JP3121409B2 - ハニカム構造体の押出成形用ダイス - Google Patents
ハニカム構造体の押出成形用ダイスInfo
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- JP3121409B2 JP3121409B2 JP03325104A JP32510491A JP3121409B2 JP 3121409 B2 JP3121409 B2 JP 3121409B2 JP 03325104 A JP03325104 A JP 03325104A JP 32510491 A JP32510491 A JP 32510491A JP 3121409 B2 JP3121409 B2 JP 3121409B2
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- groove
- molding
- supply
- hole
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
- B28B3/20—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
- B28B3/26—Extrusion dies
- B28B3/269—For multi-channeled structures, e.g. honeycomb structures
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミックハニカム構造
体を押出成形するための成形用ダイスに関し、特に成形
材料のダイスに対する押出抵抗を小さくし、薄肉成形体
の成形を容易にした押出成形用ダイスに関する。
体を押出成形するための成形用ダイスに関し、特に成形
材料のダイスに対する押出抵抗を小さくし、薄肉成形体
の成形を容易にした押出成形用ダイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の排気ガスの浄化用の触媒担体と
してセラミックハニカム構造体が用いられ、このハニカ
ム構造体は多数の孔を有する押出成形ダイスより成形材
料を押出す押出成形法によって製造されている。
してセラミックハニカム構造体が用いられ、このハニカ
ム構造体は多数の孔を有する押出成形ダイスより成形材
料を押出す押出成形法によって製造されている。
【０００３】従来のハニカム構造体を押出成形に使用さ
れる押出成形ダイスはハニカム形状に成形するための押
出成形溝を有する第１部材と、成形材料を押出成形機よ
り前記押出成形溝に供給する供給孔を有する第２部材と
から成っている。また、場合によっては、成形材料を成
形溝に均一に供給するため、押出成形溝と供給孔との間
に成形流通部或いは成形材料溜部を設けている。
れる押出成形ダイスはハニカム形状に成形するための押
出成形溝を有する第１部材と、成形材料を押出成形機よ
り前記押出成形溝に供給する供給孔を有する第２部材と
から成っている。また、場合によっては、成形材料を成
形溝に均一に供給するため、押出成形溝と供給孔との間
に成形流通部或いは成形材料溜部を設けている。
【０００４】最近、触媒性を高めるためハニカム構造体
の比表面積を大きくしなければならず、そのためハニカ
ム構造体の隔壁の厚さはできるだけ薄くしセル数を多く
しなければならない。しかし、このような構造体を押し
出すためには供給孔及び成形溝の断面積を小さくしなけ
ればならないが、断面積が小さい成形型は極めて大きな
抵抗と成り、その押出圧力に耐えられなくなる。また、
型の強度を大きくするため、供給部の厚さを厚くすると
押出機よりの押出圧力の降下が大きくなり、良好なハニ
カム構造体を効率良く得ることができない。
の比表面積を大きくしなければならず、そのためハニカ
ム構造体の隔壁の厚さはできるだけ薄くしセル数を多く
しなければならない。しかし、このような構造体を押し
出すためには供給孔及び成形溝の断面積を小さくしなけ
ればならないが、断面積が小さい成形型は極めて大きな
抵抗と成り、その押出圧力に耐えられなくなる。また、
型の強度を大きくするため、供給部の厚さを厚くすると
押出機よりの押出圧力の降下が大きくなり、良好なハニ
カム構造体を効率良く得ることができない。
【０００５】押出圧力は供給孔の面粗度の均一性や断面
形状等に関係する。ところで、押出ダイスにおける成形
材料供給孔は、通常、ドリル加工によって穿孔されたス
トレ−トな円筒形状をなしているが、小さな穴で且つ穴
長が長くなると押出圧力は大となる。又、ダイス鋼は硬
質金属のため加工性が悪く、そのため供給穴の内周面の
面粗度にバラツキが生じやすい。内周面の面粗度が大き
い場合には押出圧力は大となる。しかして高品質のハニ
カム構造体を製造するためには複数のそれぞれの供給穴
の流動抵抗を均一にする必要があるが、流動抵抗は供給
穴の面素度に影響され、供給穴の粗面度にバラツキがあ
ると、流動抵抗に差を生じ、その結果高品質のハニカム
