已提出的传统结构的蜂窝结构体具有改进的结构，其中，内侧部分和外侧部分具有不同的胞元密度。另一技术公开了蜂窝结构体的另一结构，其中，边界分隔壁形成在内侧部分与外侧部分之间，其横截面垂直于蜂窝结构体的轴向。然而，这些技术需要复杂的设计，以生产用于生产这种复杂结构的蜂窝结构体的金属模具。此外，当生产蜂窝结构体时会存在弄坏金属模具的缺点，并在生产的蜂窝结构体的生产过程中产生胞元的缺陷。实际上，利用金属模具难以生产具有复杂机构的蜂窝结构体。
为了解决这种传统问题，专利文献日本专利特开No.H04-332614公开了一种利用具有改进的结构的金属模具的方法，在这种金属模具中，小直径的内部金属模具安装至具有穿孔的外部金属模具。
然而，在该专利文献中使用的金属模具的结构中，在内部金属模具与外部金属模具之间的安装部分产生高的局部应力，并且作为结果，当金属模具用于生产蜂窝结构体时高的局部应力弄坏金属模具。此外，通常难以正确地将形成在内侧金属模具中的进料口与形成在外侧金属模具中的进料口进行匹配，并且难以生产具有这种复杂结构的金属模具。也就是说，难以生产对应于复杂的并且具有多种胞元结构的蜂窝结构体的金属模具。
发明内容
因此，希望提供一种利用具有良好制造效率的改进的结构的金属模具生产具有各种胞元结构的蜂窝结构体的方法。
示例性实施例提供了一种生产蜂窝结构体的方法，其包括成形步骤和烧制步骤。所述方法使用具有装配在一起的第一金属模具和第二金属模具的金属模具。成形步骤将原料从送进表面侧送进至金属模具内，并将原料从金属模具中的挤出表面挤出到金属模具以外，以使蜂窝模制体成形。烧制步骤在高温下烧制蜂窝模制体以生产蜂窝结构体。具体地说，所述方法使用具有特定结构的包括第一金属模具和第二金属模具的金属模具。第一金属模具布置在原料的挤出方向的上游侧，第二金属模具布置在挤出方向的下游侧。第一金属模具具有突出部分、多个原料第一送进孔、第一狭槽和多个原料第二送进孔。在金属模具中，第一金属模具的突出部分沿着挤出方向朝着第一金属模具的下游侧突出。第一金属模具中的原料第一送进孔形成在突出部分中从送进表面朝着挤出方向延伸。第一金属模具中的第一狭槽在挤出表面以蜂窝结构体形状形成，以与原料第一送进孔连通。第一金属模具中的原料第二送进孔形成在第一金属模具的突出部分周围，并且送进表面通过原料第二送进孔与第二金属模具的邻接表面连通。第二金属模具具有穿通孔、多个连通孔和第二狭槽。穿通孔与金属模具中的第一金属模具的突出部分安装。连通孔形成在穿通孔周围，并从邻接表面侧朝着挤出方向延伸。第二狭槽在挤出表面以蜂窝结构体形状形成，以与第一金属模具中的连通孔连通。第二金属模具中的连通孔与第一金属模具中的原料第二送进孔连通。
根据示例性实施例的方法执行成形步骤和烧制步骤以生产蜂窝结构体。具体地说，成形步骤使用具有上述改进的结构的金属模具。当成形步骤将原料从金属模具的送进表面送进时，原料通过原料第一送进孔。成形步骤还将原料从蜂窝结构体形状的第一狭槽中挤出。具有蜂窝结构体形状的原料经过原料第二送进孔，并且从第二狭槽中挤出，以生成具有蜂窝结构体形状的蜂窝模制体。根据各种需求，第一金属模具和第二金属模具可包括具有不同狭槽密度和不同形状的第一狭槽和第二狭槽。因此，该方法生产具有不同的胞元结构的蜂窝结构体。
在该方法使用的金属模具的第一金属模具的突出部分中，从送进表面送进原料，并且将其通过原料第一送进孔从挤出表面的第一狭槽平稳地挤出。另一方面，经过第一金属模具中的原料第二送进孔的原料通过连通孔从第二金属模具中的第二狭槽挤出。原料第二送进孔与连通孔连通。具体地说，第二金属模具的表面可接收在成形步骤中产生的第一金属模具的变形应力。金属模具的结构可当在成形步骤中原料的成形压力(即，送进压力)增大时抑制在金属模具中产生的局部高应力。因此，根据示例性实施例的方法可在高的成形压力(即，送进压力)下执行成形步骤，而不损坏金属模具和使金属模具变形，并且以良好生产率生产蜂窝结构体。
附图说明
将参照附图以举例的方式描述本发明的优选非限制性实施例，其中：
图1是示出通过根据本发明的第一示例性实施例的方法生产的蜂窝结构体5(或蜂窝模制体4)的透视图；
图2是示出通过根据本发明的第一示例性实施例的方法生产的蜂窝结构体5(或蜂窝模制体4)的沿着垂直于蜂窝结构体的轴向的方向的剖视图；
图3是根据本发明的第一示例性实施例的生产蜂窝模制体4的方法使用的金属模具1的前视图；
图4是图3所示的金属模具1的后视图；
图5是示出图3所示的金属模具1中的区域V的放大图；
图6是示出沿图3所示的线VI-VI截取的金属模具1的横截面的示图；
图7是示出图6所示的区域VII的放大图；
图8是根据本发明的第一示例性实施例的金属模具1中的第一金属模具2的前视图；
图9是图8所示的第一金属模具2的后视图；
图10是示出沿图8所示的线X-X截取的金属模具1的第一金属模具2的横截面的示图；
图11是示出图8所示的区域XI的放大图；
图12是示出沿图11所示的线XII-XII截取的第一金属模具2的横截面的示图；
图13是示出图8所示的第一金属模具2中的区域XIII的放大图；
图14是示出沿图13所示的线XIV-XIV截取的第一金属模具2的横截面的示图；
图15是根据本发明的第一示例性实施例的金属模具1中的第二金属模具3的前视图；
图16是图15所示的第二金属模具3的后视图；
图17是示出沿图15所示的线XVII-XVII截取的金属模具1的第二金属模具3的横截面的示图；
图18是图15所示的区域XVIII的后视图；
图19是示出沿图18所示的线XIX-XIX截取的第二金属模具3的横截面的示图；
图20是示出根据本发明的第二示例性实施例的第一金属模具2和第二金属模具3的厚度比率与形成各个金属模具的第一金属模具2和第二金属模具3之间的位移差(μm)之间的关系的示图；以及
图21是示出根据本发明的第二示例性实施例的各个金属模具中的第一金属模具2和第二金属模具3之间的杨氏模量比率E1/E2与位移差(μm)之间的关系的示图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述本发明的各个实施例。在各个实施例的以下描述中，相同的字符或数字在多个附图中始终指代相同或等同的组件部分。
