CN106956348A - 挤压速度的调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题为提供能够选定实现成形材料的挤压速度的均匀化的最佳的多孔板的挤压速度的调整方法。挤压速度的调整方法在成形用模具重叠地安装多孔板,使成形材料的挤压速度均匀化,多孔板具备贯穿设置在与向模具背面开口的内孔相对的位置上的多个贯通孔部,贯通孔部的孔径形成为从多孔板的外周部朝向中心部缩径,具备使孔径的缩径的程度不同的多个多孔板的多孔板组,该挤压速度的调整方法具备:在未安装多孔板的状态下挤出成形材料而形成试验蜂窝成形体的试验挤压工序;对试验蜂窝成形体的成形体端面的形状进行计测的形状计测工序;以及基于成形体端面的形状与孔径的缩径的程度的适合关系来选定适于成形用模具的安装的多孔板的多孔板选定工序。
Description
技术领域
本发明涉及挤压速度的调整方法。更加详细而言,涉及用于实现对蜂窝成形体进行挤压成形用的成形用模具的成形材料的挤压速度的均匀化的挤压速度的调整方法。
背景技术
以往,陶瓷制蜂窝结构体使用于汽车废气净化用催化剂载体、柴油微粒除去过滤器、或者燃烧装置用蓄热体等的广泛的用途。陶瓷制蜂窝结构体(以下,简称为“蜂窝结构体”。)通过以预定的调配比率混合、混炼成形原料,并调制成形材料,使用挤压成形机将成形材料挤压成形为蜂窝形状,经由利用高温烧制粗切、干燥、精切的蜂窝成形体的烧制工序而进行制造。
在挤压成形机的挤压口安装有用于形成所希望的蜂窝形状的成形用模具。通常公知有如下趋势:在将成形材料从成形用模具挤出的情况下,与挤压方向正交的模具端面的中央部的挤压速度较快,而模具端面的外周部的挤压速度较慢。因此,从成形用模具被挤出的蜂窝成形体容易成为成形体端面的中心比外周鼓起的所谓“中凸形状”。
公知有:在挤压成形时产生的成形用模具的中央部与外周部的挤压速度差因成形用模具的个体差异、成形材料的状态(温度、硬度、调配比率、混炼度等)、或者挤压成形机的个体差异等各种重要因素而变化。上述挤压速度差对挤压成形的蜂窝结构体的隔室隔壁带来形变、热裂,从而存在经由烧制工序,使最终获得的蜂窝结构体的机械强度等特性降低等、对蜂窝结构体的制品品质产生较大的影响的情况。因此,在进行蜂窝成形体的挤压成形的成形工序中,进行防止成形体端面成为中凸形状,用于使模具端面的中心以及外周的成形材料的挤压速度均匀化的调整。
例如,针对成形用模具的每个内孔,进行相对于成形材料的流动阻力的调整,调整成形材料的通过量。
另外,在成形用模具的内孔侧的面安装多孔板,该多孔板具备用于使挤压速度均匀化的多个贯通孔部(例如,参照专利文献1以及2。)。为了修正中凸形状,多孔板形成为在与成形用模具的内孔相对的位置设置多个贯通孔部,该贯通孔部的孔径以从多孔板的外周部朝向中心部变小的方式变化。
其结果,就孔径较小的中心部附近的贯通孔部而言,即便在施加相同的挤压压力的情况下,成形材料的通过量也比外周部附近小。其结果,能够抑制经由贯通孔部供给至成形用模具的内孔的成形材料的挤压速度。由此,能够实现成形用模具的模具端面的挤压速度的均匀化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开平2-44964号公报
专利文献2:日本特开平10-315213号公报
发明内容
然而,上述那样的挤压速度的调整存在产生下述的问题点的情况。即,为了针对成形用模具的内孔进行相对于成形材料的流动阻力的调整,存在依靠工作人员熟练的经验的成分较大且挤压作业的调整作业需要较多的时间的情况。因此,存在对蜂窝结构体的制造效率产生影响的情况。
