CN114352380B - 一种碳化硅dpf的加工方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳化硅DPF的加工方法及设备，属于DPF加工技术领域；S1：将若干碳化硅DPF坯料竖直排列摆放，并使所有胚料的待加工端面处于第一平面区域内；S2：用胶带覆盖第一平面区域，并将胶带的边缘向外延伸铺设成延伸区域；S3对坯料上方的胶带进行打孔、堵孔和固化后去除胶带。具体采用主要包括支撑座、模框、锁紧装置和支撑块的工装夹具来实现步骤S1、S2。可见，本发明可以同时加工多根碳化硅DPF坯料，效率高，并且可以防止堵孔的糊状物料进入隔壁蜂窝孔，使堵孔的糊状物料难以污染坯料的外侧壁，外侧壁无须贴胶保护，可以避免出现撕胶使坯料的外侧壁表皮破损的问题。

Description

一种碳化硅DPF的加工方法及设备

技术领域

本发明属于加工件夹持装置或定位装置领域，特别涉及一种碳化硅DPF的加工方法及设备。

背景技术

目前碳化硅DPF(全称Diesel Particulate Filter，柴油颗粒捕集器)的生产先采用单支条状的碳化硅蜂窝陶瓷坯料，先载其两端面及外侧壁贴上胶带，再对端面进行胶带打孔、泥料堵孔、泥料固化等处理，然后撕掉胶带。这种生产方式存在以下问题：(1)一次加工一支碳化硅DPF坯料，生产效率低，如大批量生产，需要投入很大的人力和管理成本。(2)胶带既要黏贴紧端面，防止挤压的时候泥料进入隔壁孔洞，又要保护碳化硅蜂窝陶瓷的外侧壁在挤压泥料进行堵孔时不受堵孔所用泥料的污染，对贴胶带的要求较高，操作难，容易因贴胶不到位而影响产品质量。(3)此外，堵孔时泥料进入孔道后，水分被孔壁吸收，造成碳化硅DPF坯料靠近端面的强度下降，因此撕胶带的时候，导致脆弱的外侧壁的表皮表皮被胶带粘走破壁，造成的产品破损，目前这类破损率超30％，影响生产效率。

发明内容

本发明公开了一种碳化硅DPF的加工方法及设备，目的在于解决现有技术中存在的上述问题。

本发明采用如下技术方案：

一种碳化硅DPF的加工方法，包括以下步骤：

步骤一，备料：将若干碳化硅DPF坯料竖直排列摆放，并使所有碳化硅DPF坯料具有若干蜂窝孔的待加工端面处于同一个水平面内，以该水平面内覆盖所有待加工端面的最小连续区域为第一平面区域。

步骤二，贴胶：用胶带覆盖第一平面区域，并使胶带贴紧所有碳化硅DPF坯料的待加工端面；将胶带的边缘朝第一平面区域外延伸铺设，在第一平面区域的垂直投影区域之外形成一个环绕该第一平面区域的延伸区域。

步骤三，打孔：对第一平面区域内的胶带进行打孔，在胶带上形成若干与蜂窝孔一一对应的胶带孔。

步骤四，堵孔：将糊状物料经胶带孔填入并堵塞对应的蜂窝孔。

步骤五，固化：对蜂窝孔内的糊状物料进行固化处理。

步骤六，撕胶：将胶带与所有碳化硅DPF坯料分离。

进一步，所述步骤二中，所述延伸区域与第一平面区域处于同一平面。

进一步，所述步骤三中，采用激光打孔的方式对胶带进行打孔；所述步骤四中，先将糊状物料加至胶带的上表面，再用刮涂的方式将糊状物料填入蜂窝孔。

进一步，还包括工装夹具，该工装夹具包括支撑座、模框和锁紧装置，所述模框设置于支撑座，模框的上端面竖直设有若干置料孔，支撑座在置料孔的延伸处形成置料槽，所述支撑座在置料槽装配有用于固定碳化硅DPF坯料的锁紧装置；使用所述工装夹具实现所述步骤一和步骤二的方法如下：将若干碳化硅DPF坯料放入各置料孔，使所有碳化硅DPF坯料的待加工端面相平齐，并与模框的上端面相平齐或者相靠近；再用锁紧装置将所有碳化硅DPF坯料固定；用一整块胶带贴紧所有碳化硅DPF坯料的待加工端面以及模框的上端面，使胶带覆盖所述第一平面区域和延伸区域。