将描述根据生产蜂窝结构体的优选示例性实施例的方法。该方法使用具有特定结构的金属模具。
可将根据示例性实施例的方法应用于具有各种胞元结构的蜂窝结构体。例如，可应用示例性实施例的方法，以生产柱状结构的蜂窝结构体，在这种蜂窝结构体中，两个胞元密度区形成在垂直于蜂窝结构体的轴向的横截面中。具体地说，所述两个胞元密度部分由内部胞元密度部分(位于中心点侧)和外部胞元密度部分(位于外周侧)构成。外部胞元密度部分当与内部胞元密度部分的胞元密度相比时具有低的胞元密度。蜂窝结构体的两个胞元密度部分可具有以下效果。一个效果是保持高尾气净化能力以降低机动车辆排放。另一个效果是当蜂窝结构体快速冷却时抑制内部胞元密度部分与外部胞元密度部分之间的差异，以及增大蜂窝结构体的抗热震性。
此外，可将示例性实施例的方法应用于具有多个胞元区的蜂窝结构体，在这种蜂窝结构体中，所述胞元区具有从内部胞元区朝着外部胞元区逐步降低的不同的胞元密度。这种胞元密度结构可当蜂窝结构体快速冷却时抑制内部胞元密度部分与外部胞元密度部分之间的差异，以及增大蜂窝结构体的抗热震性。然而，这种胞元密度部分可能具有降低蜂窝结构体的强度(诸如均衡强度)的缺点，这是因为最上面部分的胞元密度降得太低。为了避免这种缺点，并且具有必要的胞元密度强度，优选地，使最上面部分的胞元密度具有增大的胞元密度。
此外，根据示例性实施例的方法可利用多孔介质生产蜂窝结构体。例如，催化剂转换器可使用由多孔介质形成的蜂窝结构体。这种催化剂转换器中含有催化剂，并且催化剂能够净化从机动车辆等的内燃发动机排放的尾气。催化剂被支承在分隔壁的表面上和胞元内部。蜂窝结构体具有10-70％范围内的孔隙率是可接受的。
形成在蜂窝结构体中的胞元在垂直于蜂窝结构体的轴向的横截面中可具有各种形状，诸如圆形、多边形形状(例如，方形、六边形……)等。胞元密度部分沿着垂直于蜂窝结构体的轴向的方向还可具有圆形、跑道形等的轮廓。
还可在具有不同胞元密度的相邻的部分之间形成边界分隔壁。例如，边界分隔壁的厚度可在20-250μm的范围内。边界分隔壁在垂直于蜂窝结构体的轴向的横截面中还可具有圆形、多边形等。
第一示例性实施例
将参照图1至图19描述根据第一示例性实施例的生产蜂窝结构体5的方法。
图1是示出根据第一示例性实施例的方法生产的蜂窝结构体5(或蜂窝模制体)的透视图。图2是示出根据第一示例性实施例的方法生产的蜂窝结构体5的沿着垂直于蜂窝结构体5的轴向的方向的横截面的示图。
如图1和图2所示，根据第一示例性实施例的方法生产蜂窝结构体5。蜂窝结构体5由具有圆筒形形状的外皮层51、布置在外皮层51中的胞壁52和通过胞壁52围绕的多个胞元53构成。胞壁52按照类似方格的形状布置在外皮层51中。
蜂窝结构体5具有垂直于蜂窝结构体5的轴向的横截面(见图2)。所述横截面具有由中心部分54和外周部分55构成的结构。中心部分54包含蜂窝结构体5的中心轴线。外周部分55围绕整个中心部分54，并具有低于中心部分54的胞元密度的胞元密度。具体地说，边界分隔壁56形成在中心部分54与外周部分55之间。边界分隔壁56将中心部分54与外周部分55分离。
根据第一示例性实施例的生产蜂窝结构体5的方法至少执行成形步骤和烧制步骤。
图3至图7示出了将被根据第一示例性实施例的方法使用的金属模具1的结构。金属模具1由第一金属模具2和第二金属模具3构成。图3是将被根据第一示例性实施例的生产蜂窝结构体5的方法使用的金属模具1的前视图。图4是图3所示的金属模具1的后视图。图5是示出图3所示的金属模具1中的区域V的放大图。图6是示出沿着图3所示的线VI-VI截取的金属模具1的横截面的示图。图7是示出图6所示的区域VII的放大图。
如图6所示，在成形步骤中，原料(未示出)从金属模具1的送进侧11送进，并且原料通过挤出表面12挤出，以具有蜂窝模制体4。如图1和图2所示，蜂窝模制体4与作为产品的蜂窝结构体5具有相同形状。烧制步骤烧制蜂窝模制体4以生产蜂窝结构体5。如图3至图9中所示，成形步骤使用具有特定结构的金属模具1，以生产蜂窝模制体4。
图8至图14示出了金属模具1中的第一金属模具2的结构。图8是第一金属模具2的前视图。图9是第一金属模具2的后视图。图10是示出沿着图8所示的线X-X截取的金属模具1的第一金属模具2的横截面的示图。图11是示出图8所示的区域XI的放大图。图12是示出沿着图11所示的线XII-XII截取的第一金属模具2的横截面的示图。图13是图8所示的第一金属模具2中的区域XIII的放大图。图14是示出沿着图13所示的线XIV-XIV截取的第一金属模具2的横截面的示图。
图15至图19示出了金属模具1中的第二金属模具3的结构。也就是说，图15是根据第一示例性实施例的第二金属模具3的前视图。图16是图15所示的第二金属模具3的后视图。图17是示出沿着图15所示的线XVII-XVII截取的第二金属模具3的横截面的示图。图18是示出图15中的区域XVIII的放大图。图19是示出沿着图18所示的线XIX-XIX截取的第二金属模具3的横截面的示图。
现在将描述在根据第一示例性实施例的方法的成形步骤中使用的金属模具1的结构。
如图6所示，金属模具1的第一金属模具2沿着挤出方向布置在上游侧U，原料通过挤出方向被送进和挤出。金属模具1的第二金属模具3沿着挤出方向布置在下游侧D。第一金属模具2具有板部分20和突出部分21。板部分20具有板形。如图6和图10所示，突出部分21从板部分20朝着下游侧D突出。
如图6和图17所示，第二金属模具3具有穿通孔31，当第一金属模具2和第二金属模具3以组装方式连接在一起时，穿通孔31安装至第一金属模具2的突出部分21。穿通孔31沿着具有板形的第二金属模具3的厚度方向(即，挤出方向X)形成。
如图3至图6所示，第一金属模具2的突出部分21插入到穿通孔31中，并安装至第二金属模具3，以制成装配构件，即金属模具1。
