CN108214832A - 蜂窝结构体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供抑制蜂窝成形体的变形、形变，能够制造形状精度优越的蜂窝结构体的蜂窝结构体的制造方法。具备成形工序和烧成工序，在成形工序中，作为成形用模具(10)，使用在坯土排出面(15)的中央部(13)和外周部(14)形成不同的格子状狭缝(11)的模具，并且，将成形用模具(10)在形成于中央部(13)的格子状狭缝11a的一列相对于铅垂方向为±10°以内的方向上进行配置，在水平方向将坯土进行挤压成形。

Description

蜂窝结构体的制造方法

技术领域

本发明涉及蜂窝结构体的制造方法。进一步详细而言，涉及抑制蜂窝成形体的变形、形变，能够制造形状精度优越的蜂窝结构体的蜂窝结构体的制造方法。

背景技术

以往，为了进行从汽车等的发动机排出的废气中所含的HC、CO、NO_x等有害物质的净化处理，使用在蜂窝结构体担载催化剂的装置。另外，蜂窝结构体通过在由多孔质的隔壁划分形成的隔室的开口部实施封孔，也被使用为废气净化用的过滤器。

蜂窝结构体是具有划分形成成为废气的流路的多个隔室的隔壁的柱状的结构体。这样的蜂窝结构体在与隔室延伸的方向正交的面中，具有多个隔室以规定的周期规则地排列的隔室结构。以往，在一个蜂窝结构体中，上述面内的隔室结构为一种，但近年来，以废气净化效率的提高等为目的，提出了在上述面内具有两种以上的隔室结构的蜂窝结构体。例如，提出了如下的蜂窝结构体：在与隔室延伸的方向正交的面的、中央部分和外周部分使隔室密度、隔室形状不同从而在上述面内具有两种隔室结构。

这样的蜂窝结构体利用挤压成形用的模具对包含陶瓷成形原料的坯土进行成形而制造蜂窝成形体，对制成的蜂窝成形体进行干燥、烧成而被制成。蜂窝结构体成形用模具例如通过在金属制的模具基材形成用于导入坯土的背孔以及与该背孔连通的狭缝而被制成(例如，参照专利文献1)。以下，存在将蜂窝结构体成形用模具简称为“成形用模具”或者“模具”的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平4－332604号公报

发明内容

发明所要解决的问题

对于蜂窝成形体的挤压成形，存在采用挤压方向为水平方向的横向挤压成形的情况以及采用挤压方向为铅垂方向(下方)的纵向挤压成形的情况。在利用横向挤压成形来成形蜂窝成形体的情况下，需要利用具有与该蜂窝成形体的外周面接触的支承面的承受台从下方支承从模具沿水平方向挤出来的蜂窝成形体。而且，刚从模具挤出后的蜂窝成形体是软弱，因此其外周形状容易产生变形。

为了制造专利文献1所记载的“具有两种隔室结构的蜂窝结构体”，需要利用挤压成形来成形“具有两种隔室结构的蜂窝成形体”。即使在这样的“具有两种隔室结构的蜂窝成形体”中，也存在蜂窝成形体的外周形状产生变形、形变的问题。另外，“具有两种隔室结构的蜂窝成形体”存在所得到的蜂窝成形体的中央部和外周部变形为不同的形状的情况。因此，存在在挤压成形后，对已变形的蜂窝成形体的形状进行修正(换言之，调整已变形的形状)变得极其困难的情况。例如，若是一种隔室结构的蜂窝成形体，则存在能够在成形后，对水平方向或者铅垂方向上的变形、形变进行修正的情况。然而，具有两种隔室结构的蜂窝成形体因其变形、形变的情况不同，上述修正变得困难，制成形状精度优越的或者能够利用修正等实现形状精度的改善的蜂窝成形体成为极其重要的课题。

本发明是鉴于上述的现有技术具有的问题而完成的。本发明提供一种抑制蜂窝成形体的变形、形变，能够制造形状精度优越的蜂窝结构体的蜂窝结构体的制造方法。

用于解决问题的方案

根据本发明，提供以下所示的蜂窝结构体的制造方法。

[1]一种蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，具备：

成形工序，使用卧式成形机将包含成形原料的坯土进行挤压成形，从而得到具有格子状隔壁的圆柱状的蜂窝成形体，其中，所述卧式成形机具备在坯土排出面形成格子状狭缝的成形用模具，所述成形用模具在所述坯土排出面的中央部和外周部形成不同的格子状所述狭缝；以及

烧成工序，将得到的所述蜂窝成形体进行烧成，制成蜂窝结构体，

将所述成形用模具在形成于所述中央部的格子状所述狭缝中的一列狭缝相对于铅垂方向为±10°以内的方向上进行配置，在水平方向将所述坯土进行挤压成形。

[2]根据上述[1]所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，形成于所述中央部的格子状所述狭缝的各列狭缝和形成于所述外周部的格子状所述狭缝的各列狭缝不具有平行的位置关系。