进一步，所述工装夹具中，置料槽在相对模框的一端可朝置料孔延伸方向弹性浮动地设置有若干与置料孔一一对应的支撑块；所述步骤一中，将若干碳化硅DPF坯料放入各置料孔后，碳化硅DPF坯料与对应支撑块相互抵触，此时碳化硅DPF坯料的待加工端面高于模框的上端面；然后一块平面压板对若干碳化硅DPF坯料向下挤压，直至平面压板与模框的上端面相抵触，从而将所有碳化硅DPF坯料的待加工端面与模框的上端面相平齐。

进一步，所述工装夹具中，模框的置料孔分前后两排，每排包含若干置料孔，所述支撑架包括两个左右对称设置于所述托盘的支撑板，模框的左右两端分别连接于两所述支撑板的上端；所述隔板组件包括主隔板，两所述支撑板在前后两排置料孔之间设有所述主隔板；所述锁紧装置包括夹板，两所述夹板可朝主隔板相互张合地设置于所述支撑座；所述步骤一中，锁紧装置将两所述夹板朝主隔板靠拢，从而将所有碳化硅DPF坯料相互固定。

进一步，还包括加工设备，该加工设备包括打孔机、堵孔机、烘干机、输送机以及至少一所述工装夹具；在工装夹具上完成所述步骤一和步骤二的内容，然后由输送机将工装夹具送入打孔机，并由打孔机完成所述步骤三的内容；再由输送机将工装夹具从打孔机送入堵孔机，并由所述堵孔机完成所述步骤四的内容；再由输送机将工装夹具从堵孔机送入烘干机，并由所述烘干机完成所述步骤五的内容。

一种碳化硅DPF的加工设备，该加工设备用于实现上述加工方法；所述加工设备包括打孔机、堵孔机、烘干机、输送机以及至少一结构如上任一所述加工方法中记载的工装夹具；所述工装夹具可随输送带移动地放置于所述输送机，所述打孔机、堵孔机和烘干机通过输送机依次连接；所述工装夹具用于实现所述步骤一和步骤二的内容，所述打孔机用于实现所述步骤三的内容，所述堵孔机所述步骤四的内容，所述烘干机用于实现所述步骤五的内容。

由上述对本发明结构的描述可知，本发明具有如下优点：

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

其一、本发明的加工方法包括：将若干碳化硅DPF坯料竖直排列摆放，并使所有碳化硅DPF坯料有蜂窝孔的待加工端面处于同一个水平面内，以其为第一平面区域；用胶带覆盖第一平面区域，并将胶带的边缘朝第一平面区域外延伸铺设，形成延伸区域；对第一平面区域内的胶带进行打孔；将糊状物料经胶带孔填入并堵塞相应的蜂窝孔；糊状物料固化后将胶带去除。可见，本发明可以同时加工多根碳化硅DPF坯料，生产效率高；并且用胶带贴紧所有碳化硅DPF坯料的待加工端面，防止堵孔时糊状物料进入隔壁的蜂窝孔，此外胶带向外延伸扩展形成一个延伸区域，使堵孔时糊状物料难以接触和污染碳化硅DPF坯料的外侧壁，无须对碳化硅DPF坯料的外侧壁进行贴胶保护，简化加工工艺，并且可以避免出现撕胶使碳化硅DPF坯料的外侧壁表皮破损的问题。

