WO2013021427A1 - 金型及び金型の製造方法 - Google Patents

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WO2013021427A1
WO2013021427A1 PCT/JP2011/004546 JP2011004546W WO2013021427A1 WO 2013021427 A1 WO2013021427 A1 WO 2013021427A1 JP 2011004546 W JP2011004546 W JP 2011004546W WO 2013021427 A1 WO2013021427 A1 WO 2013021427A1
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cell
plate portion
joined
manufacturing
mold
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PCT/JP2011/004546
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大 中川
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株式会社放電精密加工研究所
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/24—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass dies
    • B23P15/243—Honeycomb dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Definitions

  • the present invention relates to a mold for molding a structure for extruding a structure made of a ceramic material used for, for example, a catalyst carrier for purifying exhaust gas of an internal combustion engine for automobiles, a particulate purification filter, a heat storage body, etc. And a method of manufacturing a mold.
  • a ceramic structure such as a catalyst is generally manufactured by mixing ceramic material powder with a binding material to form a clay and continuously extruding it through an extrusion die.
  • a supply hole for material supply is provided from one surface by a drill or the like, a slit groove is provided from the other surface by a processing means such as electric discharge machining, and the slit groove and the supply hole are provided.
  • a technique for communicating is disclosed (Patent Document 1).
  • slit grooves are often provided by electric discharge machining or the like.
  • a method of providing the slit groove by electric discharge machining as shown in FIG. 22, a method of producing and discharging an elongated electrode 101 by grinding or the like, or an electrode 102 in the machining range as shown in FIG. 23 by wire cut electric discharge machining or the like. There was a method of manufacturing and discharging.
  • the elongated electrode 101 as shown in FIG. 22 when the required slit groove width is narrow, it is difficult to manufacture the electrode, and it is difficult to manufacture the mold.
  • the thickness of the electrode can be ensured and can be used repeatedly.
  • the electrical discharge processability is poor and it takes time to manufacture the electrode.
  • a complex-shaped structure is formed, it takes a long time to manufacture and the cost is high.
  • An object of the present invention is to provide a mold for forming a structure and a manufacturing method of the mold with high accuracy at a low cost.
  • die concerning this invention has the plate-shaped 1st member used as a base, the 2nd member joined to the said 1st member which has a cell of the shape corresponding to the structure to be shape
  • a molding groove disposed with a predetermined depth, and a supply hole communicating from a side opposite to the cell joined to the first member at a predetermined intersection of the molding groove. It is characterized by that.
  • a first member having a first cell having a shape corresponding to the plate portion and the structure to be molded, and a second member having a second cell having a shape corresponding to the structure to be molded are joined to the first member.
  • Two members, a molding groove disposed with a predetermined depth between the first cell and the second cell, and a predetermined intersection of the molding groove with respect to the plate portion of the first member And a supply hole communicating from the opposite side to the first cell and the joined second cell.
  • die concerning this invention WHEREIN The 1st process of processing the 1st member used as a base, The 2nd process of processing the cell of the shape corresponding to the structure shape
  • the first step of processing the first cell of the shape corresponding to the first plate portion of the first member and the structure to be molded, and the shape corresponding to the second plate portion of the second member and the structure to be molded A second step of processing the second cell, and joining the second member to the first member so that a molding groove is formed with a predetermined depth between the first cell and the second cell.
  • the fourth step includes a step of separating the second plate part.
  • the second step includes a step of processing a first cell insertion hole through which the first cell is inserted into the second plate portion
  • the third step includes the first cell through the first cell insertion hole. Including a step of passing through.
  • the manufacturing time is short, the cost is low, and the mold for molding a structure is highly accurate. It becomes possible to provide.
  • FIG. 1 is a schematic view of a mold for forming a structure according to this embodiment.
  • the structure-forming mold M of the present embodiment has a base 10 as a plate-like first member, and a shape corresponding to the structure to be molded, and is joined to the base 10.
  • the cell 2 as the second member, the molding groove 7 disposed with a predetermined depth between the cells 2, and the cell 2 joined to the base 10 at a predetermined intersection of the molding groove 7 And a supply hole 6 communicating from the opposite side.
  • the base 10 is a plate-like member and supports the cell 2.
  • the cell 2 is manufactured by processing into a shape corresponding to the structure by cutting, grinding, drawing, or the like. Accordingly, since the cell 2 can be processed separately from the base 10, even a complicated shape can be manufactured in a short time.
  • the base 10 and the cell 2 are preferably joined by diffusion bonding, pulse energization bonding, ultrasonic bonding, adhesive, or the like. By joining the cell 2 to the base 10, the molding groove 7 is formed. Further, the supply hole 6 for material supply is provided in the base 10 by drilling or the like from the opposite surface of the cell 2.
  • FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a method for manufacturing a structure-forming mold.
  • a third step is performed in which the cell 2 is bonded to the base 10 at the bonding surface 4 and a molding groove 7 having a predetermined depth is formed between the cells 2.
  • the 4th process which provides the base 10 with the supply hole 6 for material supply from the surface on the opposite side of the cell 2 by drilling etc. is performed.
  • the cell 2 is manufactured in advance by processing into a shape corresponding to the structure by cutting, grinding, drawing, or the like. Accordingly, since the cell 2 can be processed separately from the base 10, even a complicated shape can be manufactured in a short time.
  • the base 10 and the cell 2 are preferably joined by diffusion bonding, pulse energization bonding, ultrasonic bonding, adhesive, or the like.
  • FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of a method for manufacturing a structure-molding mold.
  • a step of providing a hole Ta opened in a shape through which a cell is inserted into a tray T made of ceramic or the like is performed.
  • a step of processing the base 10 as the first member in advance and a step of processing the cell 2 as the second member in advance are performed.
  • the cell 2 is joined to the base 10 at the joining surface 4 while being inserted into the hole Ta of the tray T, and a molding groove 7 having a predetermined depth is formed between the cells 2.
  • the process to be performed is performed.
  • a process of pulling out the tray T is performed.
  • a process of providing a supply hole 6 for material supply from the opposite surface of the cell 2 to the base 10 by drilling or the like is performed.
  • the step of providing the supply hole 6 may be performed before the step of pulling out the tray T.
  • the cell 2 is manufactured in advance by processing into a shape corresponding to the structure by cutting, grinding, drawing, or the like. Accordingly, since the cell 2 can be processed separately from the base 10, even a complicated shape can be manufactured in a short time.
  • the base 10 and the cell 2 are preferably joined by diffusion bonding, pulse energization bonding, ultrasonic bonding, adhesive, or the like.
  • FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of a method for manufacturing a structure molding die.
  • the base 10 as the first member is processed in advance, and as shown in FIG. 4A, the plate 20 as the second member is cut and ground in advance to form a structure.
  • the process of manufacturing the cell 2 and the plate part 21 of the corresponding shape as an integrated structure is performed.
  • the cell 2 is bonded to the base 10 as the first member at the bonding surface 4, and a process of forming a molding groove 7 having a predetermined depth between the cells 2 is performed.
  • FIG.4 (c) the process cut
  • the cut surface S is on the cell 2 side with respect to the boundary between the cell 2 and the plate portion 21 or the boundary.
  • a process of providing a supply hole 6 for material supply from the opposite surface of the cell 2 to the base 10 by drilling or the like is performed.
  • the step of providing the supply hole 6 may be performed prior to the step of separating the plate portion 21.
  • the base 10 and the cell 2 are preferably joined by diffusion bonding, pulse energization bonding, ultrasonic bonding, adhesive, or the like.
  • FIG. 5 to 9 are views showing a fourth embodiment of a method for manufacturing a structure-forming mold.
  • FIG. 5A is a plan view of the first member
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line A1-A1 of FIG. 5A.
  • a single plate-like first member 10 is cut or ground, and the first cell 1 and the first plate portion 11 having a shape corresponding to the structure are manufactured as an integrated structure. To do.
  • the first through hole 12 is formed in the first plate portion 11.
  • FIG. 6 (a) is a plan view of the second member
  • FIG. 6 (b) is a sectional view taken along line A2-A2 of FIG. 6 (a).
  • the second member 20 is cut or ground to produce the second cell 2 and the second plate portion 21 having a shape corresponding to the structure.
  • the second through hole 22 is formed in the second plate portion 21.
  • the length which protrudes from the 2nd plate part 21 of the 2nd cell 2 is longer than the length which protrudes from the 1st plate part 11 of the 1st cell 1 of the 1st member 10 shown in FIG.5 (b).
  • FIG. 7A is a plan view of the third member
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line A3-A3 of FIG. 7A.
  • the third member 30 is cut or ground to produce the third cell 3 and the third plate portion 31 having a shape corresponding to the structure.
  • a third through hole 32 is formed in the third plate portion 31.
  • a second cell insertion hole 33 having a shape corresponding to the structure is formed adjacent to the third cell 3 of the third plate portion 31.
  • the length which protrudes from the 3rd plate part 31 of the 3rd cell 3 is longer than the length which protrudes from the 1st plate part 11 of the 1st cell 1 of the 1st member 10 shown in FIG.5 (b), It is shorter than the length which protrudes from the 2nd plate part 21 of the 2nd cell 2 of the 2nd member 20 shown in FIG.6 (b).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are joined.