[3]根据上述[1]或[2]所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，形成于所述中央部的所述狭缝呈四边形格子状，或者六边形格子状。

[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，形成于所述外周部的所述狭缝呈四边形格子状，或者六边形格子状。

[5]根据上述[4]所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，形成于所述外周部的格子状所述狭缝的一列狭缝相对于形成于所述中央部的格子状所述狭缝的一列狭缝在20～55°的范围内倾斜。

[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，所述坯土排出面的所述中央部的外径相对于挤压成形的所述蜂窝成形体的端面的直径为60～80％的大小。

[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，形成于所述中央部的所述狭缝的格子的间隔比形成于所述外周部的所述狭缝的格子的间隔小。

本发明的效果如下。

本发明的蜂窝结构体的制造方法起到抑制蜂窝成形体的变形、形变，能够制造形状精度优越的蜂窝结构体的效果。即，特别主要的结构为：将成形用模具在形成于中央部的格子状狭缝的一列相对于铅垂方向为±10°以内的方向上进行配置，在水平方向将坯土进行挤压成形成。利用上述的方法进行挤压成形，由此能够得到形状精度优越的或者通过修正等能够实现形状精度的改善的蜂窝成形体。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的制造方法的一实施方式的成形工序的说明图。

图2是示意性地表示在图1所示的成形工序中对蜂窝成形体进行挤压成形的状态的说明图。

图3是示意性地表示图1所示的成形工序所使用的成形用模具的主视图。

图4是放大图3所示的成形用模具的中央部的放大主视图。

图5是示意性地表示与图3所示的成形用模具的挤压方向平行的截面的剖视图。

图6是示意性地表示图1所示的成形工序所使用的承受台的立体图。

图7是示意性地表示由本发明的蜂窝结构体的制造方法的一实施方式的成形工序挤压成形后的蜂窝成形体的立体图。

图8是示意性地表示由本发明的蜂窝结构体的制造方法的一实施方式制造的蜂窝结构体的立体图。

图9是示意性地表示图8所示的蜂窝结构体的流入端面的俯视图。

图10是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的制造方法的其他实施方式的成形工序所使用的成形用模具的主视图。

图11是放大图10所示的成形用模具的中央部的放大主视图。

图12是用于说明蜂窝成形体的外周部的外径以及中央部的外径的测定部位的、蜂窝成形体的模式立体图。

图13是表示与图12所示的蜂窝成形体的隔室延伸的方向正交的截面的剖视图。

图14是示意性地表示比较例1的蜂窝结构体的制造方法的成形工序所使用的成形用模具的主视图。

图15是放大图14所示的成形用模具的中央部的放大主视图。

图16是表示在实施例1的蜂窝结构体的制造方法中挤压成形的蜂窝成形体的与标准值的尺寸差的图表。

图17是表示在比较例1的蜂窝结构体的制造方法中挤压成形的蜂窝成形体的与标准值的尺寸差的图表。

符号的说明

1—卧式成形机，10、60、110—成形用模具，11、61、111—狭缝，11a、61a、111a—狭缝(中央部的狭缝)，11b、61b、111b—狭缝(外周部的狭缝)，13、63、113—中央部，14、64、114—外周部，15、65、115—坯土排出面，15a、65a、115a—坯土排出面(第一模具的坯土排出面)，15b、65b、115b—坯土排出面(第二模具的坯土排出面)，16、66、116—第一模具，17、67、117—第二模具，18、68、118—间隙部(用于成形边界壁的间隙部)，19—背孔，19b—第二背孔，20—空间形成部件，21—压板，22—模具支架，23—卧式成形机的缸体，25—承受台，26—支承面(承受台的支承面)，27—输送机，30—蜂窝成形体，31—隔壁，31a—隔壁(中央部的隔壁)，31b—隔壁(外周部的隔壁)，32—隔室，32a—隔室(中央部的隔室)，32b—隔室(外周部的隔室)，33—中央部(蜂窝成形体的中央部)，34—外周部(蜂窝成形体的外周部)，35—第一端面，36—第二端面，40—坯土，50—蜂窝结构体，51—隔壁，51a—隔壁(中央部的隔壁)，51b—隔壁(外周部的隔壁)，52—隔室，52a—隔室(中央部的隔室)，52b—隔室(外周部的隔室)，53—中央部(蜂窝结构体的中央部)，54—外周部(蜂窝结构体的外周部)，55—第一端面，56—第二端面，57—外周壁，58—边界壁，L、L’、L”—中央部的狭缝的一列的方向，X—与铅垂方向以及挤压方向正交的方向，Y—铅垂方向，Z—挤压方向。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明不限定于以下的实施方式。因此，应该理解为能够在不脱离本发明的主旨的范围内，基于本领域技术人员的通常知识，可对以下的实施方式实施适当变更、改进等。