第一金属模具2的板部分20的面对下游侧D的表面安装至第二金属模具3的面对上游侧U的表面，以形成邻接表面13。
突出部分21的插入到穿通孔31中的前部分214不从第二金属模具3的下游侧D的表面34突出。也就是说，第一金属模具2中的突出部分21的前部分214和第二金属模具3的表面34具有相同的表面以形成挤出表面12。
图6示出了金属模具1的横截面。图10示出了金属模具1的第一金属模具2的横截面。图17示出了金属模具1的第二金属模具3的横截面。为了简单起见，图6和图10以及图17中省略了送进孔和狭槽。稍后将详细解释送进孔和狭槽。
如图8至图12所示，第一金属模具2具有多个原料第一送进孔211和多个第一狭槽212。原料第一送进孔211从第一金属模具2的突出部分21中的送进表面11朝着挤出方向X延伸。第一狭槽212按照蜂窝结构形状形成在挤出表面12侧，从而第一狭槽212与原料第一送进孔211连通。
另一方面，如图8、图9、图13和图14所示，多个原料第二送进孔213形成在第一金属模具2的突出部分21周围。原料第二送进孔213从第一金属模具2的突出部分21中的送进表面11穿通至面对第二金属模具3的邻接表面13。
原料第一送进孔211和原料第二送进孔213的每个的横截面具有圆形。特别是，原料第二送进孔213当与原料第一送进孔211的布置密度相比时以低密度布置。也就是说，相邻的原料第二送进孔213之间的距离大于相邻的第一送进孔211之间的距离。原料第一送进孔211和原料第二送进孔213具有相同的直径或不同的直径都是可以接受的。第一金属模具2中的板部分20的厚度为9.5mm，而突出部分21的高度为10.5mm。
如图15至图19所示，板状的第二金属模具3具有多个连通孔32和第二狭槽33。连通孔32形成在第二金属模具3中的穿通孔31周围，并从邻接表面13朝着厚度方向(即，挤出方向X)延伸。
将另一工具(未示出)安装至第二金属模具3中的第二狭槽33的外周围，以形成外周部分45。当在将原料从第二狭槽33挤出形成蜂窝模制体4的过程，同时形成外周部分45。第二金属模具3的厚度为10.5mm。
如图3和图5所示，在第一金属模具2中的突出部分21与穿通孔31的周围之间形成小间隙15，以形成具有圆筒形的边界分隔壁46。此外，如图7所示，第二金属模具3中的连通孔32的每一个与第一金属模具2中的原料第二送进孔213中的对应的连通孔连通。
如图8至图10和图5至图7所示，定位孔25形成在第一金属模具2中，并且定位孔35形成在第二金属模具3中。当第一金属模具2和第二金属模具3装配并安装至彼此时，定位孔25和定位孔35形成在相同位置。
如图3、图4和图6所示，当第一金属模具2和第二金属模具3装配在一起以形成金属模具1时，将定位销插入定位孔25和定位孔35的每一个中。每一个定位销用作定位构件14。另外，除定位孔25和定位孔35之外，一个或多个螺栓孔(未示出)也形成在第一金属模具2和第二金属模具3的每一个中。第一金属模具2和第二金属模具3通过螺栓孔中的螺栓装配并固定在一起。
现在将详细描述利用金属模具1生产蜂窝结构体5的方法。
首先，制备粘土状态的原料。例如，可使用在烧制后能够产生堇青石、SiC等的原料。如图3至图6所示，将粘土状态的原料(未示出)送进至金属模具1内部。在金属模具1的上游侧U从原料第一送进孔211和原料第二送进孔213供应原料(见图4)。
如图3至图6所示，从在挤出表面12中与原料第一送进孔211连通的第一狭槽212挤出供应至原料第一送进孔211中的原料，以产生具有蜂窝结构的蜂窝模制体4。
如图7所示，送进至原料第二送进孔213的原料从原料第二送进孔213通过以到达第二金属模具3中的连通孔32。第二金属模具3中的连通孔32与原料第二送进孔213连通。如图3和图5所示，随后将原料从挤出表面12侧的第二狭槽33挤出，以生产具有蜂窝结构的蜂窝模制体4。另外，当从挤出表面12侧挤出原料时，也通过间隙15同时挤出具有圆筒形形状的边界分隔壁46。可通过先前描述的方法生产蜂窝模制体4。
也就是说，如图1和图2所示，先前描述的利用金属模具1的成形步骤可生产蜂窝模制体4。蜂窝模制体4具有圆筒形形状的外皮层41、胞壁42和多个胞元43。胞壁42按照类似方格状形状布置在外皮层41中。每个胞元43由胞壁42围绕。
蜂窝模制体4由中心部分44和外周部分45构成。中心部分44包含蜂窝模制体4(即，蜂窝结构体5)的中心轴线。外周部分45覆盖中心部分44的外侧，并具有低于中心部分44的胞元密度的胞元密度。具有圆筒形形状的边界分隔壁46形成在中心部分44与外周部分45之间。
接着，在原料的最佳高温下干燥并烧制蜂窝模制体4。如图1和图2所示，可通过先前描述的根据第一示例性实施例的方法生产蜂窝结构体5。为了简明起见，图1和图2示出了蜂窝模制体4和蜂窝结构体5二者。
另外，因为蜂窝结构体5(即，蜂窝模制体4)的轴向等于原料的挤出方向，所以在附图中以相同的标号“X”指示这些方向。
现在将描述根据第一示例性实施例的生产蜂窝结构体5的方法的特征(即，行为和效果)。
根据示例性实施例的方法至少执行成形步骤和烧制步骤，以生产蜂窝结构体5。如图3至图7所示，成形步骤使用前述具有特定结构的由第一金属模具2和第二金属模具3构成的金属模具1。
当将原料供应至送进表面11时，原料通过第一金属模具2中的原料第一送进孔211，并且从第一狭槽212挤出，以形成蜂窝结构。此外，原料通过第二金属模具3中的连通孔32，并且从第二狭槽33挤出以生产具有蜂窝结构的蜂窝模制体4。特别是，可使用具有其中第一狭槽212和第二狭槽33具有不同的胞元密度和不同形状的结构的金属模具。这可根据需求生产具有期望的胞元结构(诸如复杂的胞元结构)的蜂窝结构体5。如图1和图2所示，蜂窝结构体5具有以下结构，其中中心部分54和外周部分55具有不同的胞元密度，并且外周部分55包围中心部分54的整个区域并具有比中心部分54的胞元密度更低的胞元密度。
