CN107150457B - 催化剂载体模具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种催化剂载体模具，包括上模和下模，上模与下模之间设有内腔，内腔与进料口连通，上模位于内腔内部设有芯模；在下模设有出料口，芯模穿入到出料口；所述的芯模端头设有多个成矩阵排列的柱芯。通过采用挤压模的方式，能够大幅降低催化剂载体的生产难度，提高生产效率。通过采用多级柱芯的结构，能够通过结构强化柱芯的强度，从而能够采用更细的柱芯，以增加催化剂载体的表面积，或缩小催化剂载体的体积。

Description

催化剂载体模具
技术领域
本发明涉及汽车尾气净化的催化器领域，特别是一种催化剂载体模具。
背景技术
汽车排放的废气主要由一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOX)等组成，它们在空气中积累到一定程度后在太阳光线的作用下，氮气化合物和碳氢化合物会起反应，生成含有二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)的光化学烟雾，这两种物质均难溶于水，被吸入人体会长驱直入到肺部，浓度大时可引起中毒性水肿，进入血液可形成变性血红蛋白，使组织缺氧，对人们健康危害极大。另外，氢氧化合物进入大气后会形成酸雨，危害生态环境。随着汽车数量不断增加，世界各国日益重视汽车废气的排放问题。通过涂覆有催化剂的多孔陶瓷材料，能够将废气中的HC、CO变成水和CO2,同时把NOX分解成氮气和氧气。催化剂载体是用于承载催化剂的基础，现有的催化剂载体上的催化剂完全展开足有两个足球场的面积。现有的催化剂载体多采用陶瓷制造，制造难度较大，如何更便于加工进一步增大催化剂载体上的表面积，缩小整个催化器的体积，降低制造难度，一直是本领域的研究课题。
中国专利文献CN 203427360 U即记载了一种催化剂载体模具，以挤压成型模的方式进行加工，催化剂载体的成型主要在模腔内完成，存在的问题是，生产效率较低，且存在脱模的步骤，孔径的大小受生产工艺的影响，难以做的更小。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种催化剂载体模具，能够降低催化剂载体的生产难度，优选的方案中，能够进一步增加催化剂载体上的表面积。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种催化剂载体模具，包括上模和下模，上模与下模之间设有内腔，内腔与进料口连通，上模位于内腔内部设有芯模；
在下模设有出料口，芯模穿入到出料口；
所述的芯模端头设有多个成矩阵排列的柱芯。
芯模的端头与出料口的底部平齐。
所述的内腔为平滑的腔体。
所述的进料口有多个。
芯模端头的柱芯从上到下分为多级；
位于上级的柱芯的外接圆直径较大，柱芯的数量较少；位于下级的柱芯的外接圆直径较小，柱芯的数量较多。
所述的柱芯横截面为圆形、六边形和正方形。
进料口位于上模与下模之间的位置。
本发明提供的一种催化剂载体模具，通过采用挤压模的方式，能够大幅降低催化剂载体的生产难度，提高生产效率。通过采用多级柱芯的结构，能够通过结构强化柱芯的强度，从而能够采用更细的柱芯，以增加催化剂载体的表面积，或缩小催化剂载体的体积。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的整体结构剖视示意图。
图2为图1的A-A剖视示意图。
图3为图1的B-B剖视示意图。
图4为图1的C-C剖视示意图。
图5为采用本发明的模具生产的催化剂载体。
图中：上模1，芯模11，一级柱芯111，二级柱芯112，三级柱芯113，下模2，出料口21，进料口3，内腔4，催化剂载体5。
具体实施方式
如图1中，一种催化剂载体模具，包括上模1和下模2，上模1与下模2之间设有内腔4，内腔4与进料口3连通，上模1位于内腔4内部设有芯模11；
在下模2设有出料口21，芯模11穿入到出料口21；
所述的芯模11端头设有多个成矩阵排列的柱芯。
使用时，将配置好的浆料，以压力从进料口3注入，经内腔4缓冲后，从出料口21被挤出，由于柱芯的存在，挤出后的浆料，形成柱形内部多孔的结构。
芯模11的端头与出料口21的底部平齐。由此结构，利于形成清晰的多孔结构。
优选的方案如图1中，所述的内腔4为平滑的腔体。内腔基本成球形，在上模1与芯模11连接的位置，设有圆弧，由此结构，避免进入的浆料在压力下形成紊流，产生气泡或者造成材质不均匀。腔体本身也能够缓冲进料压力的脉冲。
优选的方案如图1中，所述的进料口3有多个。沿着图1中内腔4的水平面分布，由此结构，以使出料口21处的压力更为均匀。
进一步优选的方案中，进料口3位于上模1与下模2之间的位置。由此结构，便于进料口3的生产和安装。
优选的方案中，芯模11端头的柱芯从上到下分为多级；
位于上级的柱芯的外接圆直径较大，柱芯的数量较少；位于下级的柱芯的外接圆直径较小，柱芯的数量较多。
优选的方案如图1~4中，本例采用三级柱芯的结构，在最上一层，为一级柱芯111，以本例的正方形柱芯为例，每根一级柱芯111的边长为16mm，二级柱芯112在一级柱芯111的基础上进一步细分，每根二级柱芯112的边长为3.9mm，三级柱芯113又在二级柱芯112的基础上进一步细分，每根三级柱芯113的边长为0.68mm，最细的能够做到0.28mm。芯模边缘的位置，采用矩阵拟合的方式细分，即先以三级柱芯113形成的矩阵得到一级柱芯111的基础范围，然后在基础范围的基础上再进行细分二级柱芯112和三级柱芯113。由此结构，即便端头的三级柱芯113直径较细，但是由于较短的长度，仍能具有足够的强度，因此能够确保挤压精度，并获得更细的孔。
所述的柱芯横截面为圆形、六边形和正方形。本例中优选采用正方形，以便于加工。对于粉末铸造的加工方式，也可以选择柱芯横截面为圆形和六边形，以进一步增大表面积。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，在互不冲突的前提下，本发明记载的各项技术特征能够互相组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种催化剂载体模具，其特征是：包括上模（1）和下模（2），上模（1）与下模（2）之间设有内腔（4），内腔（4）与进料口（3）连通，上模（1）位于内腔（4）内部设有芯模（11）；
在下模（2）设有出料口（21），芯模（11）穿入到出料口（21）；
所述的芯模（11）端头设有多个成矩阵排列的柱芯；
芯模（11）的端头与出料口（21）的底部平齐；
所述的内腔（4）为平滑的腔体；
所述的进料口（3）有多个；
芯模（11）端头的柱芯从上到下分为多级；
位于上级的柱芯的外接圆直径较大，柱芯的数量较少；位于下级的柱芯的外接圆直径较小，柱芯的数量较多；
所述的柱芯横截面为圆形、六边形和正方形；
进料口（3）位于上模（1）与下模（2）之间的位置。
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