(1)蜂窝结构体的制造方法：

图1是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的制造方法的一实施方式的成形工序的说明图。图2是示意性地表示在图1所示的成形工序中对蜂窝成形体进行挤压成形的状态的说明图。图3是示意性地表示图1所示的成形工序所使用的成形用模具的主视图。图4是放大图3所示的成形用模具的中央部的放大主视图。图5是示意性地表示与图3所示的成形用模具的挤压方向平行的截面的剖视图。图6是示意性地表示图1所示的成形工序所使用的承受台的立体图。图7是示意性地表示由本发明的蜂窝结构体的制造方法的一实施方式的成形工序挤压成形的蜂窝成形体的立体图。

本实施方式的蜂窝结构体的制造方法具备成形工序与烧成工序。如图1以及图2所示，成形工序为如下工序：使用具备在坯土排出面形成格子状的狭缝11的成形用模具10的卧式成形机1来将包含成形原料的坯土40进行挤压成形，从而得到具有格子状的隔壁的圆柱状的蜂窝成形体30。

本实施方式的蜂窝结构体的制造方法的特征在于图1～图5所示的成形工序。以下，存在将本实施方式的蜂窝结构体的制造方法简称为“本实施方式的制造方法”的情况。在本实施方式的制造方法中，在成形工序中，作为成形用模具10，使用在坯土排出面15的中央部13和外周部14形成不同的格子状的狭缝11a、11b的模具。而且，将上述的成形用模具10在形成于中央部13的格子状的狭缝11a的一列相对于铅垂方向为±10°以内的方向上进行配置，将坯土40在水平方向上进行挤压成形。

在本实施方式的制造方法中，使用在坯土排出面15的中央部13和外周部14形成不同的格子状的狭缝11a、11b的成形用模具10进行挤压成形，因此蜂窝成形体30具有两种隔室结构。即，如图7所示，蜂窝成形体30成为由格子状的隔壁31划分形成有从第一端面35延伸至第二端面36的多个隔室32的成形体。在蜂窝成形体30中，在中央部33和外周部34配设不同的格子状的隔壁31。因此，蜂窝成形体30成为在中央部33和外周部34，各自的隔室结构不同的结构。在图7中，附图标记31a表示中央部33的隔壁31，附图标记31b表示外周部34的隔壁31。另外，附图标记32a表示中央部33的隔室32，附图标记32b表示外周部34的隔室32。

在图3以及图4中，用附图标记L表示的点划线表示中央部13的格子状的狭缝11a的一列延伸的方向(换言之，为中央部13的狭缝11a的一列的方向)。另外，在图1～图4中，用附图标记Y表示的箭头表示铅垂方向。在图1、图2、图5以及图7中，用附图标记Z表示的箭头表示坯土40的挤压方向。在图3以及图4中，用附图标记X表示的箭头表示与铅垂方向以及挤压方向正交的方向。

在本说明书中，“隔室结构”是指在与隔室延伸的方向正交的面中，一个隔室或者多个隔室的组合成为一个重复单位，由该重复单位的集合形成的结构。例如，在相同形状的隔室在上述面中规则地排列的情况下，相同形状的隔室存在的范围成为一个隔室结构。另外，即便是不同的隔室形状的隔室，在多个隔室的组合成为一个重复单位的情况下，该重复单位存在的范围成为一个隔室结构。

两个隔室结构是“不同的隔室结构”意味着在将两个隔室结构进行比较的情况下，隔壁厚度、隔室密度、隔室形状中的至少一个不同。此处，“隔壁厚度不同”是指在将两个隔室结构的隔壁厚度进行比较的情况下，具有25μm以上的差。另外，“隔室密度不同”是指在将两个隔室结构的隔室密度进行比较的情况下，具有7个/cm²以上的差。

烧成工序是对所得到的蜂窝成形体30(参照图7)进行烧成，制成图8以及图9所示的蜂窝结构体50的工序。此外，烧成工序能够以以往公知的蜂窝结构体的制造方法的烧成工序为基准进行。此处，图8是示意性地表示由本发明的蜂窝结构体的制造方法的一实施方式制造的蜂窝结构体的立体图。图9是示意性地表示图8所示的蜂窝结构体的流入端面的俯视图。

本实施方式的制造方法进行利用上述方法来将坯土40进行挤压成形的成形工序，从而能够抑制蜂窝成形体30(参照图7)的变形、形变，制造形状精度优越的蜂窝结构体50(参照图8)。即，本实施方式的制造方法能够得到形状精度优越的或者能够利用修正等实现形状精度的改善的蜂窝成形体30(参照图7)，由此，能够制造形状精度优越的蜂窝结构体50(参照图8)。