構造体を製造できないという欠点があった。そのため供
給穴の面粗度を均一にするため供給穴を穿孔後、ホ−ニ
ング加工やリ−マ加工等により内周面の面粗度のバラツ
キを無くすように種々の工夫が払われているが、このよ
うな加工を施すことは押出ダイスの製作コストを高価に
する原因になる。
形状等に関係する。ところで、押出ダイスにおける成形
材料供給孔は、通常、ドリル加工によって穿孔されたス
トレ−トな円筒形状をなしているが、小さな穴で且つ穴
長が長くなると押出圧力は大となる。又、ダイス鋼は硬
質金属のため加工性が悪く、そのため供給穴の内周面の
面粗度にバラツキが生じやすい。内周面の面粗度が大き
い場合には押出圧力は大となる。しかして高品質のハニ
カム構造体を製造するためには複数のそれぞれの供給穴
の流動抵抗を均一にする必要があるが、流動抵抗は供給
穴の面素度に影響され、供給穴の粗面度にバラツキがあ
ると、流動抵抗に差を生じ、その結果高品質のハニカム
構造体を製造できないという欠点があった。そのため供
給穴の面粗度を均一にするため供給穴を穿孔後、ホ−ニ
ング加工やリ−マ加工等により内周面の面粗度のバラツ
キを無くすように種々の工夫が払われているが、このよ
うな加工を施すことは押出ダイスの製作コストを高価に
する原因になる。
【０００６】この点を改善するため、例えばそれぞれの
成形材料供給孔を異なる内径寸法をもつように形成され
た内周面を有するように構成するとともにそれぞれの内
周面が同軸を有するように形成し、これによって流動抵
抗を実質的に均一となるようにした押出ダイスが提案さ
れている（特公平１−４０７３０号参照）。この場合流
動抵抗は実質的に均一にはなるが、流動抵抗値は大きく
なり、その結果、より大きな押出力を必要とする。
成形材料供給孔を異なる内径寸法をもつように形成され
た内周面を有するように構成するとともにそれぞれの内
周面が同軸を有するように形成し、これによって流動抵
抗を実質的に均一となるようにした押出ダイスが提案さ
れている（特公平１−４０７３０号参照）。この場合流
動抵抗は実質的に均一にはなるが、流動抵抗値は大きく
なり、その結果、より大きな押出力を必要とする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明者はそれぞれの
供給孔の流動抵抗を実質的に均一にするとともに流動抵
抗自体も小さくし、押出圧力降下をできるだけ小さくす
るため種々検討した結果、本発明を完成したもので、本
発明の目的は流動抵抗を小さくした供給孔を有する押出
成形用ダイスを供給するにある。
供給孔の流動抵抗を実質的に均一にするとともに流動抵
抗自体も小さくし、押出圧力降下をできるだけ小さくす
るため種々検討した結果、本発明を完成したもので、本
発明の目的は流動抵抗を小さくした供給孔を有する押出
成形用ダイスを供給するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨はハニカム
形状に成形するための押出成形溝を有する第１部材と、
成形材料を押出成形機より前記押出成形溝に供給する供
給孔を有する第２部材とからなるハニカム構造体の押出
成形用ダイスにおいて、前記押出成形溝の構造は、押出
側の溝幅が成形材料の供給側の溝幅に比して狭く、押出
面から見て逆Ｖ字型構造とすると共に、前記供給孔の構
造は、前記成形溝への供給側の孔径が押出機側の孔径よ
り小さく押出機側に向かって円錐状構造を有することを
特徴とするハニカム構造体の押出成形用ダイスである。
形状に成形するための押出成形溝を有する第１部材と、
成形材料を押出成形機より前記押出成形溝に供給する供
給孔を有する第２部材とからなるハニカム構造体の押出
成形用ダイスにおいて、前記押出成形溝の構造は、押出
側の溝幅が成形材料の供給側の溝幅に比して狭く、押出
面から見て逆Ｖ字型構造とすると共に、前記供給孔の構
造は、前記成形溝への供給側の孔径が押出機側の孔径よ
り小さく押出機側に向かって円錐状構造を有することを
特徴とするハニカム構造体の押出成形用ダイスである。
【０００９】すなわち、本発明においては供給孔の構造
が成形材料の排出側、すなわち成形溝側の孔径を成形材
料の供給側、すなわち押出機側の孔径より小さくし円錐
状構造としているので、成形材料は供給孔内で徐々に連
続的にしぼられることとなるので流動抵抗はばらつくこ
となく、また押出機側の供給孔の孔径が大きいので供給
孔における押出圧力の降下は軽減することができる。ま
た、成形溝の構造は押出面から見て逆Ｖ字型構造を成し
ているので押出溝に導入される際の圧力降下も小さく、
この両者の効果が相まって良好なハニカム構造体を成形
することができる。
が成形材料の排出側、すなわち成形溝側の孔径を成形材
料の供給側、すなわち押出機側の孔径より小さくし円錐
状構造としているので、成形材料は供給孔内で徐々に連
続的にしぼられることとなるので流動抵抗はばらつくこ
となく、また押出機側の供給孔の孔径が大きいので供給
孔における押出圧力の降下は軽減することができる。ま
た、成形溝の構造は押出面から見て逆Ｖ字型構造を成し
