JP2008188701A - Drill for manufacturing honeycomb object molding die, and method for manufacturing honeycomb object molding die using it - Google Patents

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JP2008188701A JP2007024552A JP2007024552A JP2008188701A JP 2008188701 A JP2008188701 A JP 2008188701A JP 2007024552 A JP2007024552 A JP 2007024552A JP 2007024552 A JP2007024552 A JP 2007024552A JP 2008188701 A JP2008188701 A JP 2008188701A
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良次 室野
Motoo Niwa
基夫 丹羽
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drill for manufacturing a honeycomb object molding die with a long cutting tool service life, and a method for manufacturing the honeycomb object molding die using the drill manufacturing the honeycomb body molding die with a uniform extrusion capacity of material. <P>SOLUTION: In manufacturing the honeycomb body molding die, the drill is used in carrying out a drilling process of forming a supply hole with a 0.7-1.3 mm diameter and a 13.5-14.5 mm depth on a hole forming face of a die material. It is composed by axially connecting: a cutting part 5 having two tip cutting edges 51 made of cemented carbide, two side face cutting edges 52 spirally formed from its outer circumference end, and a spiral groove part 53 for chip discharge formed along the side face cutting edges 52; and a shank part 6 held by a chuck of a rotating means. A web thickness in the cutting part 5 is 0.20-0.32 mm, a length of the cutting part 5 is 20.0 mm or less, and a value adding twice the length of its diameter to the depth of the supply hole or more, and an angle between the two tip cutting edges 51 is 110-120°. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハニカム体成形用金型の製造に用いるドリル、及びそれを用いたハニカム体成形用金型の製造方法に関する。   The present invention relates to a drill used for manufacturing a honeycomb body molding die and a method for manufacturing a honeycomb body molding die using the drill.

例えば、自動車の排ガス浄化フィルター等として用いられるコージェライト等を主成分としたセラミック製のハニカム体は、ハニカム体成形用金型(以下、適宜、単に金型という)を用いて、セラミックス原料を含む材料を押出成形することにより製造される。このハニカム体は、隔壁を格子状に設けて多数のセルを構成してなり、そのセル形状としては、四角形、六角形等種々の形状がある。   For example, a ceramic honeycomb body mainly composed of cordierite used as an exhaust gas purification filter for automobiles, etc. includes a ceramic raw material using a honeycomb body molding die (hereinafter simply referred to as a mold). Manufactured by extruding the material. This honeycomb body is formed of a large number of cells by providing partition walls in a lattice shape, and the cell shape includes various shapes such as a quadrangle and a hexagon.

上記金型としては、金型本体に、材料を供給するための多数の供給穴と、その供給穴に連通して格子状に設けられ、材料をハニカム形状に成形するためのスリット溝とが形成されたものを用いる(特許文献1、2)。
上記供給穴は、ドリルを用いて形成される。従来、上記ドリルとしては、優れた高速度工具鋼として多用されているハイス鋼からなるものが使用されてきた。しかしながら、ハイス鋼であっても、上記金型における極細の供給穴を多数形成するをドリルとして用いた場合には、摩耗によって加工面が粗くなったり、供給穴の寸法が不均一になり、原料の流れに悪影響を与えるという問題や、ドリルの刃具寿命が短く、コストが増大するという問題があった。
As the above-mentioned mold, a large number of supply holes for supplying a material and a slit groove for forming the material into a honeycomb shape are formed in a lattice shape in communication with the supply holes. (Patent Documents 1 and 2).
The supply hole is formed using a drill. Conventionally, drills made of high-speed steel, which is frequently used as an excellent high-speed tool steel, have been used. However, even in the case of high-speed steel, when a large number of extremely fine supply holes in the mold are formed as a drill, the machined surface becomes rough due to wear, or the dimensions of the supply holes become non-uniform. There is a problem of adversely affecting the flow of the drill and a problem that the tool life of the drill is short and the cost is increased.

また、供給穴を加工する際には、ドリルのわずかな振れが、穴曲がりやドリルの折れにつながる。
上記供給穴の穴精度にバラつきがあり、面粗さや穴径が異なる場合や、穴曲がりがある場合には、原料の流れ性に影響し、得られるハニカム体の隔壁に挫屈が生じたり、目切れが生じるという問題があった。
また、上記金型の生産性を高めるために、ドリルの交換時間の削減が望まれており、寿命の長いドリルの開発が望まれていた。
In addition, when machining the supply hole, slight deflection of the drill leads to bending of the hole or drill breakage.
If there is variation in the hole accuracy of the above-mentioned supply holes, if the surface roughness and hole diameter are different, or if there is a bend in the hole, it will affect the flowability of the raw material, and the resulting honeycomb body will be buckled, There was a problem that cutting was caused.
In addition, in order to increase the productivity of the mold, reduction of drill replacement time is desired, and development of a drill having a long life has been desired.

一方、ハイス鋼よりもさらに硬度が高く耐摩耗性に優れた超硬のドリルを利用することが試みられてきた。しかし、超硬は、ハイス鋼よりも耐摩耗性には優れるものの脆いため、早期に折損してしまい、かえってドリルの寿命が短くなるという問題があった。   On the other hand, it has been attempted to use a carbide drill having higher hardness and higher wear resistance than high-speed steel. However, although cemented carbide has better wear resistance than high-speed steel, it is brittle, so it breaks early, and there is a problem that the life of the drill is shortened.

特許第3750348号公報Japanese Patent No. 3750348 特許第3814849号公報Japanese Patent No. 3814849

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、材料の押し出し量が均一であるハニカム体成形用金型を製造することが可能な、刃具寿命の長いハニカム体成形用金型製造用ドリル、及びそれを用いたハニカム体成形用金型の製造方法を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and is a honeycomb body molding die having a long blade tool life that can produce a honeycomb body molding die having a uniform material extrusion amount. It is an object of the present invention to provide a mold manufacturing drill and a method for manufacturing a die for forming a honeycomb body using the drill.