更具体而言，在图1～图7所示的成形工序中，以形成于成形用模具10的中央部13的格子状的狭缝11a的一列成为铅垂方向的方式进行挤压成形，从而能够有效地抑制蜂窝成形体30的变形、形变。特别地，在挤压成形中，将所得到的蜂窝成形体的中央部以及外周部的直径收放于规定的尺寸公差内尤为重要。以下，将上述的“收放于规定的尺寸公差内的直径”称为“标准值”，在挤压成形中，存在分别具有与成形用模具10的狭缝11的形状对应的“标准值”的情况。而且，例如，在不同的隔室结构的蜂窝成形体中，存在对中央部的直径以及外周部的直径的分别设置“标准值”的情况。根据本实施方式的制造方法的成形工序，能够以蜂窝成形体的中央部以及外周部的各自直径与各标准值的尺寸差(换言之，为偏移量)更加变小的方式进行挤压成形。例如，中央部的直径在蜂窝成形体具有划分外周部和中央部的边界壁的情况下，能够规定为该边界壁的外径。另外，外周部的直径能够规定为蜂窝成形体的外径。

另外，关于形成于成形用模具10的中央部13的格子状的狭缝11a的一列只要相对于铅垂方向为±10°以内，则能够得到与抑制上述的蜂窝成形体的变形、形变的效果相同程度的效果。因此，在本实施方式的制造方法中，将成形用模具10在形成于中央部13的格子状的狭缝11a的一列相对于铅垂方向成为±10°以内的方向进行配置并进行挤压成形。

若在形成于成形用模具10的中央部13的格子状的狭缝11a的各列相对于铅垂方向超过±10°的状态下进行挤压成形，则导致蜂窝成形体的中央部以及外周部的各自直径与各标准值的偏移量变大。特别地，蜂窝成形体30的中央部以及外周部以向与铅垂方向以及挤压方向正交的方向X(例如，参照图3)扩大的方式变形，从而变形后的蜂窝成形体的形状的修正变得极其困难。

在成形工序中，优选形成于成形用模具10的中央部13的格子状的狭缝11a的一列相对于铅垂方向为±10°以内，更加优选相对于铅垂方向为±5°以内。如上构成，由此能够更加缩小蜂窝成形体的中央部以及外周部的各自直径和各标准值的偏移量。

以下，对本实施方式的制造方法的成形工序更加详细地进行说明。如图1～图7所示，成形工序是从配设于卧式成形机1的成形用模具10的坯土排出面15对将成形原料混炼而得到的坯土40进行挤压成形，得到圆柱状的蜂窝成形体30的工序。在水平方向挤压成形的蜂窝成形体30例如被承受台25支承。

成形用模具10在卧式成形机的缸体23的出口侧端部由模具支架22固定。成形用模具10由用于成形蜂窝成形体30的中央部33的第一模具16以及用于成形蜂窝成形体30的外周部34的第二模具17构成。第一模具16呈坯土排出面15a与蜂窝成形体30的中央部33对应的圆形状，第二模具17呈坯土排出面15b与蜂窝成形体30的外周部34对应的环状。在图3中，附图标记18表示用于对划分蜂窝成形体30的中央部33和外周部34的边界壁进行成形的间隙部。

此处，对图5所示的成形用模具10的结构进行说明。图5所示的成形用模具10具备第一模具16、第二模具17以及空间形成部件20。第一模具16配置在作为成形原料的坯土的挤压方向Z的上游侧，并具有坯土排出面15侧的中央部13朝向挤压方向Z的下游侧突出的凸部。第二模具17是配置于第一模具16的下游侧并呈与第一模具16的凸部互补的形状的环状的模具。空间形成部件20配设于第一模具16和第二模具17之间。空间形成部件20作为用于在第一模具16的外周部14的下游侧的面和第二模具17的上游侧的面之间形成空间的隔离件(spacer)发挥功能。

在成形用模具10中，在第一模具16的中央部13形成有背孔19以及与背孔19连通的格子状的狭缝11a。背孔19形成于与格子状的狭缝11a的交点相对于挤压方向Z在同一轴上。即，背孔19以与格子状的狭缝11a的交点连通的方式沿着挤压方向Z形成。另外，在第一模具16中，在包围第一模具16的中央部13的外周部14以贯通该第一模具16的外周部14的方式形成背孔19。

在环状的第二模具17形成有供从形成于第一模具16的外周部14的背孔19排出的坯土导入的第二背孔19b以及与该第二背孔19b连通的格子状的狭缝11b。第二背孔19b形成于与格子状的狭缝11b的交点相对于挤压方向Z在同一轴上。即，第二背孔19b以与格子状的狭缝11b的交点连通的方式沿着挤压方向Z形成。

成形用模具10成为第一模具16和第二模具17以夹持空间形成部件20的方式组合的模具。空间形成部件20配置于第二模具17的形成有第二背孔19b的范围的外侧外周部。以下，存在将第一模具16的外周部14的挤压方向Z的下游侧的端面称为“第一模具16的外周部14的下游面”，将环状的第二模具17的挤压方向Z的上游侧的端面称为“第二模具17的上游面”的情况。

成形用模具10在第一模具16的外周部14的下游面和第二模具17的上游面之间具有供坯土在背孔19和第二背孔19b的相互之间进行移动的空间。因此，例如，即便在形成于第一模具16的外周部14的背孔19的开口位置和形成于第二模具17的第二背孔19b的开口位置不同的情况下，在成形用模具10内坯土的移动不会受阻。因此，能够在成形用模具10的中央部13和外周部14实现始终均匀的挤压成形。