ているので押出溝に導入される際の圧力降下も小さく、
この両者の効果が相まって良好なハニカム構造体を成形
することができる。
【００１０】以下、本発明について詳細に述べる。本発
明の成形用ダイスは、押出成形溝を有する第１部材と、
成形材料を押出成形機より前記の押出成形溝に供給する
供給孔を有する第２部材とからなり、これら両部材は一
体構造体に形成されている。一体部材に第１部、及び第
２部を加工して設ける。第１部材には成形溝と共に成形
材料を成形溝に均一に供給するために孔状の成形流通部
又は成形溜部を設けることが好ましい。
明の成形用ダイスは、押出成形溝を有する第１部材と、
成形材料を押出成形機より前記の押出成形溝に供給する
供給孔を有する第２部材とからなり、これら両部材は一
体構造体に形成されている。一体部材に第１部、及び第
２部を加工して設ける。第１部材には成形溝と共に成形
材料を成形溝に均一に供給するために孔状の成形流通部
又は成形溜部を設けることが好ましい。
【００１１】成形溝は格子状に連結し、この格子の交点
の中心に供給口又は流通孔が合うように設けられてい
る。そして成形溝の長さは２ｍｍ〜６ｍｍであり、その
成形溝は押出側の溝幅が成形材料供給側の溝幅より狭
く、押出し面から見て逆Ｖ字状構造をなしている。
の中心に供給口又は流通孔が合うように設けられてい
る。そして成形溝の長さは２ｍｍ〜６ｍｍであり、その
成形溝は押出側の溝幅が成形材料供給側の溝幅より狭
く、押出し面から見て逆Ｖ字状構造をなしている。
【００１２】本発明における成形型の成形溝の大きさ
は、通常この種の押出成形用ダイスの寸法と異ならず、
約１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。そして、本発明において
は、先に述べたように押出面側よりみて逆Ｖ字型の形状
を有し、排出端縁部の溝巾よりも成形材料流動部側の溝
巾は大きく、その差は成形するハニカム構造体の大きさ
により多少異なるが、少なくとも０．１ｍｍ以上は大き
なテ−パ−状の構造を有することが好ましく、また、ス
トレ−ト部分の寸法としては成形溝の全体の約１／６〜
１／３程度、好ましくは約１／４程度である。
は、通常この種の押出成形用ダイスの寸法と異ならず、
約１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。そして、本発明において
は、先に述べたように押出面側よりみて逆Ｖ字型の形状
を有し、排出端縁部の溝巾よりも成形材料流動部側の溝
巾は大きく、その差は成形するハニカム構造体の大きさ
により多少異なるが、少なくとも０．１ｍｍ以上は大き
なテ−パ−状の構造を有することが好ましく、また、ス
トレ−ト部分の寸法としては成形溝の全体の約１／６〜
１／３程度、好ましくは約１／４程度である。
【００１３】成形供給孔は押出し機の押出し口より成形
溝に成形材料を供給するための孔で、その口径は押出し
機側を成形溝側に比して大きく、円錐状をした孔とす
る。そしてこの円錐状をした孔の押出し機側の口径と成
形溝側の口径との差、すなわち、テ−パ−は１°、好ま
しくは２°である。そして、この場合にも成形材料を成
形溝側に供給する部分にストレ−ト部を設けることが好
ましい。このストレ−ト部の寸法としては供給口全体の
１／１５〜１／６程度、好ましくは１／１０である。
溝に成形材料を供給するための孔で、その口径は押出し
機側を成形溝側に比して大きく、円錐状をした孔とす
る。そしてこの円錐状をした孔の押出し機側の口径と成
形溝側の口径との差、すなわち、テ−パ−は１°、好ま
しくは２°である。そして、この場合にも成形材料を成
形溝側に供給する部分にストレ−ト部を設けることが好
ましい。このストレ−ト部の寸法としては供給口全体の
１／１５〜１／６程度、好ましくは１／１０である。
【００１４】そして、このダイスを構成する第１部材及
び第２部材は全て研摩耗性を有する金属メッキ層を有す
ることが好ましく、このようにメッキ層を有すると摩耗
等によってそれぞれの口径成は溝幅が許容寸法より大き
くなった場合、再メッキにより再度使用可能となる。
び第２部材は全て研摩耗性を有する金属メッキ層を有す
ることが好ましく、このようにメッキ層を有すると摩耗
等によってそれぞれの口径成は溝幅が許容寸法より大き
くなった場合、再メッキにより再度使用可能となる。
【００１５】本発明にかかる成形用ダイスを図面をもっ
て説明する。図１は成形ダイスの断面図であって該成形
ダイスは第１部材１と第２部材２とよりなり、接合層３
において両者は接合されている。第１部材には格子状に
連結した成形溝４を有し、該成形溝４は一方の面はハニ
カム構造体を成形する押出面５を形成すると共に他方の
面は供給孔７に連なる連通孔よりなる成形材料の流通路
６に連なる。そして流通路は成形溝４の交点に連結して
いる。第２部材２には押出機より成形材料を成形溝に供
給するための貫通孔である供給孔７を有する。そして、
本発明では供給孔の孔径が押出機側が大きく成形溝側は
小さくなり、孔の孔径は徐々に小さく円錐構造となって