另一方面,用于使挤压速度均匀化的多孔板需要针对每个挤压模具进行制作。多孔板的安装作业本身并不怎么需要时间,但由于中凸形状除了挤压模具的个体差异以外,还因成形材料的状态、挤压成形机的个体差异等各种重要因素而变化,因此上述的修正效果不是固定的。因此,与多孔板的贯通孔部的孔径的缩径程度等、中凸形状对应地选定最佳的多孔板的作业变得困难。因此,存在如下情况:在成形用模具安装多种多孔板,试验性地对蜂窝成形体进行多孔板,确认中凸形状的作业增多,进而与上述相同地调整作业需要较多的时间。
因此,本发明鉴于上述实际情况,其课题在于提供一种如下挤压速度的调整方法:能够在成形用模具安装多孔板,实现成形材料的挤压速度的均匀化,并且从由多个多孔板构成的多孔板组中迅速地选定安装于该成形用模具的最佳的多孔板。
根据本发明,提供一种解决了上述课题的挤压速度的调整方法。
[1]一种挤压速度的调整方法,在蜂窝成形体的挤压成形所使用的成形用模具的内孔侧重叠地安装多孔板,使通过所述成形用模具的模具面的成形材料的挤压速度均匀化,准备所述多孔板,所述多孔板为了将所述成形材料导入所述成形用模具的内部而具备多个贯通孔部,所述多个贯通孔部分别贯穿设置在多孔板面的与向模具背面开口的内孔相对的位置上,所述贯通孔部的孔径形成为,从所述多孔板的外周部朝向中心部依次或者阶段性地缩径,准备由多个所述多孔板所组成的多孔板组,多个所述多孔板的所述贯通孔部的所述孔径的缩径的程度不同,所述挤压速度的调整方法具备:试验挤压工序,使用未安装所述多孔板的状态下的所述成形用模具,从所述成形用模具挤出所述成形材料,形成试验蜂窝成形体;形状计测工序,对所形成的所述试验蜂窝成形体的成形体端面的形状进行计测;以及多孔板选定工序,基于所计测的所述成形体端面的形状与所述多孔板的所述孔径的缩径的程度的适合关系,从所述多孔板组中选定安装于所述成形用模具的一个所述多孔板。
[2]根据上述[1]所记载的挤压速度的调整方法,所述形状计测工序对所述成形体端面的形状进行计测,所述成形体端面与为了形成所述试验蜂窝成形体而挤出的所述成形材料的挤压方向正交,所述形状计测工序具备:等高线图制成工序,将所计测的所述成形体端面的外周端缘至最顶部的高度等间隔地进行分割,制成表示所述成形体端面的高度分布的等高线图;等高线区划工序,基于所制成的所述等高线图,将所述成形体端面划分成多个端面区域;以及孔径设定工序,将所划分的所述端面区域分配至所述多孔板的所述多孔板面,设定从所述多孔板的最外周区域朝向中心区域以预定的基准进行缩径的所述贯通孔部的所述孔径。
[3]根据上述[2]所述的挤压速度的调整方法,所述多孔板选定工序基于所述成形体端面的所述外周端缘至所述最顶部的高度的差与所述孔径的缩径的程度的适合关系,从所述多孔板组中选定所述多孔板。
[4]根据上述[2]或[3]所记载的挤压速度的调整方法,所述等高线图制成工序将所述成形体端面的所述外周端缘至所述最顶部的高度等间隔地分割成至少三个阶段以上而制成所述等高线图,所述等高线区划工序将所述成形体端面划分成至少三个以上的所述端面区域。
[5]根据上述[2]~[4]中任一项所记载的挤压速度的调整方法,当将位于所述多孔板的所述最外周区域的所述贯通孔部的孔面积设为X以及将位于所述多孔板的所述中心区域的所述贯通孔部的孔面积设为Y,并且以下述数学式(1)所示的缩径率表示所述缩径的程度时,所述缩径率的值在7%~50%的范围内,数学式(1):(X-Y)/X×100%。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所记载的挤压速度的调整方法,所述多孔板的所述贯通孔部的孔径与所述成形用模具的所述内孔的内孔径相同或者比所述内孔径小。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所记载的挤压速度的调整方法,进一步具备使由所述试验挤压工序形成的所述试验蜂窝成形体干燥的成形体干燥工序,所述形状计测工序对由所述成形体干燥工序干燥后的所述试验蜂窝成形体的所述成形体端面的形状进行计测。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所记载的挤压速度的调整方法,所述多孔板的所述多孔板面呈圆形形状或者椭圆形形状。