其二、本发明中，优选延伸区域与第一平面区域处于同一平面，这样采用刮涂的方式将糊状物料填入蜂窝孔时更加平顺和可控，提升加工工艺。

其三、本发明中借助工装夹具和胶带具体实现步骤一和步骤二的内容，在锁紧装置和可上下浮动的若干支撑块的设计下，借助外力施压将碳化硅DPF坯料装入该工装夹具时，可以使不同长度的碳化硅DPF坯料的端面一同与模框平齐，进而使本发明不仅可以适用于不同长度的碳化硅DPF坯料；将胶带的边缘贴于模框的上端面形成结实且稳定的延伸区域，进一步强化对碳化硅DPF坯料的外侧壁保护作用。可见，本发明的工装夹具具有使用灵活，适用性强，操作简单，可控，生产效率高等优点。

其四、本发明中，工装夹具的置料孔采用前后两排设计，由主隔板和两个夹板相互配合，实际形成两个前后分布的夹具，即可以增加单次加工的产品数量，又可以牢靠地夹住所有碳化硅DPF坯料。

附图说明

图1为本发明中，加工方法的流程框图。

图2为本发明中，工装夹具的立体结构示意图。

图3为本发明中，工装夹具的拆解示意图。

图4为本发明的工装夹具中，活动连接机构的拆解示意图一。

图5为本发明的工装夹具中，活动连接机构的拆解示意图二。

图6为本发明中，工装夹具装载碳化硅DPF坯料时的状态示意图。

图7为本发明中，加工设备的立体结构示意图。

附图标记说明：支撑座-1，托盘-11，把手-111，防撞块-112，支撑条-113，支撑架-12，支撑板-121，-连接件122，隔板组件-13，主隔板-131，副隔板-132，模框-2，置料孔-20，锁紧装置-3，夹板-31，活动连接机构-32，驱动组件-320，滑轨-321，滑块-322，第一零部件-3221，第二零部件-3222，第一连杆-323，连接块-324，固定座-325，推杆-326，第二连杆-327，手柄-328，支撑块-4，固定块-41，浮动杆-42，压缩弹簧-43，置料槽-5，打孔机-6，堵孔机-7，烘干机-8，输送机-9，工装夹具-10，碳化硅DPF坯料-a。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例一

如图1所示，一种碳化硅DPF的加工方法，包括以下步骤：

步骤一，备料：将若干碳化硅DPF坯料竖直排列摆放，并使所有碳化硅DPF坯料具有若干蜂窝孔的待加工端面处于同一个水平面内，以该水平面内覆盖所有待加工端面的最小连续区域为第一平面区域。

步骤二，贴胶：用胶带覆盖第一平面区域，并使胶带贴紧所有碳化硅DPF坯料的待加工端面；将胶带的边缘朝第一平面区域外延伸铺设，在第一平面区域的垂直投影区域之外形成一个环绕该第一平面区域的延伸区域。作为优选，延伸区域与第一平面区域处于同一平面。

步骤三，打孔：对第一平面区域内的胶带进行打孔，在胶带上形成若干与蜂窝孔一一对应的胶带孔。作为优选，采用激光打孔的方式对胶带进行打孔。

步骤四，堵孔：将糊状物料经胶带孔填入并堵塞对应的蜂窝孔。作为优选，先将糊状物料加至胶带的上表面，再用刮涂的方式将糊状物料填入蜂窝孔。

步骤五，固化：对蜂窝孔内的糊状物料进行固化处理。

步骤六，撕胶：将胶带与所有碳化硅DPF坯料分离。

实施例二

如图1至图7，本实施例二提供一种用于实现上述加工方法的加工设备及相应的具体加工方法。该加工设备包括打孔机6、堵孔机7、烘干机8、输送机9以及至少一个工装夹具10。打孔机6、堵孔机7和烘干机8通过输送机9依次连接。输送机9装配有至少一个工装夹具10，用于使工装夹具10依次经停打孔机6、堵孔机7和烘干机8。