此外，在本实施方式的制造方法中，示出了使用在上述的第一模具16和第二模具17之间配置空间形成部件20的成形用模具10的例子，但使用的成形用模具10不限定于如上构成的模具。但是，在能够在成形用模具10的中央部13和外周部14实现均匀的挤压成形这一点上，优选使用上述的模具。

另外，虽省略图示，但例如，代替在第一模具16和第二模具17之间配置空间形成部件20，也可以在第二模具17的上游面侧的面设置“格子状的槽”。设置这样的格子状的槽，从而该槽示出与由空间形成部件20形成的空间相同的作用效果，能够实现均匀的挤压成形。另外，代替在第一模具16和第二模具17之间配置空间形成部件20，也可以在第一模具16和第二模具17之间设置网状部件。设置这样的网状部件，从而该网状部件的网眼示出与由空间形成部件20形成的空间相同的作用效果，能够实现均匀的挤压成形。另外，成形用模具10不限定于由图示的第一模具16和第二模具17构成的模具，例如，也可以使用对于一个模具基材，在中央部和外周部形成不同的形状的狭缝的模具。

作为成形用模具10的材料，能够列举作为蜂窝结构体成形用的模具的材料而被通常使用的金属或者合金。例如，作为成形用模具10的材料，能够列举包含选自由铁(Fe)、钛(Ti)、镍(Ni)、铜(Cu)以及铝(Al)构成的组中的至少一个金属的金属或者合金。

对于成形用模具10而言，构成形成于中央部13的格子状的狭缝11a的各列和构成形成于外周部14的格子状的狭缝11b的各列可以具有平行的位置关系，也可以不具有平行的位置关系。本实施方式的制造方法为特别是在构成形成于中央部13的格子状的狭缝11a的各列和构成形成于外周部14的格子状的狭缝11b的各列不具有平行的位置关系的情况下有效的制造方法。即，在以往的蜂窝结构体的制造方法中，在使用形成一种格子状的狭缝的成形用模具进行挤压成形时，存在以狭缝的一列朝向铅垂方向的方式进行挤压成形的情况。作为该理由，考虑是提高所得到的蜂窝成形体的圆度。因此，也考虑在使用形成两种格子状的狭缝的成形用模具进行挤压成形时优选同样地进行。即，在考虑提高蜂窝成形体整体的圆度的情况下，也考虑优选以形成于成形用模具的外周部的格子状的狭缝的一列朝向铅垂方向的方式进行挤压成形。然而，反复各种研究的结果能明确：在形成两种格子状的狭缝的成形用模具中，成形用模具的中央部的狭缝的方向对于与所得到的蜂窝成形体的标准值的尺寸差带来更大的影响。因此，在使用构成狭缝的各列在中央部和外周部不具有平行的位置关系的成形用模具的情况下，优选以形成于中央部的格子状的狭缝的列的方向为基准进行挤压成形。

就成形用模具10而言也可以是形成于外周部14的格子状的狭缝11b的一列相对于形成于中央部13的格子状的狭缝11a的一列在20～55°的范围内倾斜。例如，在图3以及图4所示的成形用模具10中，形成于外周部14的格子状的狭缝11b的一列相对于形成于中央部13的格子状的狭缝11a的一列倾斜45°。

在图3以及图4所示的成形用模具10中，形成于中央部13以及外周部14的各狭缝11a、11b呈四边形的格子状，但各狭缝11a、11b不限定于四边形的格子状。但是，若考虑形成于中央部13的格子状的狭缝11a的一列配置为朝向铅垂方向，则优选形成于中央部13的狭缝11a呈四边形的格子状，或者六边形的格子状。另外，优选形成于外周部14的狭缝11b呈四边形的格子状，或者六边形的格子状。

例如，图10以及图11所示的成形用模具60由第一模具66和第二模具67构成。在第一模具66以及第二模具67的坯土排出面65分别形成格子状的狭缝61。第一模具66呈坯土排出面65a与蜂窝成形体的中央部对应的圆形状，第二模具67呈坯土排出面65b与蜂窝成形体的外周部对应的环状。在成形用模具60中，在第一模具66的中央部63形成有六边形的格子状的狭缝61a，并且，在由第二模具67构成的外周部64形成有四边形的格子状的狭缝61b。在图10中，附图标记68表示用于对划分蜂窝成形体30的中央部33和外周部34的边界壁进行成形的间隙部。图10是示意性地表示本发明的蜂窝结构体的制造方法的其他实施方式的成形工序所使用的成形用模具的主视图。图11是放大图10所示的成形用模具的中央部的放大主视图。