第1の発明は、材料を供給するための供給穴と、該供給穴に連通し材料をハニカム形状に成形するための多角形格子状のスリット溝とを有するハニカム体成形用金型を製造するに当たって、金型素材の穴成形面に、直径0.7〜1.3mm、深さ13.5〜14.5mmの上記供給穴を形成する穴加工工程を行う際に用いるドリルであって、
該ドリルは、超硬製であると共に、2つの先端切れ刃と、その外周端から螺旋状に形成された2本の側面切れ刃と、該側面切れ刃に沿って形成された切り屑排出用の螺旋状の溝部とを有する刃部と、回転手段のチャックに保持されるシャンク部とを軸方向に連ねて構成されており、
上記刃部における芯厚は、0.20〜0.32mm、
上記刃部の長さは、上記供給穴の深さにその直径の2倍の長さを加えた値以上、20.0mm以下の長さであり、
上記2つの先端切れ刃のなす角度は、110〜120°であることを特徴とするハニカム体成形用金型製造用ドリルに関する(請求項1)。
1st invention manufactures the metal mold | die for honeycomb body formation which has the supply hole for supplying material, and the polygonal lattice-shaped slit groove | channel for communicating with this supply hole and shape | molding material into a honeycomb shape. At the time of drilling, a drill used when performing the hole machining step of forming the supply hole having a diameter of 0.7 to 1.3 mm and a depth of 13.5 to 14.5 mm on the hole forming surface of the mold material,
The drill is made of cemented carbide and has two tip cutting edges, two side cutting edges formed in a spiral shape from the outer peripheral end thereof, and chip discharge formed along the side cutting edges. A blade portion having a spiral groove portion and a shank portion held by the chuck of the rotating means are connected in the axial direction.
The core thickness in the blade part is 0.20 to 0.32 mm,
The length of the blade part is a value not less than a value obtained by adding a length twice the diameter to the depth of the supply hole, and a length of 20.0 mm or less.
The present invention relates to a drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body, characterized in that an angle formed by the two tip cutting edges is 110 to 120 °.

本発明のハニカム体成形用金型製造用ドリルは、超硬製である。硬く、耐摩耗性の高い超鋼を用いることにより、穴加工工程中にドリルがたわみ難く、直進性を確保することができる。これにより、穴曲がりや、加工面が粗くなることを抑制することができる。   The drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body of the present invention is made of cemented carbide. By using hard steel with high wear resistance, it is difficult for the drill to bend during the drilling process, and straightness can be ensured. Thereby, it can suppress that a hole bends and a processing surface becomes rough.

上記超硬は、硬く耐摩耗性が高い反面、脆くて折れ易いという性質を有している。このため、前述したごとく、本発明の用途への実用化はできていなかった。ここで、本発明では、上記ドリルの上記刃部における芯厚を0.20〜0.32mmとすることにより、ドリルの剛性が高くなり、超鋼の折れ易さをカバーし、欠けを防ぎ、直進性を確保することができる。   While the above carbide is hard and has high wear resistance, it has the property of being brittle and easy to break. For this reason, as described above, it has not been put into practical use for the present invention. Here, in the present invention, by setting the core thickness at the blade portion of the drill to be 0.20 to 0.32 mm, the rigidity of the drill is increased, the ease of breaking of the super steel is covered, and chipping is prevented. Straightness can be ensured.

また、上記刃部の長さは、上記供給穴の深さにその直径の2倍の長さを加えた以上、20.0mm以下の長さである。
これにより、上記ドリルの強度を低下させることなく、穴加工の際に発生する切り粉を排出し易くすることができる。
Moreover, the length of the said blade part is the length of 20.0 mm or less more than the length of the said supply hole added twice the diameter.
Thereby, it is possible to easily discharge the chips generated during the hole processing without reducing the strength of the drill.

また、上記2つの先端切れ刃のなす角度は、110〜120°である。
これにより、上記2つの先端切れ刃を金属素材に侵入させる際に真っすぐに入れることができ、直進性を得ることができ、穴曲がりを抑制することができる。
The angle formed by the two tip cutting edges is 110 to 120 °.
Thereby, when making the said two front-end | tip cutting blade penetrate | invade into a metal raw material, it can put straightly, a straight advance can be obtained, and a hole bending can be suppressed.

すなわち、硬く、耐摩耗性の高い超硬を素材として用いて、上記芯厚、刃部の長さ、2つの先端切れ刃のなす角度という少なくとも3つの寸法的要件の全てを同時に具備する形状を有するドリルにすることにより、長期間にわたって、剛性を維持し、欠けや折れを抑制し、直進性を確保して、金型素材を削り取っていくことができる。これにより、本発明によれば、穴曲がりや、加工面が粗くなることを抑制し、高精度の供給穴を形成することができる。そのため、材料の押し出し量が均一であるハニカム体成形用金型を製造することが可能な、刃具寿命の長いハニカム体成形用金型製造用ドリルを提供することができる。   That is, using a hard, highly wear-resistant carbide as a material, a shape having all of at least three dimensional requirements at the same time: the core thickness, the length of the blade, and the angle formed by the two tip cutting edges. By using the drill, it is possible to maintain the rigidity over a long period of time, suppress chipping and breakage, ensure straightness, and scrape the mold material. Thereby, according to this invention, it can suppress that a hole bends and a processed surface becomes rough, and can form a highly accurate supply hole. Therefore, it is possible to provide a honeycomb body forming die manufacturing drill having a long cutting tool life, which can manufacture a honeycomb body forming mold with a uniform material extrusion amount.

第2の発明は、材料を供給するための供給穴と、該供給穴に連通し材料をハニカム形状に成形するための多角格子状のスリット溝とを有するハニカム体成形用金型を製造する方法であって、
金型素材の穴成形面に直径0.7〜1.3mm、深さ13.5〜14.5mmの上記供給穴を形成する穴加工工程と、
上記金型素材の穴成形面の反対側の面である溝成形面に上記スリット溝を形成する溝加工工程とを有し、
上記穴加工工程は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のドリルを用いて行うことを特徴とするハニカム体成形用金型の製造方法にある(請求項5)。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a die for forming a honeycomb body having a supply hole for supplying a material and a polygonal lattice-shaped slit groove for forming the material into a honeycomb shape in communication with the supply hole. Because
A hole machining step for forming the supply hole having a diameter of 0.7 to 1.3 mm and a depth of 13.5 to 14.5 mm on the hole forming surface of the mold material;
A groove processing step of forming the slit groove on a groove forming surface that is the surface opposite to the hole forming surface of the mold material,
The hole drilling step is performed by using the drill according to any one of claims 1 to 4 in a method for manufacturing a honeycomb body molding die (claim 5).