如图2至图6所示，工装夹具主要包括支撑座1、模框2、锁紧装置3以及支撑块4。模框2设有若干用于放置碳化硅DPF坯料a的置料孔20。模框2设置于支撑座1，支撑座1在置料孔20的延伸处形成置料槽20，且在置料槽20装配有用于固定碳化硅DPF坯料a的锁紧装置3和支撑块4。

模框2设有六个以分前后两排每排三个排列方式设置的用于放置碳化硅DPF坯料a的置料孔20，但置料孔20的数量和排列方式并不局限于此。

支撑座1主要包括托盘11、支撑架12和隔板组件13。支撑架12包括两块支撑板121，两块支撑板121的下端通过连接件122配合螺栓左右平行分布地竖直固定连接于托盘11的上端面，形成一个用于安装模框2、锁紧装置3、隔板组件13的支撑架12。

模框2的两端通过螺栓等方式分别连接于两块支撑板121，将模框2以置料孔20朝下的方式架设于支撑架12的上端。

隔板组件13包括但不限于一块主隔板131和两块副隔板132。主隔板131的左右两端通过螺丝等方式分别连接于两块支撑板121，使主隔板131竖直设置于两块支撑板121之间，组成一个工字型。两块副隔板132的下端竖直且相互间隔地插接于主隔板131的上端，并且两块副隔板132的上端与主隔板131的上端平齐。此外，主隔板131的上端通过螺丝等方式连接于模框2的下端面，并使主隔板131位于前后两排置料孔20之间。两块副隔板132的上端通过插接地方式连接于模框2的下端面，并使副隔板132位于同排相邻两个置料孔20之间。

作为优选，托盘11的上端面还设有便于取放的把手111。托盘11的左右侧面安装有防撞块112。托盘11的下端面设有用于配合输送机的支撑条113。

此外，置料孔20的尺寸应列大于碳化硅DPF坯料a的尺寸，以增加设备对微量弯曲的加工件的兼容性，和取放加工件时候的容易程度。

这些置料槽5相对模框2的一端设有至少一用于抵触碳化硅DPF坯料a的支撑块4。具体地，为了使该工装夹具可适用于不同尺寸的碳化硅DPF坯料a，每个置料槽5均可朝置料孔延伸方向弹性浮动地设有一个支撑块4。弹性浮动的一种具体实施方式是：主隔板131在每个置料孔20的正下方通过螺丝可拆卸地固定连接有一块呈L型的固定块41，且固定块41的安装高度可根据需要进行调节。固定块41可上下移动地穿设有一根浮动杆42，支撑块4固定安装于浮动杆42的上端，并且浮动杆42套设有两端分别顶持支撑块4和固定块41的压缩弹簧43。作为优选，支撑块4的上端面包括但不限于设有起缓冲保护作用的橡胶层(图中未体现)。

支撑座1在置料槽5装配有用于固定碳化硅DPF坯料a的锁紧装置3。其中，锁紧装置3主要包括两块夹板31和活动连接机构32，两块夹板31通过活动连接机构32可朝置料槽5相互张合地设置于支撑座1。作为优选，夹板31的夹持面包括但不限于设有起缓冲保护作用的橡胶层(图中未体现)。

具体地，两块夹板31分别位于主隔板131的前后两侧。作为活动连接机构32的一种具体实施方式：其主要包括滑轨321、滑块322、第一连杆323、连接块324以及驱动组件320。滑轨311通过螺丝等方式连接于支撑板121，并且滑轨311装配设有两块可沿滑轨311移动的滑块322。连接块324的两端分别铰接有一根第一连杆323，并且两根第一连杆323分别铰接于两个滑块322。而连接块324配设有用于使连接块324上下移动的驱动组件320，并且两块滑块322分别连接两块夹板31。当连接块324上移时两个滑块322相互靠拢，从而使两块夹板31相互靠拢夹紧。

作为优选，滑块322包括通过螺丝相互可拆卸连接的第一零部件3221和第二零部件3222。第一零部件3221与滑轨311滑动连接；第二零部件3222与第一连杆323相铰接，且通过合页32与夹板31的端部相连接。