即使在成形用模具60中，在形成于中央部63的六边形的格子状的狭缝61a的一列相对于铅垂方向为±10°以内的方向进行配置并进行挤压成形。如上构成，由此能够以蜂窝成形体的中央部以及外周部的各自直径与各标准值的尺寸差(换言之，为偏移量)更加变小的方式进行挤压成形。在图10以及图11中，用附图标记L表示的点划线表示中央部63的六边形的格子状的狭缝61a的一列延伸的方向(换言之，为中央部63的狭缝61a的一列的方向)。

另外，在成形用模具中，坯土排出面的中央部的外径相对于挤压成形的蜂窝成形体的端面的直径的大小根据欲挤压成形的蜂窝成形体的结构适当地决定。其中，成形用模具优选坯土排出面的中央部的外径相对于挤压成形的蜂窝成形体的端面的直径为50％以上，特别优选为60～80％的大小。如上构成，由此能够以蜂窝成形体的中央部以及外周部的各自直径与各标准值的尺寸差更加变小的方式进行挤压成形。例如，若成形用模具的坯土排出面的中央部的外径相对于蜂窝成形体的端面的直径不足50％，则存在难以得到抑制蜂窝成形体的变形、形变的效果的情况。

成形用模具优选形成于中央部的狭缝的格子的间隔小于形成于外周部的狭缝的格子的间隔。此外，对于成形用模具而言，形成于中央部的狭缝的格子的间隔可以大于形成于外周部的狭缝的格子的间隔，各自的间隔也可以相同。在形成于中央部的狭缝的格子的间隔小于形成于外周部的狭缝的格子的间隔的情况下，能够更加良好地发现抑制蜂窝成形体的变形、形变的效果。

如图1以及图2所示，成形用模具10在该成形用模具10的坯土排出面15侧配设有压板21。压板21是形成有开口部的环状的部件，该开口部用于决定与欲通过挤压成形得到的蜂窝成形体30的轴向(即，挤压方向Z)正交的截面的形状以及尺寸。

承受台25用于支承挤压成形后的蜂窝成形体30，并具有在该支承时与蜂窝成形体30的外周面接触的支承面26。支承面26以沿着与蜂窝成形体30的轴向正交的截面的截面形状的方式形成。例如，图6所示的承受台25是为了支承与轴向正交的截面的截面形状呈圆形的蜂窝成形体，而形成截面呈圆弧状的支承面26的承受台的例子。承受台25例如在支承挤压成形后的蜂窝成形体30的状态下，由输送机27等水平搬送机构搬送。图7所示的蜂窝成形体30示出了在被挤压成形后，在切断工序中切断成规定的长度后的状态。

用于成形蜂窝成形体30的坯土40的调制方法没有特别限制，能够以以往公知的蜂窝结构体的制造方法为基准进行。作为坯土40所使用的成形原料，虽没有特别限定，但例如能够列举堇青石、堇青石化原料、碳化硅、钛酸铝、氮化硅、莫来石、氧化铝等。此外，“堇青石化原料”是以成为在二氧化硅为42～56质量％，氧化铝为30～45质量％，氧化镁为12～16质量％的范围内的化学组成的方式配合的陶瓷原料。堇青石化原料被烧成，从而成为堇青石。

另外，使成形原料含有成为分散介质的水。另外，也可以根据需要，使成形原料含有造孔材料、粘合剂、表面活性剂等。特别地，在蜂窝成形体30是用于用作DPF等过滤器的装置的情况下，过滤器的性能因烧成后的孔隙率、孔隙直径不同而变化，因此优选使成形原料含有造孔材料来控制烧制后的孔隙率、孔隙直径。

烧成工序如上所述能够以以往公知的蜂窝结构体的制造方法的烧成工序为基准进行。另外，在进行烧成工序前，也可以利用例如微波以及热风来将已得到的蜂窝成形体进行干燥。烧成温度以及烧成气氛因原料不同而不同，若是本领域技术人员，则能够选择最适于已选择的材料的烧成温度以及烧成气氛。

接下来，对利用本实施方式的制造方法制造的蜂窝结构体进行说明。图8是示意性地表示由本发明的蜂窝结构体的制造方法的一实施方式制造的蜂窝结构体的立体图。图9是示意性地表示图8所示的蜂窝结构体的流入端面的俯视图。

图8以及图9所示的蜂窝结构体50具备多孔质的隔壁51和配设为围绕隔壁51的外周的外周壁57。隔壁51划分形成多个隔室52，这些隔室成为从第一端面55延伸至第二端面56的流体的流路。而且，蜂窝结构体50在中央部53和外周部54具有不同的隔室结构。在蜂窝结构体50的中央部53和外周部54的边界具有由与隔壁51相同材料构成的边界壁58。此外，蜂窝结构体50可以具有这样的边界壁58，也可以不具有。

蜂窝结构体50的中央部53的隔室结构是在与蜂窝结构体50的隔室52延伸的方向正交的面中，由形成于中央部分的多个隔室52a构成的隔室结构。另外，蜂窝结构体50的外周部54的隔室结构是在与蜂窝结构体50的隔室52延伸的方向正交的面中，由形成于外周部分的多个隔室52b构成的隔室结构。