上記製造方法は、上述の第1の発明のハニカム体成形用金型製造用ドリルを用いて穴加工工程を行うことにより、直径0.7〜1.3mm、深さ13.5〜14.5mmの均一な供給穴を形成し、材料の押し出し量が均一であるハニカム体成形用金型を製造することができる。かつ、上記ドリルの寿命が長いので、生産性を大幅に向上させることができる。   In the manufacturing method, a hole forming step is performed using the above-described drill for manufacturing a honeycomb body forming die according to the first invention, so that the diameter is 0.7 to 1.3 mm and the depth is 13.5 to 14.5 mm. Thus, a honeycomb body mold can be manufactured in which uniform supply holes are formed and the amount of extrusion of the material is uniform. And since the said drill has a long lifetime, productivity can be improved significantly.

第1の発明のハニカム体成形用金型製造用ドリルにおいて、上記刃部における芯厚は、0.20〜0.32mmである。
上記ドリルの芯厚が0.2mm未満の場合には、ドリルの破損の原因となるという問題があり、一方、上記芯厚が0.32mmを超える場合には、穴加工の際に発生する切り粉を排出し難いという問題がある。
また、上記芯厚とは、溝部を加工して残るドリル中心部の最小直径である。
In the drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body according to the first invention, the core thickness of the blade portion is 0.20 to 0.32 mm.
When the core thickness of the drill is less than 0.2 mm, there is a problem of causing damage to the drill. On the other hand, when the core thickness exceeds 0.32 mm, the cutting that occurs during drilling is caused. There is a problem that it is difficult to discharge the powder.
Moreover, the said core thickness is the minimum diameter of the drill center part which remains after processing a groove part.

また、上記刃部の長さは、上記供給穴の深さにその直径の2倍の長さを加えた値以上、20.0mm以下の長さである。
上記刃部の長さが、上記供給穴の深さにその直径の2倍の長さを加えた長さ未満の場合には、穴加工の際に発生する切り粉を排出し難いという問題がある。一方、上記刃部の長さが、20.0mmを超える場合には、ドリルの強度が弱くなり折れ易くなるという問題がある。
Further, the length of the blade portion is not less than a value obtained by adding a length twice the diameter to the depth of the supply hole and not more than 20.0 mm.
If the length of the blade is less than the depth of the supply hole plus twice the diameter of the supply hole, there is a problem that it is difficult to discharge chips generated during drilling. is there. On the other hand, when the length of the blade portion exceeds 20.0 mm, there is a problem that the strength of the drill is weakened and it is easy to break.

また、上記2つの先端切れ刃のなす角度は、110〜120°である。
上記なす角が110°未満の場合には、ドリルの先端に欠けが生じるという問題があり、一方、上記なす角が120°を超える場合には、抵抗により折れが生じ易くなるという問題がある。
The angle formed by the two tip cutting edges is 110 to 120 °.
When the angle formed is less than 110 °, there is a problem that the tip of the drill is chipped. On the other hand, when the angle formed is more than 120 °, there is a problem that the resistance is easily broken.

上記ハニカム体成形用金型製造用ドリルは、上記先端切れ刃は、その先端角部に平坦面を設ける面取り加工を施してあることが好ましい(請求項2)。
これにより、上記ドリルの先端の欠けをより一層抑制することができる。
In the drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body, it is preferable that the tip cutting edge is chamfered to provide a flat surface at a corner of the tip.
Thereby, chipping at the tip of the drill can be further suppressed.

また、上記平坦面は、幅が0.005〜0.020mmであることが好ましい(請求項3)。
この場合には、特に良好に上記ドリルの欠けを抑制することができる。
Moreover, it is preferable that the said flat surface is 0.005-0.020 mm in width (Claim 3).
In this case, chipping of the drill can be suppressed particularly well.

上記平坦面の幅が0.005mm未満の場合には、上記面取りによる欠け防止向上効果が十分に得られないおそれがあり、一方、上記平坦面の幅が0.020mmを超える場合には、先端切れ刃による切削性が低下するおそれがある。   If the width of the flat surface is less than 0.005 mm, the chipping prevention improvement effect by chamfering may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the width of the flat surface exceeds 0.020 mm, the tip There is a possibility that the cutting performance by the cutting edge is lowered.

また、上記シャンク部は上記刃部よりも径が大きく、該刃部と上記シャンク部との間には両者を繋ぐテーパ状の径差部が設けられており、該径差部の軸心に対する傾斜角度は15〜30°であることが好ましい(請求項4)。
この場合には、上記ドリルの振れやたわみを抑制することができ、径差部での折れを抑制することができる。
Further, the shank portion has a diameter larger than that of the blade portion, and a tapered diameter difference portion is provided between the blade portion and the shank portion. The inclination angle is preferably 15 to 30 ° (claim 4).
In this case, the deflection and deflection of the drill can be suppressed, and bending at the diameter difference portion can be suppressed.

上記径差部の軸心に対する傾斜角度が15°未満の場合には、ドリルの振れを抑制し難くなり、形成される供給穴の精度が低下するおそれがあり、一方、上記径差部の軸心に対する傾斜角度が30°を超える場合には、応力集中により、その角度起点より折損するおそれがある。   When the angle of inclination of the diameter difference portion with respect to the axis is less than 15 °, it is difficult to suppress drill deflection and the accuracy of the formed supply hole may be reduced. When the inclination angle with respect to the heart exceeds 30 °, there is a risk of breakage from the angle starting point due to stress concentration.