いる。
て説明する。図１は成形ダイスの断面図であって該成形
ダイスは第１部材１と第２部材２とよりなり、接合層３
において両者は接合されている。第１部材には格子状に
連結した成形溝４を有し、該成形溝４は一方の面はハニ
カム構造体を成形する押出面５を形成すると共に他方の
面は供給孔７に連なる連通孔よりなる成形材料の流通路
６に連なる。そして流通路は成形溝４の交点に連結して
いる。第２部材２には押出機より成形材料を成形溝に供
給するための貫通孔である供給孔７を有する。そして、
本発明では供給孔の孔径が押出機側が大きく成形溝側は
小さくなり、孔の孔径は徐々に小さく円錐構造となって
いる。
【００１６】また、成形溝は押出面側は狭く供給側は広
く、所謂逆Ｖ字状型をしている。このような成形ダイス
において押出機より押出された成型材料は供給孔を通っ
て流通路に排出され、次いで流通路を通って成形溝に供
給され、これより所望のハニカム構造体に押出される。
そして、本発明では供給孔及び成型溝においてそれぞれ
の成形材料が供給される側は成形材料を排出する側に比
して大きいため、成形材料は従来の円筒状の供給孔或い
はコ字状の成形溝の場合に比して大きいため、従来の場
合より押圧力を軽減することができる。
く、所謂逆Ｖ字状型をしている。このような成形ダイス
において押出機より押出された成型材料は供給孔を通っ
て流通路に排出され、次いで流通路を通って成形溝に供
給され、これより所望のハニカム構造体に押出される。
そして、本発明では供給孔及び成型溝においてそれぞれ
の成形材料が供給される側は成形材料を排出する側に比
して大きいため、成形材料は従来の円筒状の供給孔或い
はコ字状の成形溝の場合に比して大きいため、従来の場
合より押圧力を軽減することができる。
【００１７】次に本発明に係るハニカム構造体の押出成
形用ダイスの一例を示す。ＳｉＣハニカム成形体の外径
が１４０ｍｍ、長さは１５０ｍｍであり、セル数は１７
０／ｍ2セル壁圧は０．２ｍｍ、気孔径１０μｍ、気孔
率５０％である場合、その成形ダイスの成形溝部の構造
としては、全長５ｍｍ、そのうち最先端部の１ｍｍはス
トレ−ト構造と構成しており、残り４ｍｍの長さは先端
例のスリット巾が０．２ｍｍ、供給剤のスリット巾は
０．２５ｍｍであってテ−パ−構造を示している。ま
た、供給口の構造としては、供給側（押出機側）の口径
が１．７ｍｍ、排出側（成形溝側）の口径は１．３ｍｍ
であり、その長さは１５ｍｍであった。そして、排出側
より１ｍｍのストレ−ト部を設けてあり、したがってテ
−パ−部は１４ｍｍとなっていた。このような成形ダイ
スを用いた場合は成形溝及び供給孔が何れもストレ−ト
構造の従来のもに比して押出必要圧力は半減以下に減少
させることができた。
形用ダイスの一例を示す。ＳｉＣハニカム成形体の外径
が１４０ｍｍ、長さは１５０ｍｍであり、セル数は１７
０／ｍ2セル壁圧は０．２ｍｍ、気孔径１０μｍ、気孔
率５０％である場合、その成形ダイスの成形溝部の構造
としては、全長５ｍｍ、そのうち最先端部の１ｍｍはス
トレ−ト構造と構成しており、残り４ｍｍの長さは先端
例のスリット巾が０．２ｍｍ、供給剤のスリット巾は
０．２５ｍｍであってテ−パ−構造を示している。ま
た、供給口の構造としては、供給側（押出機側）の口径
が１．７ｍｍ、排出側（成形溝側）の口径は１．３ｍｍ
であり、その長さは１５ｍｍであった。そして、排出側
より１ｍｍのストレ−ト部を設けてあり、したがってテ
−パ−部は１４ｍｍとなっていた。このような成形ダイ
スを用いた場合は成形溝及び供給孔が何れもストレ−ト
構造の従来のもに比して押出必要圧力は半減以下に減少
させることができた。
【００１８】
【効果】以上述べたように、本願発明はハニカム成型用
ダイスにおいては、成形溝及び供給孔の構造が、何れも
テ−パ−状をしているため成形材料の押出に必要な圧力
が、両者の相乗効果として極めて小となり、したがっ
て、ダイス強度を小さくすることができ、更に、ダイス
の耐圧強度を維持しながら成形材料供給の均一化ができ
る効果を奏することができた。
ダイスにおいては、成形溝及び供給孔の構造が、何れも
テ−パ−状をしているため成形材料の押出に必要な圧力
が、両者の相乗効果として極めて小となり、したがっ
て、ダイス強度を小さくすることができ、更に、ダイス
の耐圧強度を維持しながら成形材料供給の均一化ができ
る効果を奏することができた。
【図１】本願発明にかかる成形用ダイスの側面図であ
る。図面の符号
る。図面の符号
１．第１部材 ２．第２部材 ３．接合面 ４．成形溝 ５．押出し面 ６．流通部 ７．供給孔
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−131426（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−131425（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−94320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−99611（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−40730（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B28B 3/26