在第一金属模具2的突出部分21中，原料从送进表面11通过原料第一送进孔211平稳地挤出，然后从挤出表面12侧的第一狭槽212挤出。另一方面，通过第一金属模具2中的原料第二送进孔213的原料从挤出表面12侧中的第二狭槽33通过第二金属模具3中的连通孔32(与原料第二送进孔213连通)平稳地挤出。
虽然在成形步骤的过程中第一金属模具2变形，但是因为第二金属模具3的表面受到第一金属模具2的变形应力，所以其可抑制第一金属模具2的变形应力增大，并且降低在第一金属模具2中生成的应力的产生。因此，即使在成形步骤中成形压力增大，金属模具1的结构也能够抑制金属模具1中的第一金属模具2和第二金属模具3中的高应力的产生。换句话说，根据第一示例性实施例，可利用金属模具1在高的成形压力下执行(送进和挤出原料的)成形步骤。这样可以以高生产率生产蜂窝结构体5。
根据第一示例性实施例的方法中的成形步骤产生了蜂窝模制体4。蜂窝模制体4具有呈圆筒形形状的外皮层41、按照类似格状形状布置在外皮层41中的胞壁42和由胞壁42围绕的胞元43(见图1和图2)。具体地说，蜂窝模制体4具有垂直于蜂窝模制体4的轴向X的横截面，在该横截面中，中心部分44和外周部分45具有不同的胞元密度，并且边界分隔壁46形成在中心部分44与外周部分45之间。中心部分44包含蜂窝模制体4的中心轴线。外周部分45围绕中心部分44。
因为根据第一示例性实施例的方法使用由第一金属模具2和第二金属模具3构成的金属模具1，所以可容易地生产具有复杂的胞元结构的蜂窝模制体4。
另外，在传统技术中的日本特开No.H04-332604中公开的传统金属模具具有有缺陷的形状，即，不具有圆形的原料送进孔(通过其形成边界分隔壁)。这样，将不足量的原料供应至原料送进孔，结果，在生产的蜂窝模制体4中产生有缺陷的形状的边界分隔壁。
另一方面，因为通过根据第一示例性实施例的方法使用的金属模具1可通过具有完美圆形(见图5)的原料送进孔将原料供应至间隙15，所以可稳定地送进原料，并且形成边界分隔壁46而不使蜂窝模制体4产生变形。
此外，如图8至图10以及图15至图17所示，金属模具1中的第一金属模具2和第二金属模具3分别具有定位孔25和35。如图3、图4和图6所示，优选地，定位构件14被插入到定位孔25和35中，以通过定位构件14将第一金属模具2和第二金属模具3在金属模具1中固定在一起。利用定位构件14的这种结构可容易地将第一金属模具2与第二金属模具3分离，并且高精度地将第一金属模具2和第二金属模具3再装配。此外，这种结构可避免从第一狭槽212和第二狭槽33挤出的胞壁42之间的位置的角度差。结果，根据第一示例性实施例的方法可利用具有先前描述的结构的金属模具1来生产制造不规则度小的蜂窝结构体1。
另外，优选地，如图6所示，将第一金属模具2和第二金属模具3金属模具1中连接在一起。在根据第一示例性实施例的金属模具1的结构中，第一金属模具2和第二金属模具3通过一个或多个螺栓(未示出)以装配方式连接。这样，可使用金属模具1作为单块构件，并且增加金属模具1的强度。可使用诸如焊接的另一固定方法来将第一金属模具2和第二金属模具3装配并固定至彼此。
另外，第一金属模具2中的原料第二送进孔213的每一个在坐标上与第二金属模具3中的连通孔32的每一个充分对应。同样，原料第二送进孔213和连通孔32的每一个具有相同直径或不同直径都是可以接受的(见图7、图8和图16)。
优选地，第一金属模具2中的原料第二送进孔213的每一个的直径大于第二金属模具3中的连通孔32的每一个的直径(见图7)。该结构可防止通过在成形步骤中原料第二送进孔213与连通孔32之间的位置偏移导致的原料送进量不足。因此，原料第二送进孔213和连通孔32的这种结构可防止产生从第二狭槽33挤出的胞壁42的结构性缺陷。类似地，优选，金属模具1具有0＜Φ1-Φ2≤135范围内的关系，其中Φ1(μm)表示原料第二送进孔213的每一个的直径，Φ2(μm)表示连通孔32的每一个的直径。
优选地，第一金属模具2中的突出部分21的拐角部分210和第二金属模具3中的接触部分310的每一个具有曲面或斜面，其中当将第一金属模具2与第二金属模具3装配在一起时，第一金属模具2中的拐角部分210接触第二金属模具3中的接触部分310。这种结构可缓和施加至第一金属模具2中的拐角部分210和第二金属模具3中的接触部分310的应力的集中，并且允许第一示例性实施例的方法在(送进和挤出原料的)成形步骤中使用高的成形压力。这样，可以以高生产率生产蜂窝结构体5。
第一示例性实施例已解释了生产具有不同胞元密度结构的蜂窝结构体5(其中，在垂直于蜂窝结构体5的轴向X的横截面中，中心部分44和外周部分45具有不同的胞元密度，并且边界分隔壁46形成在中心部分44与外周部分45之间)的方法。但是，本发明的构思不限于该示例，可将第一示例性实施例的构思应用于以高生产率生产具有各种胞元结构的蜂窝结构体的方法。
第二示例性实施例
将参照图20和图21描述第二示例性实施例。
第二示例性实施例评价了当从由第一金属模具2和第二金属模具3构成的金属模具1中挤出原料时金属模具1中的第一金属模具2与第二金属模具3之间的变形或位移程度。也就是说，第二示例性实施例利用具有先前在第一示例性实施例中解释的结构的金属模具1执行评价测试，并且以下解释将使用与在第一示例性实施例中使用的标号相同的标号。
第二示例性实施例制备了各种金属模具作为评价测试样品。评价测试样品的每一个基本具有与根据第一示例性实施例的金属模具1的组件相同的组件，但是第一金属模具2和第二金属模具3的厚度比不同。
还可通过利用关于厚度比的式子T1/(T1+T2)计算测试样品(作为金属模具)的每一个的厚度比，其中T1表示第一金属模具2的最小厚度(mm)，而T2表示第二金属模具3的最小厚度(mm)。
接着，第二示例性实施例使用与根据第一示例性实施例的方法相同的方法利用具有不同值的厚度比T1/(T1+T2)的金属模具来生产评价测试样品(即，蜂窝模制体4)。此外，第二示例性实施例在生产测试样品之后检测第一金属模具2和第二金属模具3的每一个的厚度，并且确定等于第一金属模具2与第二金属模具3之间的检测到的厚度差的位移差(μm)。