第2の発明のハニカム体成形用金型の製造方法において、上記穴加工工程は、1本の上記ドリルにより1000点以上加工することが好ましい(請求項6)。
この場合には、ドリルの交換回数を低減することができ、ドリルの交換時間の削減が可能となり、上記ハニカム体成形用金型の生産性を高めることができる。そして、このような生産性向上効果は、上記第1の発明の優れたドリルの開発に成功したことによってはじめて成し遂げられたのである。
In the method for manufacturing a die for forming a honeycomb body according to a second aspect of the present invention, it is preferable that the hole drilling step is performed by 1000 points or more by one drill.
In this case, the number of drill replacements can be reduced, the drill replacement time can be reduced, and the productivity of the honeycomb body forming die can be increased. Such a productivity improvement effect was achieved for the first time by successfully developing the excellent drill of the first invention.

(実施例1)
本例は、本発明のハニカム体成形用金型製造用ドリルを用いてハニカム体成形用金型を製造する方法に関する実施例について、図1〜図8を用いて説明する。
(Example 1)
In this example, an embodiment relating to a method for manufacturing a honeycomb body forming mold using the honeycomb body forming mold manufacturing drill of the present invention will be described with reference to FIGS.

本例では、図1〜図3に示すごとく、材料を供給するための供給穴2と、該供給穴2に連通し材料をハニカム形状に成形するための多角形格子状のスリット溝3とを有するハニカム体成形用金型1を製造する。また、同図より知られるごとく、上記供給穴2は、スリット溝3の交点の位置に一定間隔で設けられている。   In this example, as shown in FIGS. 1 to 3, a supply hole 2 for supplying a material and a slit groove 3 in a polygonal lattice shape for forming the material in a honeycomb shape in communication with the supply hole 2. A honeycomb body forming mold 1 having the above structure is manufactured. As is known from the figure, the supply holes 2 are provided at regular intervals at the intersections of the slit grooves 3.

本例の製造方法は、金型素材の穴成形面に供給穴を形成する穴加工工程と、上記金型素材の穴成形面の反対側の面である溝成形面に上記スリット溝を形成する溝加工工程とを有する。
以下、これを詳説する。
In the manufacturing method of this example, the slit groove is formed on the groove forming surface which is the surface opposite to the hole forming surface of the mold material, and the hole forming step of forming the supply hole on the hole forming surface of the mold material. A grooving step.
This will be described in detail below.

上記ハニカム体成形用金型1を作製するに当たっては、その金型素材として、材質がSKD61の厚みが15.5mmで四角形状の板材を準備する(説明の都合上、この金型素材は、適宜、単に金型1として表現する。)。
まず、図4(a)に示すごとく、金型1における溝形成面12をその周囲よりも突出させるように外周部を切削する外周粗加工を行った。
In manufacturing the above-mentioned honeycomb body forming mold 1, a rectangular plate material having a thickness of 15.5 mm and a SKD61 material is prepared as the mold material (for convenience of explanation, this mold material is appropriately , Simply expressed as mold 1).
First, as shown in FIG. 4A, outer peripheral roughing was performed by cutting the outer peripheral portion so that the groove forming surface 12 of the mold 1 protrudes from the periphery.

次に、図4(b)に示すごとく、上記外周粗加工を行った面と反対側の面である穴成形面11に、上記穴加工工程を施した。穴加工工程においては、穴形成面11に、ドリルを用いて穴径Rがφ0.9mm、深さ13.5mmの供給穴2を多数形成した。   Next, as shown in FIG. 4B, the hole forming step was performed on the hole forming surface 11 which is the surface opposite to the surface on which the outer peripheral roughing was performed. In the hole machining step, a number of supply holes 2 having a hole diameter R of φ0.9 mm and a depth of 13.5 mm were formed on the hole forming surface 11 using a drill.

この穴加工工程は、具体的には、上記ドリルとして、図5〜図8に示す超硬製のドリル4を使用した。このドリル4は、図5に示すように、2つの先端切れ刃51と、その外周端から螺旋状に形成された2本の側面切れ刃52と、該側面切れ刃52に沿って形成された切り屑排出用の螺旋状の溝部53とを有する長さ17.5mmの刃部5と、回転手段のチャックに保持されるシャンク部6とを軸方向に連ねて構成されている。   Specifically, in this drilling step, a carbide drill 4 shown in FIGS. 5 to 8 was used as the drill. As shown in FIG. 5, the drill 4 is formed along two side cutting edges 52, two side cutting edges 52 formed spirally from the outer peripheral end thereof, and the side cutting edges 52. A blade portion 5 having a length of 17.5 mm having a spiral groove portion 53 for discharging chips and a shank portion 6 held by the chuck of the rotating means are connected in the axial direction.

また、図6に示すように、上記刃部5における芯厚Tは、0.30mmである。
また、図7に示すように、上記2つの先端切れ刃51のなす角度αは、120°である。
また、図8に示すように、上記先端切れ刃51は、軸心Oの垂直方向対して15°の傾斜βを有する第1傾斜面512と、該第1傾斜面512に連なり、軸心Oの垂直方向に対して30°の傾斜γを有する第2傾斜面513とを有している。先端角部514は、上記第1傾斜面512と上記溝部53とにより形成される部分であり、その先端角部514には、幅Uが0.020mmの平坦面511を設ける面取り加工を施してある。
Moreover, as shown in FIG. 6, the core thickness T in the said blade part 5 is 0.30 mm.
Moreover, as shown in FIG. 7, the angle α formed by the two tip cutting edges 51 is 120 °.
As shown in FIG. 8, the tip cutting edge 51 is connected to a first inclined surface 512 having an inclination β of 15 ° with respect to the vertical direction of the axis O, and the first inclined surface 512, and the axis O And a second inclined surface 513 having an inclination γ of 30 ° with respect to the vertical direction. The tip corner portion 514 is a portion formed by the first inclined surface 512 and the groove portion 53, and the tip corner portion 514 is chamfered to provide a flat surface 511 having a width U of 0.020 mm. is there.

また、上記シャンク部6は上記刃部5よりも径が大きく、該刃部5と上記シャンク部6との間には両者を繋ぐテーパ状の径差部56が設けられており、該径差部56の軸心に対する傾斜角度は15°である。
また、上記穴加工工程において、1本のドリルにより1000点以上の供給穴を加工することができた。
The shank portion 6 has a diameter larger than that of the blade portion 5, and a tapered diameter difference portion 56 is provided between the blade portion 5 and the shank portion 6 to connect the two. The inclination angle of the portion 56 with respect to the axis is 15 °.
Further, in the hole drilling step, 1000 or more supply holes could be machined with one drill.

