CN108352154A - 微细多孔板的制造方法 - Google Patents

Abstract

将开设有多个孔且具有凹凸的多孔板向与凹凸重复的方向交叉的方向按压，从而使该多孔板以凹凸的高度比按压前的凹凸的高度低的方式进行塑性变形，由此缩小开设于多孔板的孔。

Description

微细多孔板的制造方法

技术领域

本发明涉及被用作吸声材料的微细多孔板的制造方法。

背景技术

已知被用作吸声材料的多孔板通过缩小其孔径而使吸声性能提高。作为在金属件开设许多小孔的方法，具有例如专利文献1、2所记载的方法。

专利文献1所记载的开孔方法是在0.1mm左右的厚度的金属箔(例如铝箔)适宜地开设左右的微细孔的方法。一边在金属辊与承受辊之间插入金属箔，一边利用设于金属辊的表面的突起在金属箔开设微细孔。为了开设微细孔，规定突起的高度、突起从辊表面的立起角度等。根据专利文献1所记载的开孔方法，能够在厚度为0.1mm以下的金属箔适宜地开设以下的微细孔。

在专利文献2的段落0017、图2记载有适于在厚度为0.1mm以上的金属板开设微细孔的方法。对金属板实施压花加工，此时，通过使金属板局部地裂开而形成微细孔。形成于金属板的孔的等价孔径为0.1mm左右。以该方法形成的孔通常不形成为圆形。等价孔径是孔为圆形的情况下的孔径，等价孔径由孔的开口面积计算。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利第5054887号公报

专利文献2：日本国专利第5250310号公报

发明内容

发明所要解决的课题

根据专利文献1所记载的开孔方法，能够在金属件开设以下的微细孔。然而，能够利用该方法适宜地开设孔的是厚度为0.1mm以下的金属箔。多孔板吸声利用声音在孔内传输的过程中衰减这样的原理进行吸声，由于金属件的厚度薄刚性就低，因此在将制造出的微细多孔板(微细多孔箔)用作吸声材料的情况下，箔进行振动，由此无法高效地发挥吸声性能。另外，微细多孔板(微细多孔箔)靠其自身无法自立，因此还存在难以形成吸声结构体这样的课题。

因此，对比所谓的箔厚的厚度为0.1mm以上的金属板实施压花加工而成的专利文献2所记载的微细多孔板被适宜地用作吸声材料。这是因为，该微细多孔板的刚性更高。

然而，由专利文献2所记载的基于压花加工的开孔方法得到的孔的直径如上所述为0.1mm左右，在孔越微细吸声系数越高的多孔板吸声中，吸声性能存在极限。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够在具有0.1mm左右以上的一定程度的厚度的板材上形成比以往微细的孔的微细多孔板的制造方法。

用于解决课题的方案

本发明所涉及的微细多孔板的制造方法的特征在于，将开设有多个孔且具有凹凸的多孔板向与凹凸重复的方向交叉的方向按压，从而使该多孔板以凹凸的高度比按压前的凹凸的高度低的方式进行塑性变形，由此缩小开设于多孔板的孔。

发明效果

根据本发明，能够在具有0.1mm左右以上的一定程度的厚度的板材形成比以往微细的孔。

附图说明

图1是示出通过压花加工在金属板开设许多小孔的一实施方式的立体图。

图2A是形成于压花辊的外周面的凹凸花纹的立体图。

图2B是直线地示出构成图2A所示的凹凸花纹的刃部的啮合状态的图。

图3A是通过压花加工而开设有许多小孔的多孔板的剖视图。

图3B是图3A的A部的放大示意图(与压花辊的外周面的一个刃部配合图示)。

图4A是示出对图3A所示的多孔板进行冲压加工时的多孔板的孔的变形的剖面示意图。

图4B是示出对图3A所示的多孔板进行冲压加工时的多孔板的孔的变形的剖面示意图。

图5是示出通过压花加工而开设有许多小孔的多孔板的吸声系数和对该多孔板进行冲压加工而缩小孔后的微细多孔板的吸声系数的曲线图。

图6是示出通过压花加工而开设有许多小孔的多孔板的吸声系数和改变压下量并对该多孔板进行冲压加工而缩小孔后的多个微细多孔板的吸声系数的曲线图。

图7是示出在冲压加工中使用的金属模具的变形例的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本具体实施方式进行说明。