本发明的效果如下。
根据本发明的挤压速度的调整方法,将具备孔径从最外周区域朝向中心区域缩径的多个贯通孔部的多孔板安装于成形用模具,从而能够实现成形材料的挤压速度的均匀化。其结果,基于试验蜂窝成形体的成形体端面与贯通孔部的孔径的缩径的程度的适合关系,能够从多孔板组中容易地选定适于挤压速度的调整的一个多孔板。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式的挤压速度的调整方法的试验蜂窝成形体的一个例子的主视图。
图2是示意性地表示图1的试验蜂窝成形体的成形体端面的一个例子的俯视图。
图3是示意性地表示在试验蜂窝成形体的成形体端面上制成的等高线图的一个例子的俯视图。
图4是示意性地表示安装于成形用模具的多孔板的一个例子的俯视图。
图5是示意性地表示成形用模具的一个例子的局部放大主视截面图。
图6是示意性地表示在成形用模具安装多孔板的状态的一个例子的局部放大主视截面图。
图7是表示缩径率不同的多孔板的试验蜂窝成形体的成形体端面的高度以及成形体端面的形状的图案示意图的说明图。
图8是表示多孔板的安装的成形体端面的修正的一个例子的说明图。
图中:
10—成形用模具,11—模具面,12—内孔,13—模具背面,14—狭缝部,20—多孔板,21—多孔板主体,22—多孔板面,23—贯通孔部,24—外周部,25—中心部,26—螺纹孔,27—固定螺纹,30—试验蜂窝成形体,31—成形体端面,32—切剖面,33—隔室,34—隔壁,35—外周壁,36—端面中心,37—外周端缘,38—等高线图,C—中心附近,D—孔径,E—内孔径,H、H1、H2、H3、H4、H5—高度,L1、L2、L3、L4、L5—假想线,M1、M2、M3、M4、M5—等高线,O—外周附近,R1、R2、R3、R4、R5—端面区域,SC—中心区域,SF—第一中间区域,SS—第二中间区域,ST—第三中间区域,SO—最外周区域。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的挤压速度的调整方法的实施方式进行详述。此外,本发明的挤压速度的调整方法不被特别地限定于以下的实施方式,只要不脱离本发明的主旨,则能够施加各种设计的变更、修正以及改进等。
就本实施方式的挤压速度的调整方法(以下,简称为“调整方法”。)而言,主要如图1~图6所示,在成形用模具10重叠地安装多孔板20,实现使通过成形用模具10的内部且从狭缝部14的模具面11被挤出的成形材料的挤压速度均匀化。另外,从预先准备的由缩径的程度(缩径率)不同(详细后述)的多个多孔板20构成的多孔板组中,构建贯通孔部23的孔径D的缩径程度与试验蜂窝成形体30的成形体端面31的形状的适合关系,使量产时所使用的多孔板20的选定变得容易。
(1)多孔板
本实施方式的调整方法所使用的多孔板20构成为,具备:呈薄板圆形状的多孔板主体21;以及贯通该多孔板主体21的表面侧及背面侧的各自的多孔板面22之间并以预定的排列间隔被贯穿设置的多个圆孔形状的贯通孔部23。此处,被贯穿设置的多个贯通孔部23设置为,与安装有多孔板20的成形用模具10的模具背面13相对,并与向模具背面13开口的多个内孔12的位置对应。成形用模具10的内孔12用于将成形材料导入成形用模具10的内部。此外,图5以及图6图示了成形用模具10以及多孔板20的各自的简要结构,实际的多孔板20以及成形用模具10的厚度的比率、贯通孔部23与内孔12的孔径的比率不同。