图8以及图9所示的蜂窝结构体50是由本实施方式的制造方法制造的蜂窝结构体的一个例子，关于由多孔质的隔壁51划分的隔室52的形状等，能够根据制造的蜂窝结构体的用途适当地变更。

【实施例】

以下，利用实施例对本发明进一步具体地进行说明，但本发明不被这些实施例丝毫限定。

(实施例1)

在实施例1中，使用图3以及图4所示那样的、形成于外周部14的格子状的狭缝11b的一列相对于形成于中央部13的格子状的狭缝11a的一列倾斜45°的成形用模具10来制造蜂窝结构体。

对于作为最终产品的蜂窝结构体而言，端面的直径为100mm的圆柱状，该端面的中央部的隔室结构的直径为70mm。在中央部的隔室结构和外周部的隔室结构的边界具有厚度0.1mm的边界壁。上述的中央部的隔室结构的直径的值包含该边界壁的厚度。对于中央部的隔室结构而言，隔室的形状呈四边形，隔壁厚度为0.09mm，隔室密度为93个/cm²。对于外周部的隔室结构而言，隔室的形状呈四边形，隔壁厚度为0.11mm，隔室密度为62个/cm²。该蜂窝结构体具有这样的隔室结构：在与蜂窝结构体的隔室延伸的方向正交的截面中，中央部的四边形的隔室的排列方向和外周部的隔室的排列方向以45°的角度相交。将作为上述的最终产品的蜂窝结构体的端面的直径100mm以及中央部的隔室结构的直径70mm作为实施例1的“标准值”。

在实施例1中，制成形成有与上述的蜂窝结构体的形状对应的狭缝的模具，使用以以下的方法调制好的坯土进行挤压成形，将得到的蜂窝成形体进行烧成，制造蜂窝结构体。在实施例1中，制造了200个蜂窝结构体。在成形工序中，配置为形成于成形用模具的中央部的格子状的狭缝的一列相对于铅垂方向为平行的朝向，在水平方向将坯土进行挤压成形。

(坯土的调制方法)

就坯土的调制而言，作为成形原料使用堇青石化原料进行。具体而言，对堇青石化原料100质量部分别添加5质量部的造孔材料、85质量部的分散介质、8质量部的有机粘合剂并进行混合、混炼，调制成坯土。作为堇青石化原料，使用氧化铝、氢氧化铝、高岭土、滑石以及二氧化硅。作为分散介质，使用水，作为造孔材料，使用平均粒径100～105μm的吸水性聚合物，作为有机粘合剂，使用甲基纤维素(Methylcellulose)，作为分散剂，使用3质量部的表面活性剂。

在实施例1中，对于由挤压成形得到的蜂窝成形体，在以下所示的测定位置，测定外周部的外径以及中央部的外径。具体而言，对于由挤压成形得到的蜂窝成形体，测定图12所示的、在D1、D2、D3三个箭头的方向切断的截面中的外周部的外径以及中央部的外径。外周部的外径相当于蜂窝成形体的外径，中央部的外径相当于划分外周部和中央部的边界壁的外径。在图12中，D1是蜂窝成形体30的距第二端面36为1mm的位置。D2是蜂窝成形体30的第二端面36和第一端面35的中间点。D3是蜂窝成形体30的距第一端面35为1mm的位置。另外，对于在D1、D2、D3所示的三个箭头的方向切断的三个截面，如图13所示，在四个方向测定各自的尺寸。具体而言，在铅垂方向A、水平方向B、以距水平方向45°的角度朝向下方的俯角方向C、以距水平方向45°的角度朝向上方的仰角方向D的四个方向，测定各自的尺寸。测定结果示于表1。表1所示的结果为20个蜂窝成形体的测定结果的平均值。在表1中，在“外周部”一栏表示在图12以及图13的测定点测定的外周部的外径的值。另外，在表1中，“中央部”一栏表示在图12以及图13的测定点测定的中央部的外径的值。

此处，图12是用于说明蜂窝成形体的外周部的外径以及中央部的外径的测定部位的蜂窝成形体的模式立体图。图13是表示与图12所示的蜂窝成形体的隔室延伸的方向正交的截面的剖视图。

另外，对于由上述的方法测定的外周部的外径以及中央部的外径，计算与标准值的差。另外，还分别进行了计算“最大值和平均值的差(mm)”以及“平均值和最小值的差(mm)”。结果示于表1。另外，基于以上的结果，作成表示在实施例1的蜂窝结构体的制造方法中挤压成形的蜂窝成形体的与标准值的尺寸差的图表。图16表示作成的图表。图16是表示在实施例1的蜂窝结构体的制造方法中挤压成形的蜂窝成形体的与标准值的尺寸差的图表。

【表1】

(比较例1)

在比较例1中，使用图14以及图15所示的成形用模具110，将以与实施例1相同的方法调制好的坯土进行挤压成形，制成蜂窝成形体。图14是示意性地表示在比较例1的蜂窝结构体的制造方法的成形工序中所使用的成形用模具的主视图。图15是放大图14所示的成形用模具的中央部的放大主视图。