(基于压花加工的穿孔)

首先，通过在使板材局部地裂开的同时进行的压花加工，在板材形成凹凸的同时对凹凸的顶点部分开设孔而形成多孔板(多孔板形成工序)。参照图1～图2B对进行该穿孔加工的装置的例子进行说明。图1所示的压花辊1、2中，例如，一方的压花辊1以绕轴心旋转自如的状态被固定，另一方的压花辊2以绕轴心旋转自如的状态相对于对置的压花辊1而被按压。在压花辊1、2的外周面分别形成有凹凸花纹3。如图2A所示，凹凸花纹3由四角锥状的多个刃部3a构成。图2B是直线地示出构成凹凸花纹3的刃部3a的啮合状态的图。需要说明的是，刃部3a的形状并不局限于四角锥状。

向压花辊1、2间夹入金属板4，通过使压花辊1旋转而输送金属板4。此时，按压于金属板4的压花辊的刃部3a对该金属板4施加凹凸且使金属板4局部地裂开而开设孔6。由此，形成具有凹凸且在该凹凸的顶点部分开设有孔6的多孔板5(图3A)。图3B是与压花辊1、2的外周面的一个刃部3a配合示出的图3A的A部的放大示意图。通过压花加工在凸部7(若改变上下视角也是凹部)的顶部7a(顶点部分)开设有等价孔径Dmm的孔6。如上所述，等价孔径是指孔为圆形的情况下的孔径，等价孔径由孔的开口面积计算。

金属板4的板厚t例如为0.1～0.3mm左右。金属板4的板厚t也可以小于0.1mm，但刚性变低。反之，也可以是板厚t大于0.3mm的金属板4，但在该情况下，比起板厚t薄的情况，需要考虑压花辊1、2间的按压力、刃部3a的材质及其前端的尖锐度。金属板4的材质例如为铝、铝合金、不锈钢。

(孔缩小工序)

接下来，将多孔板5向与凹凸重复的方向D(参照图3A)交叉的方向按压，从而使多孔板5以凹凸的高度H(参照图3A)比按压前的凹凸的高度低的方式进行塑性变形，由此缩小开设于顶部7a的孔6。由此，形成微细多孔板。

如在图4A、图4B示出冲压加工的一部分那样，在冲压面平坦的金属模具8、9之间组装图3A所示的多孔板5，并使上金属模具9下降而对多孔板5进行冲压。在本实施方式的情况下，虽然将多孔板5向与凹凸重复的方向D正交的方向(相对于宏观观察多孔板5时的(不考虑凹凸的)多孔板5的正交方向)冲压，但冲压方向也可以不是上述正交方向而是倾斜方向。

当对多孔板5进行冲压时，该凸部7(若改变上下视角也是凹部)的高度变低，伴随于此，孔6变小。如图4A所示，基于冲压的压下量(H1、H2、H3)越大，则孔6的等价孔径(D1、D2、D3)越小。

另外，当对具有开设于凸部7(若改变上下视角也是凹部)的顶部7a的孔6的多孔板5进行冲压时，如图4B所示，优选以使孔6周围的板材局部重叠的方式压溃凸部7。需要说明的是，对重叠的部分标注附图标记E。“重叠”是指，成为折叠那样的方式。

(吸声性能的调整)

在所述的多孔板形成工序中进行穿孔间距以及穿孔直径的调整，在之后的所述的孔缩小工序中进行压下量的调整，由此能够控制吸声性能。

(吸声系数的比较)

图5是示出通过压花加工而开设有许多小孔的多孔板(比较例)的吸声系数和对该比较例所涉及的多孔板进行冲压加工而缩小孔后的微细多孔板(实施例)的吸声系数的曲线图。比较例所涉及的多孔板的孔径为其开口率为1.2％。实施例所涉及的微细多孔板的孔径为其开口率为0.79％。需要说明的是，板厚为0.1mm，背后空气层的层厚为40mm。