另外,本实施方式的调整方法所使用的多孔板20的贯通孔部23形成为,贯通孔部23的孔径D从该多孔板20的外周部24朝向中心部25阶段性地缩径。此处,在本实施方式的调整方法的情况下,贯通孔部23由孔径D不同的五种孔形成,从外周部24朝向中心部25五阶段缩径(参照图4)。此处,各个贯通孔部23的缩径的程度(缩径率)不被特别地限定,例示了以外周部24的附近的贯通孔部23的孔径D为基准,使孔径D每次以预定的数mm变小、使基于孔径D计算的贯通孔部23的孔面积的减少率恒定地变化。
另外,贯通孔部23的孔径D设定为,与成形用模具10的内孔12的内孔径E相同或者比该内孔径E小。即,即便是贯穿设置于多孔板20的任一个贯通孔部23,均满足“孔径D≤内孔径E”的关系。特别地,也可以使外周部24的附近的贯通孔部23的孔径D与内孔径E一致。使中心部25的贯通孔部23的孔径D相对于外周部24缩径,从而能够限制经由多孔板20被输送至成形用模具10的成形材料的送出量。其结果,在成形用模具10中,中心附近C的挤压速度与外周附近O相比变慢。因此,能够防止成形体端面31成为中凸形状,而实现挤压速度的均匀化。
多孔板20的材质不被特别地限定,但主要使用板厚度为数mm左右的不锈钢、工具钢、超硬合金等金属制材料,并形成有使用了钻头等公知的金属加工技术的贯通多孔板面22的多个贯通孔部23。另外,优选对多孔板20实施耐磨损性优越的表面涂层。此外,安装有多孔板20的成形用模具10使用以往的蜂窝成形体的挤压成形所使用的公知的模具,此处,省略详细的说明。
在本实施方式的调整方法中,示出了在薄板圆形状的多孔板主体21具备圆孔形状的贯通孔部23的多孔板20的例子,但不限定于此,能够与成形对象的蜂窝成形体的形状、所安装的成形用模具的形状对应地使用任意的形状的多孔板。例如,也可以具备呈椭圆形状、四边形状的多孔板主体、方孔形状的贯通孔部。另外,贯通孔部23的孔径D的缩径并不限定于如上所述的五阶段,只要为至少三阶段以上即可。另外,孔径D也可以不从多孔板20的外周部24朝向中心部25阶段性逐渐缩径,而使孔径D伴随着朝向中心部25逐渐变化。
(2)缩径的程度(缩径率)
本实施方式的调整方法基于多孔板20的贯通孔部23的缩径的程度(缩径率)与挤压成形的试验蜂窝成形体30的成形体端面31的形状的适合关系,选定适于与成形用模具10的安装且能够调整挤压速度的一个多孔板20。此处,就缩径的程度而言,在定义了包含多孔板20的外周部24的最外周区域SO的贯通孔部23的孔面积X与包含中心部25的中心区域SC的贯通孔部23的孔面积Y的情况下,通过孔面积X与孔面积Y并由下述数学式(1)表示。
数学式(1):(X-Y)/X×100(%)
即,以根据最外周区域SO的贯通孔部23的孔径D计算的孔面积X为基准,将孔面积X与根据中心区域的贯通孔部23的孔径D计算的孔面积Y的差(X-Y)除以孔面积X,进行百分率显示。由此,能够掌握相对于基准的孔面积X进行了多少程度的缩径。此处,孔面积X或者孔面积Y分别对孔径D的1/2的平方乘以圆周率π来求得。
贯通孔部23的缩径的程度设定为,中心区域SC的贯通孔部23的孔面积Y相对于最外周区域SO的贯通孔部23的孔面积X设定在7~50%的范围内,更优选为10~45%的范围。在缩径的程度比7%低的情况下,不会在模具面11的中心附近C以及外周附近O的成形材料的挤压速度产生较大的差,从而无法获得挤压速度的充分的调整效果。另一方面,在缩径率超过50%的情况下,挤压速度的调整效果过大,与模具面11的中心附近C相比,外周附近O的挤压速度变快,进而容易形成“中凹形状”的蜂窝成形体。因此,缩径率被抑制在上述范围内。