图20是示出根据本发明的第二示例性实施例的第一金属模具2和第二金属模具3的厚度比率与形成各个金属模具的第一金属模具2和第二金属模具3之间的位移差(μm)之间的关系的示图。
第二示例性实施例还检测了杨氏模量比率E1/E2与位移差之间的关系，其中杨氏模量比率E1/E2是作为每个测试样品的每个金属模具1中的第一金属模具2的杨氏模量E1与第二金属模具3的杨氏模量E2之间的比率。也就是说，可基于第一金属模具2的杨氏模量E1和第二金属模具3的杨氏模量E2计算该杨氏模量比率E1/E2。
图21是示出根据本发明的第二示例性实施例的杨氏模量比率E1/E2与每个金属模具中的第一金属模具2和第二金属模具3之间的位移差(μm)之间的关系的示图。
从图20示出的结果可以看出，当厚度比T1/(T1+T2)满足T1/(T1+T2)≤0.67的关系时，可获得大约为零的位移差(μm)。
另外，当杨氏模量比率E1/E2满足E1/E2≥14.4的关系时，即使厚度比T1/(T1+T2)变化，也难以尽可能地减小位移差(μm)，其中E1表示第一金属模具2的杨氏模量，E2表示第二金属模具3的杨氏模量。因此，优选地，由第一金属模具2和第二金属模具3构成的金属模具1满足E1/E2＜14.4的关系和T1/(T1+T2)≤0.67的关系，其中E1表示第一金属模具2的杨氏模量，E2表示第二金属模具3的杨氏模量，T1是第一金属模具2的最小厚度，T2是第二金属模具3的最小厚度。
如先前详细的解释，当通过由第一金属模具2和第二金属模具3构成的金属模具1挤出原料时，第一金属模具2和第二金属模具3的变形可平稳地进行并与金属模具1的变形一致。结果，根据示例性实施例的方法可使用满足前述关系的金属模具1，以正确地生产具有正确结构的蜂窝模制体4和蜂窝结构体5，而不会使胞壁42、边界分隔壁46和外皮层41等变形和产生缺陷。另外，可通过选择金属模具的最佳材料来调整第一金属模具2和第二金属模具3的杨氏模量。例如，可使用由铁合金制成的各种金属模具。
虽然已经详细描述了本发明的特定实施例，但是本领域技术人员应该理解，根据本公开的整体教导，可对这些细节进行各种修改和替代。因此，公开的特定布置方式仅是示出性的，并且不限制由权利要求及其等同物给出的完整宽度的本发明的范围。

Claims (10)

1.一种利用金属模具(1)生产蜂窝结构体(5)的方法，该方法包括以下步骤：
通过从送进表面(11)侧将原料送进到金属模具(1)内并将送进的原料从金属模具(1)的挤出表面(12)挤出到金属模具(1)以外，使蜂窝模制体(4)成形；以及
烧制蜂窝模制体(4)以生产蜂窝结构体(5)，其中，
该方法使用包括布置在原料的挤出方向(X)的上游侧(U)的第一金属模具(2)和布置在挤出方向(X)的下游侧(D)的第二金属模具(3)的金属模具(1)，其中，
第一金属模具(2)包括：
突出部分(21)，沿着挤出方向(X)朝着第一金属模具(2)的下游侧(D)突出；
多个原料第一送进孔(211)；
第一狭槽(212)；以及
多个原料第二送进孔(213)，其中，所述多个原料第一送进孔(211)形成在突出部分(21)中，从送进表面(11)朝着挤出方向(X)延伸，
第一狭槽(212)在挤出表面(12)以蜂窝结构体形状形成，以与原料第一送进孔(211)连通，并且
原料第二送进孔(213)形成在第一金属模具(2)的突出部分(21)周围，并且送进表面(11)通过原料第二送进孔(213)与第二金属模具(3)的邻接表面(13)连通，
第二金属模具(3)包括：
穿通孔(31)，与金属模具(1)中的第一金属模具(2)的突出部分(21)进行安装；
多个连通孔(32)，形成在穿通孔(31)周围，并从邻接表面(13)侧朝着挤出方向(X)延伸；以及
第二狭槽(33)，在挤出表面(12)以蜂窝结构体形状形成，以与第一金属模具(2)中的连通孔(32)连通，
第二金属模具(3)中的连通孔(32)与第一金属模具(2)中的原料第二送进孔(213)连通。
2.根据权利要求1所述的生产蜂窝结构体(5)的方法，其特征在于，成形步骤使蜂窝模制体(4)成形，所述蜂窝模制体(4)包括：
外皮层(41)，具有圆筒形形状；
胞壁(42)，按照格状形状布置在外皮层(41)中；以及
多个胞元(43)，由胞壁(42)围绕，
其中，中心部分(44)和外周部分(45)形成在垂直于蜂窝模制体(4)的轴向(X)的横截面中，所述轴向(X)等同于挤出方向(X)，并且
中心部分(44)包含蜂窝模制体(4)的中心轴线，并且外周部分(45)围绕所述中心部分(44)。
3.根据权利要求2所述的生产蜂窝结构体(5)的方法，其特征在于，成形步骤形成蜂窝模制体(4)，该蜂窝模制体(4)还包括在中心部分(44)与外周部分(45)之间的边界分隔壁(46)，从而边界分隔壁(46)将中心部分(44)与外周部分(45)分离。
4.根据权利要求1或2所述的生产蜂窝结构体(5)的方法，其特征在于，所述方法使用金属模具(1)，在金属模具(1)中，第一金属模具(2)还包括定位孔(25)，第二金属模具(3)还包括定位孔(35)，并且第一金属模具(2)和第二金属模具(3)利用插入到定位孔(25、35)中的定位构件(14)固定在一起。
5.根据权利要求1或2所述的生产蜂窝结构体(5)的方法，其特征在于，所述方法使用其中第一金属模具(2)连接至第二金属模具(3)的金属模具(1)。
6.根据权利要求1或2所述的生产蜂窝结构体(5)的方法，其特征在于，所述方法生产具有以下结构的蜂窝模制体(4)，在所述结构中，第一金属模具(2)中的原料第二送进孔(213)的直径大于第二金属模具(3)中的连通孔(32)的直径。
7.根据权利要求1或2所述的生产蜂窝结构体(5)的方法，其特征在于，所述方法使用这样的金属模具(1)，在所述金属模具(1)中，第一金属模具(2)中的突出部分(21)的拐角部分(210)具有曲面或斜面，而第二金属模具(3)中的接触部分(310)具有曲面或斜面，从而第一金属模具(2)通过拐角部分(210)和接触部分(310)安装至第二金属模具(3)。