続いて、熱処理工程において、上記金型1を、上記金型素材を1030℃で保持して焼き入れ処理を行った後、600℃で焼き戻し処理を行った(図示略)。   Subsequently, in the heat treatment step, the mold 1 was subjected to a quenching process while holding the mold material at 1030 ° C. and then a tempering process at 600 ° C. (not shown).

次に、金型1の外周面や基準穴等の仕上げ加工を行った後、上記溝加工工程を行った。図4(c)に示すごとく、溝加工工程では、金型1の穴成形面11の反対側の面である溝成形面12に、図示しない円盤状の研削砥石を用いてスリット溝3を一本ずつ多数形成し、四角形格子状とした。スリット溝3のサイズは、図3に示すごとく、溝巾wが0.06〜0.3mm、溝深さhが3.5〜5.5mmの範囲内とした。
次に、図4(d)に示すごとく、溝加工面12の外周形状を所望の円形状に整える段付き加工を行って金型1の加工工程を完了させた。
Next, after finishing the outer peripheral surface of the mold 1 and the reference hole, the groove processing step was performed. As shown in FIG. 4C, in the grooving step, the slit groove 3 is formed on the groove forming surface 12 which is the surface opposite to the hole forming surface 11 of the mold 1 by using a disk-shaped grinding wheel (not shown). A large number of each was formed to form a square lattice. As shown in FIG. 3, the size of the slit groove 3 was set such that the groove width w was 0.06 to 0.3 mm and the groove depth h was in the range of 3.5 to 5.5 mm.
Next, as shown in FIG. 4 (d), the step of forming the outer peripheral shape of the groove processing surface 12 into a desired circular shape was performed to complete the processing step of the mold 1.

次に、図4(e)に示すごとく、上記金型調整工程を行った。具体的には、金型1をシリンダ101の先端に当接させて、これを固定リング102によって固定した調整装置10を用いた。具体的には、シリンダ101内に、研磨用の材料103としてSiC砥粒流体研磨材を入れ、ピストン104によって押圧することにより、金型1の供給穴2に材料103を供給すると共にスリット溝3を通過させて溝形成面11から押し出すという作業により金型調整を実施した。   Next, as shown in FIG. 4 (e), the mold adjustment step was performed. Specifically, the adjusting device 10 in which the mold 1 is brought into contact with the tip of the cylinder 101 and fixed by the fixing ring 102 is used. Specifically, a SiC abrasive fluid abrasive is put in the cylinder 101 as the polishing material 103 and pressed by the piston 104 to supply the material 103 to the supply hole 2 of the mold 1 and to form the slit groove 3. The mold was adjusted by the work of passing through and extruding from the groove forming surface 11.

以上のようにして得られた金型1(試料E1とする)は、材料の押し出し量が均一であるハニカム体成形用金型とすることができる。
これは、特に、穴加工工程において、上述のハニカム体成形用金型製造用ドリルを積極的に採用したことにある。上記ドリルによる穴加工工程の実施により、供給穴を精度が良く形成することができる。
また、本例において、上記スリット溝は四角格子状としたが、六角のスリット溝を形成した場合であっても同様の効果を得ることができる。
The mold 1 (referred to as sample E1) obtained as described above can be a honeycomb body forming mold having a uniform material extrusion amount.
This is because, in particular, in the hole drilling process, the above-described drill for manufacturing a honeycomb body forming die is actively employed. The supply hole can be formed with high accuracy by performing the hole drilling process using the drill.
In the present example, the slit grooves are formed in a square lattice shape, but the same effect can be obtained even when hexagonal slit grooves are formed.

(比較例1)
本例は、本発明のハニカム体成形用金型製造用ドリルにかかる比較例について説明する。
本発明は、実施例1のドリルを、SKH−51からなるハイスドリルに変更した例である。
上記ハイスドリルは、図9に示すように、2つの先端切れ刃81と、その外周端から螺旋状に形成された2本の側面切れ刃82と、該側面切れ刃に沿って形成された切り屑排出用の螺旋状の溝部83とを有する長さ15mmの刃部84と、回転手段のチャックに保持されるシャンク部85とを軸方向に連ねて構成されている。
また、上記刃部84における芯厚は、0.3mmである。また、上記2つの先端切れ刃81のなす角度ωは、130°である。
また、上記シャンク部85は上記刃部84よりも径が大きく、該刃部84と上記シャンク部85との間には両者を繋ぐテーパ状の径差部86が設けられており、該径差部86の軸心に対する傾斜角度は15°である。
その他は、実施例1と同様にして行った。
本例では、穴加工工程において、1本のドリルにより加工できた供給穴の数は、およそ200点であった。
本例において得られた金型を試料C1とする。
(Comparative Example 1)
In this example, a comparative example according to the drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body of the present invention will be described.
This invention is the example which changed the drill of Example 1 into the high-speed drill which consists of SKH-51.
As shown in FIG. 9, the high-speed drill has two tip cutting edges 81, two side cutting edges 82 formed in a spiral shape from the outer peripheral end thereof, and chips formed along the side cutting edges. A blade portion 84 having a length of 15 mm having a spiral groove portion 83 for discharge and a shank portion 85 held by the chuck of the rotating means are connected in the axial direction.
Moreover, the core thickness in the said blade part 84 is 0.3 mm. The angle ω formed by the two tip cutting edges 81 is 130 °.
The shank portion 85 has a diameter larger than that of the blade portion 84, and a tapered diameter difference portion 86 is provided between the blade portion 84 and the shank portion 85 to connect the two. The inclination angle of the portion 86 with respect to the axis is 15 °.
Others were performed in the same manner as in Example 1.
In this example, the number of supply holes that could be processed by one drill in the hole processing step was approximately 200 points.
The mold obtained in this example is designated as sample C1.