图14以及图15所示的成形用模具110由第一模具116和第二模具117构成。在第一模具116以及第二模具117的坯土排出面115分别形成有格子状的狭缝111。第一模具116呈坯土排出面115a与蜂窝成形体的中央部对应的圆形状，第二模具117呈坯土排出面115b与蜂窝成形体的外周部对应的环状。在成形用模具110中，在第一模具116的中央部113形成有四边形的格子状的狭缝111a，并且，在由第二模具117构成的外周部114也形成有四边形的格子状的狭缝111b。在图14中，附图标记118表示用于对划分蜂窝成形体的中央部和外周部的边界壁进行成形的间隙部。

在比较例1的成形工序中，如图14以及图15所示，以形成于成形用模具110的中央部113的格子状的狭缝111a的一列相对于铅垂方向倾斜45°的方式配置成形用模具110，在水平方向将坯土进行挤压成形。在该成形工序中，形成于成形用模具110的外周部114的格子状的狭缝111b的一列相对于铅垂方向成为平行。在图14以及图15中，用附图标记L’、L”表示的点划线表示中央部113的四边形的格子状的狭缝111a的一列延伸的方向(换言之，为中央部113的狭缝111a的各列的方向)。

即使在比较例1中，对于由挤压成形得到的蜂窝成形体，也以与实施例1相同的方法，测定外周部的外径以及中央部的外径。另外，针对测定的外周部的外径以及中央部的外径，计算与标准值的差。另外，还分别计算了“最大值和平均值的差(mm)”以及“平均值和最小值的差(mm)”。结果示于表2。

【表2】

另外，基于以上的结果，作成表示在比较例1的蜂窝结构体的制造方法中挤压成形的蜂窝成形体的与标准值的尺寸差的图表。图17表示作成的图表。图17是表示在比较例1的蜂窝结构体的制造方法中挤压成形的蜂窝成形体的与标准值的尺寸差的图表。

(结果)

对于由实施例1的蜂窝结构体的制造方法挤压成形的蜂窝成形体而言，“平均值和标准值的差”在图13的铅垂方向A、水平方向B、俯角方向C、仰角方向D四个方向，表示比较均衡的值。另一方面，对于由比较例1的蜂窝结构体的制造方法挤压成形的蜂窝成形体而言，“平均值和标准值的差”具有大于实施例1的波动。另外，由实施例1的蜂窝结构体的制造方法挤压成形的蜂窝成形体即使在图12的D1、D2、D3表示的三个箭头的方向切断的三个截面中，也表示比较均衡的值。另一方面，由比较例1的蜂窝结构体的制造方法挤压成形的蜂窝成形体即使在上述三个截面中，也具有大于实施例1的波动。

根据以上的结果，根据实施例1的蜂窝结构体的制造方法，能够制造形状精度优越的蜂窝结构体。另外，确认了：相对于实施例1的制造方法，只要是形成于中央部的格子状的狭缝的一列相对于铅垂方向为±10°以内，则与实施例1相同，平均值和标准值的差变小。

【工业上的可利用性】

本发明的蜂窝结构体的制造方法能够利用为制造用作废气净化用的过滤器、催化剂载体的蜂窝结构体的方法。

Claims (7)

1.一种蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，具备：

成形工序，使用卧式成形机将包含成形原料的坯土进行挤压成形，从而得到具有格子状隔壁的圆柱状的蜂窝成形体，其中，所述卧式成形机具备在坯土排出面形成格子状狭缝的成形用模具，所述成形用模具在所述坯土排出面的中央部和外周部形成不同的格子状所述狭缝；以及

烧成工序，将得到的所述蜂窝成形体进行烧成，制成蜂窝结构体，

将所述成形用模具在形成于所述中央部的格子状所述狭缝中的一列狭缝相对于铅垂方向为±10°以内的方向上进行配置，在水平方向将所述坯土进行挤压成形。

2.根据权利要求1所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，形成于所述中央部的格子状所述狭缝的各列狭缝和形成于所述外周部的格子状所述狭缝的各列狭缝不具有平行的位置关系。

3.根据权利要求1或2所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，形成于所述中央部的所述狭缝呈四边形格子状，或者六边形格子状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，形成于所述外周部的所述狭缝呈四边形格子状，或者六边形格子状。

5.根据权利要求4所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，形成于所述外周部的格子状所述狭缝的一列狭缝相对于形成于所述中央部的格子状所述狭缝的一列狭缝在20～55°的范围内倾斜。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，所述坯土排出面的所述中央部的外径相对于挤压成形的所述蜂窝成形体的端面的直径为60～80％的大小。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的蜂窝结构体的制造方法，其特征在于，

对于所述成形用模具而言，形成于所述中央部的所述狭缝的格子的间隔比形成于所述外周部的所述狭缝的格子的间隔小。