以下,对本实施方式的调整方法的多孔板20的孔径D的设定方法的详细说明、基于多孔板20的成形材料的挤压速度的调整方法的具体例进行说明。
(3)试验蜂窝成形体的挤压成形
首先,使用未安装多孔板20的状态(非安装状态)下的成形用模具10,进行试验蜂窝成形体30的挤出(试验挤压工序)。若具体地进行说明,则在将成形用模具10设置于公知的挤压成形机(未图示)的挤压口后,将预先调制粘度等的成形材料投入挤压成形机。由此,成形材料从内孔12导入成形用模具10的内部,最终从模具面11被挤出,从而形成试验蜂窝成形体30(参照图1以及图2等)。
此时,从成形用模具10预备性地对成形材料的一部分进行挤压成形,在确认该成形材料从模具面11的整体被挤出后,暂时使成形材料的挤压停止,除去从模具面11被挤出的成形材料。然后,再次,开始成形材料的挤压,继续挤压直至试验蜂窝成形体30成为预定的长度。在到达预定的长度后,沿着与挤压方向(相当于图1的纸面下方向至上方向)正交的面(与模具面11平行的面)将其切断。以切断的切剖面32成为下表面的方式载置试验蜂窝成形体30,在预定的干燥条件下对其进行干燥(成形体干燥工序)。
由此,能够获得试验蜂窝成形体30。此处,所获得的试验蜂窝成形体30构成为,具备:划分形成多个隔室33的格子状的隔壁34,上述多个隔室33形成从一端面(成形体端面31)延伸至另一端面(切剖面32)的流体的流路;以及设置于隔壁34的周围且形成于试验蜂窝成形体30的外周部分的外周壁35。
此处,对于通过上述方法被挤压成形的试验蜂窝成形体30而言,多孔板20呈未被安装的状态,因此不进行挤压速度的调整。因此,如上所述,通常的趋势为,处于成形用模具10的模具面11的中心附近C的挤压速度变快,另一方面,模具面11的外周附近O的挤压速度变慢。因此,对于未安装多孔板20的状态下的试验蜂窝成形体30而言,成形体端面31的端面中心36与成形体端面31的外周端缘37相比,容易成为呈凸状膨胀的“中凸形状”(参照图1)。
本实施方式的调整方法如上所述地例示了在挤压成形后进行干燥处理,基于干燥后的试验蜂窝成形体30的成形体端面31的形状进行挤压速度的调整。由此,外周端缘37至最顶部(端面中心36)的差(高度H)的计测变得容易。
此外,本发明的调整方法不限定于此,也可以对挤压成形后且干燥处理前的试验蜂窝成形体30的成形体端面31的形状进行计测。即,在蜂窝结构体的制造工序的中途对成形体端面31的形状进行计测的情况下,相对于干燥前的试验蜂窝成形体30进行,从而能够不使制造工序延迟,而实现迅速的挤压速度的调整。在以非接触的方式对成形体端面31的形状进行计测的情况下,能够进行干燥处理前的计测。
(4)成形体端面的形状的计测
对干燥处理后的试验蜂窝成形体30的成形体端面31的形状进行计测(形状计测工序)。若具体地进行说明,则对作为成形体端面31的外周端缘37至端面中心36的最鼓起的位置(最顶部)的差的高度H(参照图1)进行计测。此处,高度H的计测例如,使用公知的比例尺,通过使该比例尺与试验蜂窝成形体30的计测位置抵碰,由计测工作人员读取比例尺的刻度而进行。
(5)等高线图的制成、端面区域的划分
接下来,将计测的高度H分割为各自的高度相等。此处,例示了将上述高度H等间隔地五等分(参照图1)。然后,与分割为五个的各自的高度分布对应地制成成形体端面31的等高线图38(等高线图制成工序,参照图3)。
具体而言,使假想线L1、L2、L3、L4、L5从分割的各高度H1、H2、H3、H4、H5(=H)的上端沿水平方向分别延伸,将与成形体端面31连接的位置设为等高线M1、M2、M3、M4、M5。由此,成形体端面31被相互邻接的等高线M1等划分成多个端面区域R1、R2、R3、R4、R5(等高线区划工序,参照图1以及图3)。此外,高度H的等间隔的分割不限定于上述的五等分,为了制成等高线图38,只要分割成至少三个阶段以上即可。