(実験例1)
実施例1及び比較例1において作製したハニカム成形体成形用金型(試料E1及び試料C1)について、供給穴の真直度(うねり)、穴径、穴曲がり、面粗さを測定することにより、供給穴の加工精度を評価した。
図10(a)は、試料E1の供給穴部分の断面を示し、図10(b)は試料C1の供給穴部分の断面を示す図面代用写真である。
(Experimental example 1)
By measuring the straightness (waviness), hole diameter, hole bending, and surface roughness of the supply holes for the honeycomb molded body molds (sample E1 and sample C1) produced in Example 1 and Comparative Example 1, The processing accuracy of the supply hole was evaluated.
FIG. 10A shows a cross section of the supply hole portion of the sample E1, and FIG. 10B is a drawing substitute photograph showing a cross section of the supply hole portion of the sample C1.

本発明の実施例である試料E1は、供給穴2の真直度(うねり)は0.005〜0.008mm/13mmであり、穴径は0.9mm±10μmであり、穴曲がりは0.005〜0.040mm/13mmであり、供給穴の面粗さは6〜9μmRyであった。
本発明の比較例としての試料C1は、図10(b)から知られるように、E1の場合よりも供給穴208のうねりが大きいことが目視により観察される。具体的には、給穴208の真直度(うねり)は0.007〜0.040mm/13mmであり、穴径は0.9mm±30μmであり、穴曲がりは0.005〜0.080mm/13mmであり、供給穴の面粗さは6〜27μmRyであった。
これにより、本発明によれば、高い加工精度で供給穴を形成できることがわかる。
In the sample E1 which is an embodiment of the present invention, the straightness (swell) of the supply hole 2 is 0.005 to 0.008 mm / 13 mm, the hole diameter is 0.9 mm ± 10 μm, and the hole bending is 0.005. It was -0.040mm / 13mm, and the surface roughness of the supply hole was 6-9micrometer Ry.
As can be seen from FIG. 10B, the sample C1 as a comparative example of the present invention is visually observed that the swell of the supply hole 208 is larger than that in the case of E1. Specifically, the straightness (swell) of the feed hole 208 is 0.007 to 0.040 mm / 13 mm, the hole diameter is 0.9 mm ± 30 μm, and the hole bend is 0.005 to 0.080 mm / 13 mm. The surface roughness of the supply hole was 6 to 27 μm Ry.
Thereby, according to this invention, it turns out that a supply hole can be formed with high processing precision.

(実験例2)
次に、上記試料E1を用いてハニカム体を作製した。
具体的には、少なくとも原料粉末と水とを混練してなるセラミック原料を図11に示す押出成形装置9を用いて押出成形することによりハニカム成形体を得る押出成形工程と、上記ハニカム成形体を乾燥させる乾燥工程と、熱処理を行ってハニカム体を得る熱処理工程を行った。
(Experimental example 2)
Next, a honeycomb body was manufactured using the sample E1.
Specifically, an extrusion molding step of obtaining a honeycomb molded body by extruding a ceramic raw material obtained by kneading at least a raw material powder and water using an extrusion molding apparatus 9 shown in FIG. A drying process for drying and a heat treatment process for obtaining a honeycomb body by performing a heat treatment were performed.

得られるハニカム体は、外皮と、該外皮内にハニカム状に配設された隔壁と、該隔壁内に区画されていると共に両端に貫通するよう軸方向に沿って形成された多数のセルとを有する。
また、ハニカム体のサイズは、直径がφ103mm、高さが130mm、隔壁厚さが0.09mm、セルピッチすなわち一辺の長さが1.27mmである。なお、本例により得られるハニカム体のサイズは一例であり、これに限定されるものではない。
The obtained honeycomb body includes an outer skin, partition walls arranged in a honeycomb shape in the outer skin, and a large number of cells that are partitioned in the partition walls and formed along the axial direction so as to penetrate both ends. Have.
The honeycomb body has a diameter of φ103 mm, a height of 130 mm, a partition wall thickness of 0.09 mm, and a cell pitch, that is, a side length of 1.27 mm. In addition, the size of the honeycomb body obtained by this example is an example, and is not limited to this.

上記押出成形装置9は、図11に示すごとく、上方に設けた混練機91に対面した投入口92を有していると共に、その下方には上段スクリュー93、押出スクリュー部94、上記上段スクリュー93と押出スクリュー部94との間に真空室95と噛込ローラ96とを備えている。上記押出スクリュー部94は、円形状のスリーブ97と、該スリーブ97内においてセラミック原料を混練すると共に前進させるスクリュー98とを備えている。   As shown in FIG. 11, the extrusion molding apparatus 9 has an inlet 92 that faces a kneading machine 91 provided at the upper side, and an upper screw 93, an extrusion screw portion 94, and the upper screw 93 below the inlet 92. And an extrusion screw portion 94, a vacuum chamber 95 and a biting roller 96 are provided. The extrusion screw portion 94 includes a circular sleeve 97 and a screw 98 that kneads the ceramic raw material and advances the ceramic raw material in the sleeve 97.

上記押出スクリュー部94の前方には、該押出スクリュー部94から押し出される上記セラミック原料が通過する断面積を徐々に減少させる抵抗管99が設けてある。更にその前方には、抵抗管99から押し出される上記セラミック原料をハニカム形状に成形するための、ハニカム体成形用金型1(試料E1)が配設してある。ハニカム体成形用金型1には、ガイドリング90が配設してある。
また、本例の押出成形装置9は、上段スクリュー93と押出スクリュー部94とを有するが、上段スクリュー93と押出スクリュー部94との間に、更に、中段スクリューを設けても良い。
A resistance tube 99 for gradually reducing the cross-sectional area through which the ceramic raw material extruded from the extrusion screw portion 94 passes is provided in front of the extrusion screw portion 94. Further, a honeycomb body forming die 1 (sample E1) for forming the ceramic raw material extruded from the resistance tube 99 into a honeycomb shape is disposed in front of it. A guide ring 90 is disposed in the honeycomb body forming mold 1.
Moreover, although the extrusion molding apparatus 9 of this example has the upper stage screw 93 and the extrusion screw part 94, you may provide a middle stage screw between the upper stage screw 93 and the extrusion screw part 94 further.