Claims (1)
- 【請求項１】ハニカム形状に成形するための押出成形溝
を有する第１部材と、成形材料を押出成形機より前記押
出成形溝に供給する供給孔を有する第２部材とからなる
ハニカム構造体の押出成形用ダイスにおいて、前記押出
成形溝の構造は、押出側の溝幅が成形材料の供給側の溝
幅に比して狭く、押出面から見て逆Ｖ字型構造とすると
共に、前記供給孔の構造は、前記成形溝への供給側の孔
径が押出機側の孔径より小さく押出機側に向かって円錐
状構造を有することを特徴とするハニカム構造体の押出
成形用ダイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03325104A JP3121409B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | ハニカム構造体の押出成形用ダイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03325104A JP3121409B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | ハニカム構造体の押出成形用ダイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05131427A JPH05131427A (ja) | 1993-05-28 |
| JP3121409B2 true JP3121409B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=18173174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03325104A Expired - Fee Related JP3121409B2 (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | ハニカム構造体の押出成形用ダイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121409B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11292152B2 (en) | 2015-11-20 | 2022-04-05 | Corning Incorporated | Extrusion dies for honeycomb body |
| USD978527S1 (en) | 2020-01-31 | 2023-02-21 | Level Terrain | Wearable carrying accessory |
| US11752679B2 (en) | 2018-05-31 | 2023-09-12 | Corning Incorporated | Honeycomb extrusion dies and forming methods |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5074875B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2012-11-14 | ケイミュー株式会社 | 押出成形型 |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP03325104A patent/JP3121409B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11292152B2 (en) | 2015-11-20 | 2022-04-05 | Corning Incorporated | Extrusion dies for honeycomb body |
| US11752679B2 (en) | 2018-05-31 | 2023-09-12 | Corning Incorporated | Honeycomb extrusion dies and forming methods |
| USD978527S1 (en) | 2020-01-31 | 2023-02-21 | Level Terrain | Wearable carrying accessory |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05131427A (ja) | 1993-05-28 |
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