8.根据权利要求1或2所述的生产蜂窝结构体(5)的方法，其特征在于，所述方法使用这样的金属模具(1)，在所述金属模具(1)中，当原料通过金属模具(1)时，第一金属模具(2)和第二金属模具(3)的变形遵循金属模具(1)的变形。
9.根据权利要求8所述的生产蜂窝结构体(5)的方法，其特征在于，所述方法使用满足E1/E2＜14.4的关系和T1/(T1+T2)≤0.67的关系的金属模具(1)，其中，E1表示第一金属模具(2)的杨氏模量，E2表示第二金属模具(3)的杨氏模量，T1是第一金属模具(2)的最小厚度，T2表示第二金属模具(3)的最小厚度。
10.一种用于生产蜂窝结构体(5)的方法的金属模具(1)，包括：
第一金属模具(2)，布置在原料的挤出方向(X)的上游侧(U)；以及
第二金属模具(3)，布置在原料的挤出方向(X)的下游侧(D)，其中，
所述第一金属模具(2)包括：
突出部分(21)，朝着挤出方向(X)的下游侧(D)突出；
多个原料第一送进孔(211)；
第一狭槽(212)；以及
多个原料第二送进孔(213)，其中，所述多个原料第一送进孔(211)形成在突出部分(21)中，从送进表面(11)朝着挤出方向(X)延伸，
第一狭槽(212)在挤出表面(12)以蜂窝结构体形状形成，以与原料第一送进孔(211)连通，并且
原料第二送进孔(213)形成在第一金属模具(2)的突出部分(21)周围，并且送进表面(11)通过原料第二送进孔(213)与第二金属模具(3)的邻接表面(13)连通，
所述第二金属模具(3)包括：
穿通孔(31)，与金属模具(1)中的第一金属模具(2)的突出部分(21)进行安装；
多个连通孔(32)，形成在穿通孔(31)周围，并从邻接表面(13)侧朝着挤出方向(X)延伸；以及
第二狭槽(33)，在挤出表面(12)以蜂窝结构体形状形成，以与第一金属模具(2)中的连通孔(32)连通，
第二金属模具(3)中的连通孔(32)与第一金属模具(2)中的原料第二送进孔(213)连通。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107718236A (zh) * 2016-08-09 2018-02-23 日本碍子株式会社 蜂窝结构体成形用模具
CN107718238A (zh) * 2016-08-09 2018-02-23 日本碍子株式会社 蜂窝结构体成形用模具
CN107718237A (zh) * 2016-08-09 2018-02-23 日本碍子株式会社 蜂窝结构体成形用模具
CN107921350A (zh) * 2015-08-31 2018-04-17 康宁股份有限公司 陶瓷蜂窝体、蜂窝挤出模头以及制造陶瓷蜂窝体的方法
CN108214832A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 日本碍子株式会社 蜂窝结构体的制造方法
CN113007583A (zh) * 2021-03-17 2021-06-22 三峡大学 一种胞内递进式层级类蜂窝夹芯结构

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6613970B2 (ja) * 2016-03-09 2019-12-04 株式会社デンソー ハニカム構造体製造用の金型の製造方法、金型の製造装置及びハニカム構造体の製造方法
US10688706B2 (en) 2016-08-09 2020-06-23 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure forming die
US20180043595A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure forming die
US11084199B2 (en) 2016-08-09 2021-08-10 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure forming die
JP6747337B2 (ja) 2017-02-24 2020-08-26 株式会社デンソー ハニカム構造体成形用金型及びハニカム構造体成形用金型の製造方法
JP6965576B2 (ja) * 2017-05-25 2021-11-10 株式会社デンソー 流速制御板
US11780115B2 (en) 2019-11-27 2023-10-10 Corning Incorporated Multi-piece layered honeycomb extrusion dies and methods of making same

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3905743A (en) * 1971-11-09 1975-09-16 Corning Glass Works Extrusion apparatus for forming thin-walled honeycomb structures
JPS5326857A (en) * 1976-08-24 1978-03-13 Ngk Spark Plug Co Method and device for producing tubular honeycomb structure integrally formed with insulating layer on outer periphery
US4743191A (en) * 1987-04-02 1988-05-10 Allied-Signal Inc. Multi-piece die for forming honeycomb structures
JPH09141629A (ja) * 1995-11-21 1997-06-03 Denso Corp ハニカム構造体押出装置