具体地，驱动组件320主要包括固定座325、推杆326、第二连杆327和手柄328。固定座325固设置于支撑板121，推杆326可上下移动地穿设于固定座325，且推杆326的上端连接于连接块324，推杆326的下端铰接于第二连杆327的上端，第二连杆327的下端铰接于手柄328的撒花姑娘带你，手柄328的中部铰接于固定座325，使手柄328的下端旋转下摆时推杆326上移，手柄328的下端旋转上摆时推杆326下移，进而使连接块324上下移动。但驱动组件320的具体实施方式并不局限于上述内容，如有需要也可以采用气缸，电动伸缩杆等驱动装置来代替该驱动组件320，使锁紧装置3自动化。

如图1至图7所示，一种碳化硅DPF的加工方法，包括以下步骤：

步骤一，备料：首先将六根碳化硅DPF坯料a从上之下送入各个置料孔20，直至碳化硅DPF坯料a的下端与支撑块4相抵触，此时碳化硅DPF坯料a的上端应当列高于模框2的上端面(即具有若干蜂窝孔(图中未体现)的待加工端面)；然后用外力或外物(如平面压板)向所有碳化硅DPF坯料a的上端面施压，配合浮动的支撑块4，使所有碳化硅DPF坯料a的上端与模框2的上端面相平齐(此时平面压板与模框2的上端面相接触)；再通过旋转下摆两手柄328，使锁紧装置3的两个夹板31相互靠拢，并在主隔板131的配合作用下将六根碳化硅DPF坯料a固定；撤去上述外力或外物(如平面压板)。以该水平面内覆盖所有待加工端面的最小连续区域为第一平面区域。

步骤二，贴胶：用一整块胶带贴紧所有碳化硅DPF坯料a的待加工端面以及模框2的上端面，使胶带覆盖上述第一平面区域，并由胶带与模框2的上端面相互贴合，形成一个环绕该第一平面区域的延伸区域，并且该延伸区域与第一平面区域处于同一平面。

步骤三，打孔：通过输送机9将完成步骤一和步骤二的工装夹具10随输送带送入打孔机6，由该打孔机6采用激光打孔的方式对第一平面区域内的胶带进行打孔，各个碳化硅DPF坯料a对应的胶带上形成若干与蜂窝孔一一对应的胶带孔。

步骤四，堵孔：通过输送机9将工装夹具10随输送带从打孔机6送入堵孔机7，堵孔机7先将预备好的糊状物料添加至胶带的上表面，再用可移动地刮板在胶带的上表面来回移动，采用刮涂的方式将糊状物料经胶带孔填入并堵塞对应的蜂窝孔。

步骤五，固化：通过输送机9将工装夹具10随输送带从堵孔机7送入烘干机8，由烘干机8对糊状物料进行固化处理。其主要目的是为了烘干固化蜂窝孔内用于堵蜂窝孔的糊状物料，防止后续撕胶时蜂窝孔的糊状物料被带出。

步骤六，撕胶：将胶带与所有碳化硅DPF坯料分离。

步骤七，采用步骤一至步骤六的方法对六个碳化硅DPF坯料a的下端面(碳化硅DPF坯料a另一具有若干蜂窝孔的待加工端面)进行相同的加工处理。

综上简而言之，本实施例二在工装夹具10上完成步骤一和步骤二的内容，然后由输送机9将工装夹具10送入打孔机6，并由打孔机6完成步骤三的内容；再由输送机9将工装夹具10从打孔机6送入堵孔机7，并由堵孔机7完成步骤四的内容；再由输送机9将工装夹具10从堵孔机7送入烘干机8，并由烘干机8完成步骤五的内容。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种碳化硅DPF的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，备料：将若干碳化硅DPF坯料竖直排列摆放，并使所有碳化硅DPF坯料具有若干蜂窝孔的待加工端面处于同一个水平面内，以该水平面内覆盖所有待加工端面的最小连续区域为第一平面区域；