次に、ハニカム体の製造方法について説明する。
まず、原料粉末と、水とを、混練機91により混練してセラミック原料とした。その後、上記混練機91から原料投入口92に、上記セラミック原料を投入し、これを、上段スクリュー93の回転による推進力によって、真空室95及び噛込ローラ96を介して押出スクリュー部94に送り込んだ。
Next, a method for manufacturing a honeycomb body will be described.
First, raw material powder and water were kneaded by a kneader 91 to obtain a ceramic raw material. Thereafter, the ceramic raw material is charged from the kneading machine 91 into the raw material charging port 92, and this is fed into the extrusion screw portion 94 via the vacuum chamber 95 and the biting roller 96 by the propulsive force by the rotation of the upper screw 93. It is.

その後、上記セラミック原料を上記押出スクリュー部94から押し出し、上記抵抗管99において通過断面積を徐々に減少させ、ハニカム体成形用金型1より押し出し、ガイドリング90を通過させることによってハニカム成形体を成形した。
次に、上記ハニカム成形体を所定長さに切断する。そして、分離された個々のハニカム成形体は、そのまま1時間放置し、乾燥工程を行った。
乾燥工程が終了した後、ハニカム成形体を焼成炉内に運搬し、焼成を行った。焼成は、1400℃の温度に5時間保持する条件で行い、ハニカム体が得られた。
Thereafter, the ceramic raw material is extruded from the extrusion screw portion 94, the passage cross-sectional area is gradually reduced in the resistance tube 99, extruded from the honeycomb body molding die 1, and passed through the guide ring 90, thereby forming the honeycomb molded body. Molded.
Next, the honeycomb formed body is cut into a predetermined length. Then, the separated individual honeycomb formed bodies were left as they were for 1 hour to perform a drying process.
After the drying process was completed, the honeycomb formed body was transported into a firing furnace and fired. Firing was performed under the condition of holding at a temperature of 1400 ° C. for 5 hours to obtain a honeycomb body.

次に、上記試料C1を用いてハニカム体を作製した。
上記ハニカム体成形用金型1(試料E1)を試料C1に変更して行った。その他は、試料E1の場合と同様にして行った。
Next, a honeycomb body was manufactured using the sample C1.
The honeycomb mold 1 (sample E1) was changed to the sample C1. Others were performed in the same manner as in Sample E1.

図12に、試料E1及び試料C1を用いてハニカム体7を作製した際の、ハニカム成形体71の出始め状態(押出成形を開始して金型から押出された先頭面Sの状態)を示す。
図12(a)は、試料E1を用いた場合のハニカム成形体71の出始め状態を示し、図12(b)は、試料C1を用いた場合のハニカム成形体71の出初め状態を示す図面代用写真である。
図12より知られるごとく、本発明の実施例としての試料E1を用いて作製した場合は、本発明の比較例としての試料C1を用いて作製した場合と比較して、出始め状態(先頭面S)の凹凸が少ない。そのため、本発明によれば、ハニカム体成形用金型の材料流れ性が良好であり、材料の供給量が安定することが分かる。
FIG. 12 shows a state in which the honeycomb formed body 71 starts to appear when the honeycomb body 7 is manufactured using the sample E1 and the sample C1 (state of the leading surface S extruded from the mold after starting the extrusion molding). .
FIG. 12A shows a state where the honeycomb formed body 71 starts to appear when the sample E1 is used, and FIG. 12B shows a state where the honeycomb formed body 71 starts when the sample C1 is used. It is a photograph.
As can be seen from FIG. 12, when the sample E1 as an example of the present invention is used for production, compared with the case of using the sample C1 as a comparative example of the present invention, the start-up state (first surface) There are few irregularities of S). Therefore, according to the present invention, it is understood that the material flowability of the honeycomb body forming mold is good and the material supply amount is stable.

また、図13に、得られたハニカム体7の製品内部を軸方向に光透過させて観察した状態を示す。
図13(a)は、試料E1を用いて作製されたハニカム体7の製品内部を示し、図13(b)は、試料C1を用いて作製されたハニカム体7の製品内部を示す図面代用写真である。
図13より知られるごとく、本発明の実施例としての試料E1を用いて作製した場合は、本発明の比較例としての試料C1を用いて作製した場合と比較すると、くもり79が少ないことがわかる。これにより、本発明によれば、供給穴の精度が良好であり、ハニカム体7を変形なく製造できることが分かる。
FIG. 13 shows a state in which the inside of the product of the obtained honeycomb body 7 is observed through light transmission in the axial direction.
FIG. 13A shows the inside of the product of the honeycomb body 7 manufactured using the sample E1, and FIG. 13B is a drawing substitute photograph showing the inside of the product of the honeycomb body 7 manufactured using the sample C1. It is.
As can be seen from FIG. 13, when the sample E1 is used as an example of the present invention, the cloudy 79 is less than that of the sample C1 as a comparative example of the present invention. . Thereby, according to this invention, it turns out that the precision of a supply hole is favorable and the honeycomb body 7 can be manufactured without a deformation | transformation.

これにより、本発明によれば、材料の押し出し量が均一であるハニカム体成形用金型を製造することが可能な、刃具寿命の長いハニカム体成形用金型製造用ドリルを提供することができる。   As a result, according to the present invention, it is possible to provide a honeycomb body forming die manufacturing drill having a long cutting tool life and capable of manufacturing a honeycomb body forming mold having a uniform material extrusion amount. .