CN1404935A (zh) * 2001-09-19 2003-03-26 日本碍子株式会社 蜂窝状挤压成形用口承及其制造方法
WO2006002065A2 (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Corning Incorporated Die and method for extruding end-plugged honeycomb filters
CN101549523A (zh) * 2009-05-25 2009-10-07 江苏高淳陶瓷股份有限公司 一种汽车尾气净化用蜂窝陶瓷成型模具
CN101612499A (zh) * 2009-07-22 2009-12-30 江苏高淳陶瓷股份有限公司 一种壁流式蜂窝陶瓷过滤体的制备方法
CN101977742A (zh) * 2008-03-28 2011-02-16 日立金属株式会社 蜂窝陶瓷结构体成形用模具
WO2013099814A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 住友化学株式会社 押出成形金型
CN103387387A (zh) * 2013-07-17 2013-11-13 彭红 一种基于成型装置的低膨胀系数堇青石蜂窝陶瓷的制备方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS583802B2 (ja) * 1979-09-12 1983-01-22 株式会社日本自動車部品総合研究所 ハニカム成型用ダイスの製造方法
JPS6067111A (ja) * 1983-09-24 1985-04-17 日本碍子株式会社 セラミツクハニカム構造体の押出し成形金型
JPH0735730B2 (ja) * 1987-03-31 1995-04-19 日本碍子株式会社 圧力波式過給機用排気ガス駆動セラミックローターとその製造方法
US4846657A (en) * 1988-05-02 1989-07-11 Allied-Signal Inc. Die for extruding ultrafine honeycomb structures
US5108685A (en) 1990-12-17 1992-04-28 Corning Incorporated Method and apparatus for forming an article with multi-cellular densities and/or geometries
US5238386A (en) * 1992-05-20 1993-08-24 Corning Incorporated Multi-part extrusion die
US5702659A (en) * 1995-11-30 1997-12-30 Corning Incorporated Honeycomb extrusion die and methods
US5811048A (en) * 1996-06-17 1998-09-22 Corning Incorporated Process of and apparatus for homogenizing a flow stream
JPH10264125A (ja) 1997-03-28 1998-10-06 Ngk Insulators Ltd セラミックハニカム構造体
US6343923B1 (en) * 1999-12-02 2002-02-05 Corning Incorporated Cellular extrusion die
JP2002177794A (ja) 2000-09-29 2002-06-25 Denso Corp セラミック触媒体およびセラミック担体
JP5052717B2 (ja) 2001-05-02 2012-10-17 日本碍子株式会社 ハニカム構造体、及びそれを用いたハニカムフィルター、コンバーターシステム
US7488412B2 (en) 2001-07-13 2009-02-10 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structural body, honeycomb filter, and method of manufacturing the structural body and the filter
JP4640903B2 (ja) 2001-07-13 2011-03-02 日本碍子株式会社 ハニカム構造体、及びその製造方法
JP2003285308A (ja) * 2002-03-28 2003-10-07 Ngk Insulators Ltd ハニカム成形用口金及びこれを用いたハニカム成形用口金治具
US20040164464A1 (en) * 2003-02-21 2004-08-26 Lubberts Robert B. Device and method of correcting extrudate bow
US7112050B2 (en) * 2003-06-26 2006-09-26 Corning Incorporated Extrusion die for making a double-skin honeycomb substrate
JP2008200605A (ja) 2007-02-20 2008-09-04 Denso Corp ハニカム構造体
US7803303B2 (en) * 2007-11-29 2010-09-28 Corning Incorporated Methods and apparatus for plugging honeycomb structures
JP5324507B2 (ja) * 2009-03-27 2013-10-23 日本碍子株式会社 ハニカム構造体成形用口金、及びその製造方法