由图5可知，对比较例所涉及的多孔板进行冲压加工而缩小孔后的微细多孔板对315Hz～3150Hz的全部频段的吸声性能得到提高。

图6是示出通过压花加工而开设有许多小孔的多孔板(比较例)的吸声系数和改变压下量并对该比较例所涉及的多孔板进行冲压加工而缩小孔后的多个微细多孔板(实施例)的吸声系数的曲线图。

比较例所涉及的多孔板的孔径为其开口率为2.06％。实施例所涉及的微细多孔板的孔径及其开口率按压下量从小到达的顺序依次为1.13％、0.86％、0.55％。需要说明的是，板厚为0.1mm，背后空气层的层厚为40mm。

由图6可知，与比较例所涉及的多孔板相比，对比较例所涉及的多孔板进行冲压加工而缩小孔后的微细多孔板对315Hz～3150Hz的全部频段的吸声性能得到提高。另外，压下量大且使孔进一步微细化的多孔板吸声性能更好。

(其他实施方式)

在所述实施方式中，虽然示出了通过在使板材局部裂开的同时进行的压花加工在板材形成凹凸且同时在凹凸的顶点部分开设孔而形成多孔板的例子，但也可以代替于此，通过利用前端尖锐的针(针状物)在板材开设孔的针穿孔加工在板材形成凹凸且同时在凹凸的顶点部分开设孔而形成多孔板。需要说明的是，在该情况下，利用将针状物按压于板材的力在板材形成凹凸。在使用以穿孔间距纵横排列而固定有多个针状物的剑山那样的穿孔用具时，开孔变得比较容易。

形成于多孔板的凹凸根据所述的实施方式而成为锯齿状的凹凸。也可以不是锯齿状的凹凸而是“波形”的凹凸。作为形成“波形”的凹凸的加工方法，具有波纹加工这样的方法。

在所述实施方式中，虽然在板材形成凹凸的同时开设孔，但也可以在板材开设有孔之后在板材形成凹凸，也可以在板材形成有凹凸之后在板材开设孔。在该情况下，如在图3B标注有附图标记7b那样，也可以在多孔板的凸部7(若改变上下视角也是凹部)的斜部7b开设孔6。即便在斜部7b开设有孔6，以将多孔板5向与凹凸重复的方向D(参照图3A)交叉的方向按压而压溃凸部7的方式压下的话，孔6也变小。

另外，在图4A、图4B示出一部分的金属模具8、9的冲压面假定为整面平坦的面(多孔板5以整体相同的压下量被冲压)，例如图7所示那样，也可以在金属模具8、9的一方的冲压面设置高低差，设置金属模具8的冲压面同与其对置的金属模具9的冲压面之间的间隔不同的部位，在一张多孔板5中使压下量(按压量)不同。即，也可以在将多孔板向与凹凸重复的方向交叉的方向按压，从而使该多孔板以凹凸的高度比按压前的凹凸的高度低的方式进行塑性变形时，在多孔板中使按压量不同。这样一来，能够在一张多孔板5之中容易地使孔的等价孔径不同，从而能够减小宽频段的噪声。

另外，在孔缩小工序中，并非一张一张地对多孔板5进行冲压加工(按压加工)，也可以使多张多孔板5重叠而集中进行冲压加工(按压加工)。这样一来，微细多孔板的生产性提高。

作为按压多孔板5的方法，除向金属模具8、9间夹入多孔板5而按压的所述冲压加工以外，还有向一对滚子间夹入多孔板5并一边输送多孔板5一边进行按压的方法。

此外，当然可以在本领域技术人员能够设想的范围内进行各种变更。

(作用、效果)

本发明的微细多孔板的制造方法的特征在于，将开设有多个孔且具有凹凸的多孔板向与凹凸重复的方向交叉的方向按压，从而使该多孔板以凹凸的高度比按压前的凹凸的高度低的方式进行塑性变形，由此缩小开设于多孔板的孔6。