実施例1における、ハニカム体成形用金型を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a honeycomb body forming mold in Example 1. 実施例1における、ハニカム体成形用金型を示す上面図。FIG. 2 is a top view showing a honeycomb body-forming mold in Example 1. 実施例1における、ハニカム体成形用金型を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing a honeycomb body forming mold in Example 1. FIG. 実施例1における、ハニカム体成形用金型の製造方法を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a method for manufacturing a honeycomb body forming mold in the first embodiment. 実施例1における、ハニカム体成形用金型製造用ドリルを示す説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view showing a drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body in Example 1; 実施例1における、ハニカム体成形用金型製造用ドリルの先端面を示す正面図。The front view which shows the front end surface of the drill for die manufacture for honeycomb body shaping | molding in Example 1. FIG. 実施例1における、ハニカム体成形用金型製造用ドリルの先端部を示す拡大図。The enlarged view which shows the front-end | tip part of the drill for honeycomb body shaping | molding die manufacture in Example 1. FIG. 実施例1における、ハニカム体成形用金型製造用ドリルの先端切れ刃を示す断面図。Sectional drawing which shows the front-end | tip cutting edge of the drill for honeycomb body shaping | molding die manufacture in Example 1. FIG. 比較例1における、ハイスドリルを示す説明図。Explanatory drawing which shows the high speed drill in the comparative example 1. FIG. 実験例1における、ハニカム体成形用金型の供給穴を示す図面代用写真。The drawing substitute photograph which shows the supply hole of the metal mold | die for honeycomb body shaping | molding in Experimental example 1. FIG. 実験例1における、ハニカム体の押出成形装置を示す説明図。Explanatory drawing which shows the extrusion molding apparatus of the honeycomb body in Experimental example 1. FIG. 実験例1における、ハニカム成形体の出始め状態を示す図面代用写真。FIG. 3 is a drawing-substituting photograph showing a state in which a honeycomb formed body starts to appear in Experimental Example 1. 実験例1における、ハニカム体の製品内部を示す図面代用写真。The drawing substitute photograph which shows the product inside of the honeycomb body in Experimental example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

4 ハニカム体成形用金型製造用ドリル
5 刃部
51 先端切れ刃
52 側面切れ刃
53 溝部
6 シャンク部
4 Drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body 5 Blade part 51 Tip cutting edge 52 Side cutting edge 53 Groove part 6 Shank part

Claims (6)

材料を供給するための供給穴と、該供給穴に連通し材料をハニカム形状に成形するための多角形格子状のスリット溝とを有するハニカム体成形用金型を製造するに当たって、金型素材の穴成形面に、直径0.7〜1.3mm、深さ13.5〜14.5mmの上記供給穴を形成する穴加工工程を行う際に用いるドリルであって、
該ドリルは、超硬製であると共に、2つの先端切れ刃と、その外周端から螺旋状に形成された2本の側面切れ刃と、該側面切れ刃に沿って形成された切り屑排出用の螺旋状の溝部とを有する刃部と、回転手段のチャックに保持されるシャンク部とを軸方向に連ねて構成されており、
上記刃部における芯厚は、0.20〜0.32mm、
上記刃部の長さは、上記供給穴の深さにその直径の2倍の長さを加えた値以上、20.0mm以下の長さであり、
上記2つの先端切れ刃のなす角度は、110〜120°であることを特徴とするハニカム体成形用金型製造用ドリル。
In manufacturing a die for forming a honeycomb body having a supply hole for supplying a material and a polygonal lattice-shaped slit groove for forming the material into a honeycomb shape in communication with the supply hole, A drill for use in performing a hole machining step for forming the supply hole having a diameter of 0.7 to 1.3 mm and a depth of 13.5 to 14.5 mm on a hole forming surface,
The drill is made of cemented carbide and has two tip cutting edges, two side cutting edges formed in a spiral shape from the outer peripheral end thereof, and chip discharge formed along the side cutting edges. A blade portion having a spiral groove portion and a shank portion held by the chuck of the rotating means are connected in the axial direction.
The core thickness in the blade part is 0.20 to 0.32 mm,
The length of the blade part is a value not less than a value obtained by adding a length twice the diameter to the depth of the supply hole, and a length of 20.0 mm or less.
The drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body, characterized in that an angle formed by the two tip cutting edges is 110 to 120 °.
請求項1において、上記先端切れ刃は、その先端角部に平坦面を設ける面取り加工を施してあることを特徴とするハニカム体成形用金型製造用ドリル。   The drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body according to claim 1, wherein the tip cutting edge is chamfered to provide a flat surface at a corner of the tip. 請求項2において、上記平坦面は、幅が0.005〜0.020mmであることを特徴とするハニカム体成形用金型製造用ドリル。   The drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body according to claim 2, wherein the flat surface has a width of 0.005 to 0.020 mm. 請求項1〜3のいずれか一項において、上記シャンク部は上記刃部よりも径が大きく、該刃部と上記シャンク部との間には両者を繋ぐテーパ状の径差部が設けられており、該径差部の軸心に対する傾斜角度は15〜30°であることを特徴とするハニカム体成形用金型製造用ドリル。   The diameter of the said shank part is larger than the said blade part in any one of Claims 1-3, The taper-shaped diameter difference part which connects both is provided between this blade part and the said shank part. A drill for manufacturing a die for forming a honeycomb body, wherein an inclination angle of the diameter difference portion with respect to an axis is 15 to 30 °. 材料を供給するための供給穴と、該供給穴に連通し材料をハニカム形状に成形するための多角格子状のスリット溝とを有するハニカム体成形用金型を製造する方法であって、
金型素材の穴成形面に直径0.7〜1.3mm、深さ13.5〜14.5mmの上記供給穴を形成する穴加工工程と、
上記金型素材の穴成形面の反対側の面である溝成形面に上記スリット溝を形成する溝加工工程とを有し、
上記穴加工工程は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のドリルを用いて行うことを特徴とするハニカム体成形用金型の製造方法。
A method for manufacturing a die for forming a honeycomb body having a supply hole for supplying a material and a slit in a polygonal lattice shape for forming the material into a honeycomb shape in communication with the supply hole,
A hole machining step for forming the supply hole having a diameter of 0.7 to 1.3 mm and a depth of 13.5 to 14.5 mm on the hole forming surface of the mold material;
A groove processing step of forming the slit groove on a groove forming surface that is the surface opposite to the hole forming surface of the mold material,
The said hole drilling process is performed using the drill as described in any one of Claims 1-4, The manufacturing method of the metal mold | die for honeycomb body formation characterized by the above-mentioned.
請求項5において、上記穴加工工程は、1本の上記ドリルにより1000点以上加工することを特徴とするハニカム体成形用金型の製造方法。   6. The method for manufacturing a die for forming a honeycomb body according to claim 5, wherein in the hole drilling step, 1000 or more points are processed by one drill.
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