WO2012132822A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 日本碍子株式会社 炭化タングステン基超硬合金接合体及びその製造方法
JP5892911B2 (ja) 2012-01-27 2016-03-23 株式会社デンソー ハニカム構造体
JP5892910B2 (ja) 2012-01-27 2016-03-23 株式会社デンソー ハニカム構造体
JP2013244437A (ja) 2012-05-24 2013-12-09 Toyota Motor Corp 触媒コンバーター
JP5708670B2 (ja) 2013-01-18 2015-04-30 株式会社デンソー ハニカム構造体
JP2014213289A (ja) 2013-04-26 2014-11-17 トヨタ自動車株式会社 触媒コンバーター

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3905743A (en) * 1971-11-09 1975-09-16 Corning Glass Works Extrusion apparatus for forming thin-walled honeycomb structures
JPS5326857A (en) * 1976-08-24 1978-03-13 Ngk Spark Plug Co Method and device for producing tubular honeycomb structure integrally formed with insulating layer on outer periphery
US4743191A (en) * 1987-04-02 1988-05-10 Allied-Signal Inc. Multi-piece die for forming honeycomb structures
JPH09141629A (ja) * 1995-11-21 1997-06-03 Denso Corp ハニカム構造体押出装置
CN1404935A (zh) * 2001-09-19 2003-03-26 日本碍子株式会社 蜂窝状挤压成形用口承及其制造方法
WO2006002065A2 (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Corning Incorporated Die and method for extruding end-plugged honeycomb filters
CN101977742A (zh) * 2008-03-28 2011-02-16 日立金属株式会社 蜂窝陶瓷结构体成形用模具
CN101549523A (zh) * 2009-05-25 2009-10-07 江苏高淳陶瓷股份有限公司 一种汽车尾气净化用蜂窝陶瓷成型模具
CN101612499A (zh) * 2009-07-22 2009-12-30 江苏高淳陶瓷股份有限公司 一种壁流式蜂窝陶瓷过滤体的制备方法
WO2013099814A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 住友化学株式会社 押出成形金型
CN103387387A (zh) * 2013-07-17 2013-11-13 彭红 一种基于成型装置的低膨胀系数堇青石蜂窝陶瓷的制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107921350A (zh) * 2015-08-31 2018-04-17 康宁股份有限公司 陶瓷蜂窝体、蜂窝挤出模头以及制造陶瓷蜂窝体的方法
US11117083B2 (en) 2015-08-31 2021-09-14 Corning Incorporated Ceramic honeycomb bodies, honeycomb extrusion dies, and methods of making ceramic honeycomb bodies
US11642813B2 (en) 2015-08-31 2023-05-09 Corning Incorporated Ceramic honeycomb bodies, honeycomb extrusion dies, and methods of making ceramic honeycomb bodies
CN107718236A (zh) * 2016-08-09 2018-02-23 日本碍子株式会社 蜂窝结构体成形用模具
CN107718238A (zh) * 2016-08-09 2018-02-23 日本碍子株式会社 蜂窝结构体成形用模具
CN107718237A (zh) * 2016-08-09 2018-02-23 日本碍子株式会社 蜂窝结构体成形用模具
CN108214832A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 日本碍子株式会社 蜂窝结构体的制造方法
CN113007583A (zh) * 2021-03-17 2021-06-22 三峡大学 一种胞内递进式层级类蜂窝夹芯结构

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Publication number Publication date
CN104647569B (zh) 2018-07-31
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US20150137431A1 (en) 2015-05-21

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