(6)孔径的设定
接下来,以重叠于多孔板20的多孔板面22的方式分配相对于上述成形体端面31分别被划分的端面区域R1等。在本实施方式中,以与划分的五个端面区域R1等对应的方式,使多孔板面22从多孔板20的外周部24朝向中心部25,分别分配成最外周区域SO、第一中间区域SF、第二中间区域SS、第三中间区域ST以及中心区域SC。在相对于多孔板20的多孔板面22的分配结束后,进行贯穿设置于各区域的贯通孔部23的孔径D的设定(孔径设定工序)。
(7)适合的多孔板的选定
在构成由缩径率不同的多个(例如,四张)多孔板20构成的多孔板组后,将各个多孔板20安装于成形用模具10,分别进行试验蜂窝成形体30的挤压成形。就多孔板20而言,将固定螺纹27插入向多孔板20的外周部24开口的螺纹孔26,以与成形用模具10重叠的方式进行螺纹紧固,从而进行安装固定。在成形用模具10安装多孔板20的状态下,安装于挤压成形机的挤压口。对所获得的试验蜂窝成形体30的成形体端面31的形状进行计测,将外周端缘37至最顶部(端面中心36)的高度H为最小的多孔板20选定为适合的多孔板20(多孔板选定工序)。
所选定的多孔板20与上述相同地安装于挤压成形机,利用挤压成形对蜂窝成形体进行量产。
(8)量产时的多孔板的选定
在开始蜂窝成形体的量产的情况下,首先,在不安装上述多孔板20的状态下,从成形用模具10挤压成形试验蜂窝成形体30,如上述(4)所述,对试验蜂窝成形体30的成形体端面31的形状进行计测。即,对外周端缘37至端面中心36(最顶部)的高度H进行计测。从通过计测获得的高度H的值与由缩径的程度不同的多个多孔板20构成的多孔板组中,根据上述(7)的结果推断适合关系,选定适于挤压速度的调整的多孔板20。
以上,如说明的那样,根据本实施方式的调整方法,对试验性地进行挤压成形的试验蜂窝成形体30的成形体端面31的形状进行计测,从而能够确认成形用模具10的模具面11的中心附近C以及外周附近O的挤压速度的偏颇的程度。由此,能够从多孔板组中容易地选定适于消除该挤压速度的偏颇的多孔板20。在多孔板组的范围内产生未完全消除挤压速度的偏颇的状况的情况下,追加制作推断为最佳的多孔板,按上述(8)的顺序选定量产时的多孔板。
即,根据成形体端面31的形状与多孔板20的孔径D的缩径的程度的适合关系,能够选择最佳的多孔板20,在制造蜂窝结构体的成形工序中,能够在短时间内进行成形体端面31的形状的修正。由此,能够提高蜂窝结构体的制造效率,并且确保作为最终制品的蜂窝结构体的制品品质的稳定性。
以下,对本发明的调整方法的实施例进行说明,但本发明的调整方法不被特别地限定于这些实施方式。
(实施例)
<试验蜂窝成形体的挤压成形、成形体端面的形状的计测以及等高线图的制成>
将未安装多孔板的状态下的成形用模具安装于挤压成形机的挤压口,在预定的挤压条件下挤压成形材料,从而形成试验蜂窝成形体,对成形体端面的外周端缘至最顶部的高度进行计测。对这些的详细已经叙述,因此省略详细的说明。此外,成形用模具使用了烧制后的蜂窝结构体的隔壁厚为0.10mm,隔室间距为1.27mm的模具。烧制后的蜂窝结构体的直径为132mm。
在本实施例的情况下,外周端缘至最顶部的高度为17mm。对上述的高度(17mm)进行五等分,在从外周端缘每隔3.4mm的位置制成等高线图(参照图1以及图3)。将被等高线图划分的成形体端面的各端面区域R1等投影于对应的多孔板的多孔板面,将多孔板面划分成五个。此处,从多孔板的外周部朝向中心部,分别划分成最外周区域SO、第一中间区域SF、第二中间区域SS、第三中间区域ST以及中心区域SC。