  • FIG. 8A shows a state in which the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are joined together, and is a view of the A4 2 -A4 2 cross section of FIG. 8B viewed from the arrow, and
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line A4 1 -A4 1 of FIG. 8A in a state where the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are joined.
  • the step of processing the third member 30 includes the step of processing the second cell insertion hole 33.
  • the connecting member 5 is inserted into the second through hole 22 and the third through hole 32 that communicate with the first through hole 12.
  • the connecting member 5 By inserting the connecting member 5, the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are positioned.
  • the first cell 1, the second cell 2, and the third member 30 are positioned.
  • the cell 3 is accurately arranged at a position corresponding to the structure.
  • the connecting member 5 has a rod-like configuration that is inserted into the through hole.
  • the connecting member 5 may be configured so that the end portions of the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are aligned and sandwiched. Any configuration that allows positioning can be used.
  • the second cell 2 and the third cell 3 are in contact with the first plate portion 11 of the first member 10.
  • the first cell 1 may be in contact with or separated from the third plate portion 31 of the third member 30.
  • the portion where the second cell 2 is in contact with the first plate portion 11 of the first member 10 is the first joining surface 4 a
  • the third cell 3 is in contact with the first plate portion 11 of the first member 10.
  • the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are joined with the portion thus formed as the second joining surface 4 b, and a predetermined depth is provided between the first cell 1, the second cell 2, and the third cell 3.
  • a step of forming the forming groove 7 is performed.
  • FIG. 9 is a view showing the structure molding die of the fourth embodiment after joining.
  • FIG. 9A shows a state after joining the first member 10, the second member 20, and the third member 30 as viewed from the A5 2 -A5 2 cross section of FIG. 9B from the arrow,
  • FIG. 9B. is A5 1 -A5 1 sectional view of FIG. 9 (a) of the state after joining the first member 10, second member 20 and third member 30.
  • the cut surface S is preferably a surface in which the first cell 1, the second cell 2, and the third cell 3 have the same height.
  • the second cell 2 and the third cell 3 may be cut according to the height of the first cell 1, or the first cell 1, the second cell 2, and the first cell 1 may be cut. All three cells 3 may be cut to adjust the height.
  • the connection member 5 is also cut
  • the first member 10 is subjected to a process of providing a supply hole 6 for material supply from the opposite surface of the first cell 1, the second cell 2 and the third cell 3 by drilling or the like.
  • the step of forming the supply hole 6 may precede the step of cutting the second cell 2 and the third cell 3.
  • the mold M manufactured by such a method includes the first member 10 having the first cell 1 having a shape corresponding to the first plate portion 11 and the structure to be molded, and the shape corresponding to the structure to be molded.
  • the second member 20 having the second cell 2 and joined to the first member 10, and the third member having the third cell 3 having a shape corresponding to the structure to be molded and joined to the first member 10 30, a molding groove 7 disposed with a predetermined depth between the first cell 1, the second cell 2, and the third cell 3, and the first member 1 at the predetermined intersection of the molding groove 7.
  • the 1st cell part 1 is provided with the supply hole 6 connected with respect to the 1st cell part 11 from the opposite side to the 2nd cell 2 and the 3rd cell 3 which were joined.
  • FIG. 10 to 14 are views showing a fifth embodiment of a method for manufacturing a structure-forming mold.
  • FIG. 10 (a) is a plan view of the first member
  • FIG. 10 (b) is a B1-B1 sectional view of FIG. 10 (a).
  • FIG. 10A a single plate-like first member 10 is cut or ground, and the first cell 1 and the first plate portion 11 having a shape corresponding to the structure are manufactured as an integrated structure. To do.
  • FIG. 10B the first through hole 12 is formed in the first plate portion 11.
  • FIG. 11A is a plan view of the second member
  • FIG. 11B is a cross-sectional view taken along B2-B2 of FIG. 11A.
  • the second member 20 is cut or ground, and the second cell 2 and the second plate portion 21 having a shape corresponding to the structure are manufactured as an integrated structure.
  • the second through hole 22 is formed in the second plate portion 21.
  • the 1st cell penetration hole 23 of the shape corresponding to a structure is formed adjacent to the 2nd cell 2 of the 2nd plate part 21.
  • the length which protrudes from the 2nd plate part 21 of the 2nd cell 2 is shorter than the length which protrudes from the 1st plate part 11 of the 1st cell 1 of the 1st member 10 shown in FIG.10 (b).
  • FIG. 12 (a) is a plan view of the third member
  • FIG. 12 (b) is a B3-B3 sectional view of FIG. 12 (a).
  • the third member 30 is cut or ground, and the third cell 3 and the third plate portion 31 having a shape corresponding to the structure are manufactured as an integrated structure.