步骤二，贴胶：用胶带覆盖第一平面区域，并使胶带贴紧所有待加工端面；将胶带的边缘朝第一平面区域外延伸铺设，在第一平面区域的垂直投影区域之外形成一个环绕该第一平面区域的延伸区域；

步骤三，打孔：对第一平面区域内的胶带进行打孔，在胶带上形成若干与蜂窝孔一一对应的胶带孔；

步骤四，堵孔：将糊状物料经胶带孔填入并堵塞对应的蜂窝孔；

步骤五，固化：对蜂窝孔内的糊状物料进行固化处理；

步骤六，撕胶：将胶带与所有碳化硅DPF坯料分离。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅DPF的加工方法，其特征在于：所述步骤二中，所述延伸区域与第一平面区域处于同一平面。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅DPF的加工方法，其特征在于：所述步骤三中，采用激光打孔的方式对胶带进行打孔。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅DPF的加工方法，其特征在于：所述步骤四中，先将糊状物料加至胶带的上表面，再用刮涂的方式将糊状物料填入蜂窝孔。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种碳化硅DPF的加工方法，其特征在于，还包括工装夹具，该工装夹具包括支撑座、模框和锁紧装置，所述模框设置于支撑座，模框的上端面竖直设有若干置料孔，支撑座在置料孔的延伸处形成置料槽，所述支撑座在置料槽装配有用于固定碳化硅DPF坯料的锁紧装置；使用所述工装夹具实现所述步骤一和步骤二的方法如下：将若干碳化硅DPF坯料放入各置料孔，使所有碳化硅DPF坯料的待加工端面相平齐，并与模框的上端面相平齐或者相靠近；再用锁紧装置将所有碳化硅DPF坯料固定；用一整块胶带贴紧所有碳化硅DPF坯料的待加工端面以及模框的上端面，使胶带覆盖所述第一平面区域和延伸区域。

6.根据权利要求5所述的一种碳化硅DPF的加工方法，其特征在于：所述工装夹具中，置料槽在相对模框的一端可朝置料孔延伸方向弹性浮动地设置有若干与置料孔一一对应的支撑块；所述步骤一中，将若干碳化硅DPF坯料放入各置料孔后，碳化硅DPF坯料与对应支撑块相互抵触，此时碳化硅DPF坯料的待加工端面高于模框的上端面；然后一块平面压板对若干碳化硅DPF坯料向下挤压，直至平面压板与模框的上端面相抵触，从而将所有碳化硅DPF坯料的待加工端面与模框的上端面相平齐。

7.根据权利要求5所述的一种碳化硅DPF的加工方法，其特征在于：所述工装夹具中，模框的置料孔分前后两排，每排包含若干置料孔，所述支撑座包括托盘、支撑架和隔板组件，所述支撑架包括两个左右对称设置于所述托盘的支撑板，模框的左右两端分别连接于两所述支撑板的上端；所述隔板组件包括主隔板，两所述支撑板在前后两排置料孔之间设有所述主隔板；所述锁紧装置包括夹板，两所述夹板可朝主隔板相互张合地设置于所述支撑座；所述步骤一中，锁紧装置将两所述夹板朝主隔板靠拢，从而将所有碳化硅DPF坯料相互固定。

8.一种碳化硅DPF的加工设备，其特征在于：该加工设备用于实现如权利要求1-4任一所述加工方法。

9.根据权利要求8所述的一种碳化硅DPF的加工设备，其特征在于：所述加工设备包括打孔机、堵孔机、烘干机、输送机以及至少一工装夹具；该工装夹具可随输送带移动地放置于所述输送机，所述打孔机、堵孔机和烘干机通过输送机依次连接；所述工装夹具用于实现所述步骤一和步骤二的内容，所述打孔机用于实现所述步骤三的内容，所述堵孔机所述步骤四的内容，所述烘干机用于实现所述步骤五的内容。

10.根据权利要求9所述的一种碳化硅DPF的加工设备，其特征在于：所述工装夹具的结构如权利要求5、6和7任一所述加工方法中所记载的工装夹具。

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