<多孔板的制成、孔径的设定(实施例1~4)>
如上述那样,相对于被分配各区域的多孔板面,贯穿设置贯通该多孔板面的多个贯通孔部,进行多孔板的制成。在本实施方式中,制成中心区域SC相对于最外周区域SO的缩径率不同的四种多孔板(参照下述表1)。
此处,最外周区域SO的孔径与被安装的成形用模具的内孔的内孔径相同。实施例1的多孔板以中心区域SC相对于最外周区域SO的贯通孔部的孔面积的孔面积缩径率成为11.1%的方式进行制成。最外周区域SO与中心区域SC之间的第一中间区域SF、第二中间区域SS以及第三中间区域ST的孔径分别设定为对最外周区域SO的孔径与中心区域SC的孔径的差进行等分,而依次缩径。此外,贯通孔部的贯穿设置位置与对应的成形用模具的内孔的位置对应。相同地,设定各自的区域的贯通孔部的孔径,制成缩径率分别为21.60%(实施例2)、31.30%(实施例3)、42.70%(实施例4)的多孔板,形成多孔板组。
【表1】
<适合的多孔板的选定、适合关系的构建>
将如上所述地制成的四种多孔板依次安装于成形用模具,进行使用了各个多孔板的试验蜂窝成形体的挤压成形。对所获得的试验蜂窝成形体的成形体端面的形状进行计测,将外周端缘至最顶部的高度为最小的多孔板选定为适合的多孔板。在本实施例中,选定缩径率为31.30%的实施例3的多孔板(参照图7)。由此,外周端缘至最顶部的高度能够做成未安装多孔板时(17mm)至5mm。实施例4的多孔板的高度为1mm,虽然最小,但因挤压成形过程中的成形条件的变动,而存在产生“中凹形状”的可能性。“中凹形状”对蜂窝结构体的外周附近的隔室隔壁带来形变的可能性较高,因此不选定实施例4的多孔板。由此,构建适合关系。
<量产时的推断>
基于由多个多孔板构建的成形体端面的形状与孔径的缩径的程度(缩径率)的适合关系,能够进行量产时的成形体端面的形状的修正。即,在开始量产的情况下,首先,在未安装多孔板的状态下对试验蜂窝成形体进行挤压成形。此时,所计测的成形体端面的外周端缘至最顶部的高度为18mm(参照图8的上部)。根据之前构建的适合关系,能够利用实施例3的多孔板(缩径率=31.30%),将成形体端面的高度形成17mm至5mm。即,高度的减少值为12mm。因此,为了修正18mm的高度,缩径率通过比例换算,推断为18mm×0.313/12mm=0.470。即,考虑为缩径率为47.00%的多孔板的使用成为最佳。因此,从制成的多孔板组中,选定缩径率近似47.00%的实施例4(缩径率=42.70%,相对孔径=-0.32mm)的多孔板。
将选定的多孔板安装于成形用模具,对试验蜂窝成形体进行了挤压成形。所获得的试验蜂窝成形体的成形体端面的外周端缘至最顶部的高度为2mm(参照图8的下部)。即,高度的减少值成为16mm,使用实施例4的多孔板,由此能够确认模具面的成形材料的挤压速度的均匀化的效果。
此外,在将上述比例换算式应用为实施例4的多孔板的缩径率42.70%的情况下,确认到12mm/0.313/0.427=16.4mm,与实际的修正量(减少值)几乎一致。此外,所构建的上述适合关系能够通过进行挤压成形的蜂窝成形体的蜂窝直径以及蜂窝成形体的隔室密度等适当地修正而使用。
在上述实施例中,使用了烧制后的蜂窝结构体的隔壁厚为0.10mm、隔室间距为1.27mm、直径为132mm的成形用模具,但在该隔壁厚隔室间距中使用了直径为144mm的成形用模具的情况下,也能够获得相同的结果。另外,在使用了烧制后的蜂窝结构体的隔壁厚为0.075mm、隔室间距为1.037mm、直径为100mm以及110mm的成形用模具的情况下,也能够获得相同的结果。
工业上的利用可能性
本发明的挤压速度的调整方法能够在对成形材料进行挤压成形而形成蜂窝成形体的挤压成形工序中特别优选。
Claims (8)