由于通过对多孔板进行按压而缩小孔，因此具有一定程度的厚度的板材也容易进行加工(孔微细化加工)。即，根据本发明，能够在具有0.1mm左右以上的一定程度的厚度的板材容易地形成比以往微细的孔。

优选在本发明中具备：多孔板形成工序，通过在使板材局部裂开的同时进行的压花加工、或者利用针状物在板材开设孔的针穿孔加工，在板材形成凹凸的同时在凹凸的顶点部分开设孔而形成所述多孔板；以及孔缩小工序，将所述多孔板向与凹凸重复的方向交叉的方向按压，从而使该多孔板以凹凸的高度比按压前的凹凸的高度低的方式进行塑性变形，由此缩小开设于所述顶点部分的孔。

当缩小开设于凹凸的顶点部分的孔时，与缩小开设于其他部位的孔的情况相比，容易预料孔的缩小量。由此，吸声性能变得容易控制。

另外，在本发明中，优选在所述孔缩小工序中使孔的周围的板材局部地重叠。当孔周围的板材成为重叠的形状时，孔周围的刚性提高，多孔板的结构衰减性能提高而板变得难以振动。通过使板振动减少，多孔部处的吸声效率提高。即，微细多孔板的吸声性能提高。

为了更容易重叠孔周围的板材，优选在所述孔缩小工序中，将多孔板向与凹凸重复的方向正交的方向按压。

此外，在本发明中，优选在将多孔板向与凹凸重复的方向交叉的方向按压，从而使该多孔板以凹凸的高度比按压前的凹凸的高度低的方式进行塑性变形时，在多孔板中使按压量不同。如此一来，能够容易在一张多孔板5中使孔的等价孔径不同，从而能够减少宽频段的噪声。

虽然参照特定的实施方式详细说明了本发明，但对本领域技术人员而言，在不脱离本发明的主旨和范围的前提下当然能够加以各种变更、修改。

本申请基于在2015年11月5日申请的日本专利申请(日本特愿2015-217280)，并在此援引其内容作为参照。

产业上的可利用性

根据本发明，能够进一步缩小多孔吸声板的孔而提高吸声特性，并且还能够应用于板厚厚达0.1mm以上的板材。

附图标记说明

1、2：压花辊；3：凹凸花纹；3a：刃部；4：金属板；5：多孔板；6：孔；7：凸部；7a：顶部(顶点部分)；7b：斜部。

Claims (5)

1.一种微细多孔板的制造方法，其特征在于，

将开设有多个孔且具有凹凸的多孔板向与凹凸重复的方向交叉的方向按压，从而使该多孔板以凹凸的高度比按压前的凹凸的高度低的方式进行塑性变形，由此缩小所述孔。

2.根据权利要求1所述的微细多孔板的制造方法，其特征在于，具备：

多孔板形成工序，通过在使板材局部裂开的同时进行的压花加工、或者利用针状物在板材开设孔的针穿孔加工，在板材形成凹凸的同时在凹凸的顶点部分开设孔而形成所述多孔板；以及

孔缩小工序，将所述多孔板向与凹凸重复的方向交叉的方向按压，从而使该多孔板以凹凸的高度比按压前的凹凸的高度低的方式进行塑性变形，由此缩小开设于所述顶点部分的孔。

3.根据权利要求2所述的微细多孔板的制造方法，其特征在于，

在所述孔缩小工序中，使所述孔的周围的板材局部重叠。

4.根据权利要求2或3所述的微细多孔板的制造方法，其特征在于，

在所述孔缩小工序中，将所述多孔板向与凹凸重复的方向正交的方向按压。

5.根据权利要求1所述的微细多孔板的制造方法，其特征在于，

当将所述多孔板向与凹凸重复的方向交叉的方向按压，从而使该多孔板以凹凸的高度比按压前的凹凸的高度低的方式进行塑性变形时，在所述多孔板中使按压量不同。