1.一种挤压速度的调整方法,在蜂窝成形体的挤压成形所使用的成形用模具的内孔侧重叠地安装多孔板,使通过所述成形用模具的模具面的成形材料的挤压速度均匀化,
所述挤压速度的调整方法的特征在于,
准备所述多孔板,所述多孔板为了将所述成形材料导入所述成形用模具的内部而具备多个贯通孔部,所述多个贯通孔部分别贯穿设置在多孔板面的与向模具背面开口的内孔相对的位置上,
所述贯通孔部的孔径形成为,从所述多孔板的外周部朝向中心部依次或者阶段性地缩径,
准备由多个所述多孔板所组成的多孔板组,多个所述多孔板的所述贯通孔部的所述孔径的缩径的程度不同,
所述挤压速度的调整方法具备:
试验挤压工序,使用未安装所述多孔板的状态下的所述成形用模具,从所述成形用模具挤出所述成形材料,形成试验蜂窝成形体;
形状计测工序,对所形成的所述试验蜂窝成形体的成形体端面的形状进行计测;以及
多孔板选定工序,基于所计测的所述成形体端面的形状与所述多孔板的所述孔径的缩径的程度的适合关系,从所述多孔板组中选定安装于所述成形用模具的一个所述多孔板。
2.根据权利要求1所述的挤压速度的调整方法,其特征在于,
所述形状计测工序对所述成形体端面的形状进行计测,所述成形体端面与为了形成所述试验蜂窝成形体而挤出的所述成形材料的挤压方向正交,
所述形状计测工序具备:
等高线图制成工序,将所计测的所述成形体端面的外周端缘至最顶部的高度等间隔地进行分割,制成表示所述成形体端面的高度分布的等高线图;
等高线区划工序,基于所制成的所述等高线图,将所述成形体端面划分成多个端面区域;以及
孔径设定工序,将所划分的所述端面区域分配至所述多孔板的所述多孔板面,设定从所述多孔板的最外周区域朝向中心区域以预定的基准进行缩径的所述贯通孔部的所述孔径。
3.根据权利要求2所述的挤压速度的调整方法,其特征在于,
所述多孔板选定工序基于所述成形体端面的所述外周端缘至所述最顶部的高度的差与所述孔径的缩径的程度的适合关系,从所述多孔板组中选定所述多孔板。
4.根据权利要求2或3所述的挤压速度的调整方法,其特征在于,
所述等高线图制成工序将所述成形体端面的所述外周端缘至所述最顶部的高度等间隔地分割成至少三个阶段以上而制成所述等高线图,
所述等高线区划工序将所述成形体端面划分成至少三个以上的所述端面区域。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的挤压速度的调整方法,其特征在于,
当将位于所述多孔板的所述最外周区域的所述贯通孔部的孔面积设为X以及将位于所述多孔板的所述中心区域的所述贯通孔部的孔面积设为Y,并且以下述数学式(1)所示的缩径率表示所述缩径的程度时,所述缩径率的值在7%~50%的范围内,
数学式(1):(X-Y)/X×100%。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的挤压速度的调整方法,其特征在于,
所述多孔板的所述贯通孔部的孔径与所述成形用模具的所述内孔的内孔径相同或者比所述内孔径小。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的挤压速度的调整方法,其特征在于,
进一步具备使由所述试验挤压工序形成的所述试验蜂窝成形体干燥的成形体干燥工序,
所述形状计测工序对由所述成形体干燥工序干燥后的所述试验蜂窝成形体的所述成形体端面的形状进行计测。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的挤压速度的调整方法,其特征在于,
所述多孔板的所述多孔板面呈圆形形状或者椭圆形形状。
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