  • a third through hole 32 is formed in the third plate portion 31.
  • a first cell insertion hole 33 having a shape corresponding to the structure is formed adjacent to the third cell 3 of the third plate portion 31, and a shape corresponding to the structure is formed adjacent to the first cell insertion hole 33.
  • a second cell insertion hole 34 is formed.
  • the length which protrudes from the 3rd plate part 31 of the 3rd cell 3 is shorter than the length which protrudes from the 1st plate part 11 of the 1st cell 1 of the 1st member 10 shown in FIG.10 (b), It is shorter than the length which protrudes from the 2nd plate part 21 of the 2nd cell 2 of the 2nd member 20 shown in FIG.11 (b).
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are joined.
  • FIG. 13A is a plan view showing a state in which the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are joined, and
  • FIG. 13B is a cross-sectional view along B4-B4 of FIG.
  • a process of processing the first member 10 shown in FIG. 10 a process of processing the second member 20 shown in FIG. 11, and a process of processing the third member 30 shown in FIG.
  • the step of processing the second member 20 includes a step of processing the first cell insertion hole 23
  • the step of processing the third member 30 includes a step of processing the first cell insertion hole 23.
  • the first cell 1 of the first member 10 is inserted into the first cell insertion hole 33 of the third member 30, and the second cell 2 of the second member 20 is inserted into the second cell insertion hole 34 of the third member 30.
  • the process of passing through is performed.
  • the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are positioned, and as shown in FIG. 13A, the first cell 1, the second cell 2, and the third cell 3 correspond to the structure. Is placed exactly at the position.
  • first member 10, the second member 20, and the third member 30 are laminated.
  • first through hole 12, the second through hole 22, and the third through hole 32 communicate with each other.
  • the connecting member 5 is inserted through the first through hole 12, the second through hole 22, and the third through hole 32.
  • the connecting member 5 By inserting the connecting member 5, the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are positioned.
  • the first cell 1, the second cell 2, and the third member 30 are positioned.
  • the cell 3 is more accurately arranged at a position corresponding to the structure.
  • the connecting member 5 has a rod-like configuration that is inserted into the hole.
  • the connecting member 5 may have a configuration in which the ends of the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are aligned and sandwiched. Any configuration that can be positioned is acceptable.
  • first bonding surface 4a a portion where the first plate portion 11 and the second plate portion 21 are in contact with each other
  • second bonding surface 4b a portion where the second plate portion 21 and the third plate portion 31 are in contact with each other.
  • FIG. 14 is a view showing a mold for forming a structure according to a fifth embodiment after joining.
  • 14A is a plan view of the first member 10, the second member 20, and the third member 30 after joining
  • FIG. 14B is a cross-sectional view along B5-B5 of FIG. 14A.
  • the heights of the first cell 1, the second cell 2, and the third cell 3 may be set to be the same in advance. At this stage, the first cell 1, the second cell 2, and the third cell 3 are set. The heights of these may be aligned by cutting or the like.
  • the first member 10 is subjected to a process of providing a supply hole 6 for material supply from the opposite surface of the first cell 1, the second cell 2 and the third cell 3 by drilling or the like.
  • the mold M manufactured by such a method includes the first member 10 having the first cell 1 having a shape corresponding to the first plate portion 11 and the structure to be molded, and the shape corresponding to the structure to be molded.
  • the second member 20 having the second cell 2 and being joined to the first member 10
  • the third member having the third cell 3 having a shape corresponding to the structure to be molded and being joined to the second member 20 30, a molding groove 7 disposed with a predetermined depth between the first cell 1, the second cell 2, and the third cell 3, and the first member 1 at the predetermined intersection of the molding groove 7.
  • the 1st cell part 1 is provided with the supply hole 6 connected with respect to the 1st cell part 11 from the opposite side to the 2nd cell 2 and the 3rd cell 3 which were joined.
  • 15 to 19 are views showing a sixth embodiment of a method for manufacturing a structure-forming mold.
  • the honeycomb-shaped cell has been described.
  • the present invention is not limited to the honeycomb-shaped cell, and a cell having a more complicated shape can be manufactured.
  • FIG. 15A is a plan view of the first member
  • FIG. 15B is a cross-sectional view taken along the line C1-C1 of FIG.
  • a single plate-like first member 10 is cut or ground, and the first cell 1 and the first plate portion 11 having a shape corresponding to the structure are manufactured as an integrated structure. To do.
  • the first through hole 12 is formed in the first plate portion 11.
  • the shape of the first cell 1 is a triangular prism.
  • FIG. 16 (a) is a plan view of the second member
  • FIG. 16 (b) is a C2-C2 sectional view of FIG. 16 (a).
  • the second member 20 is cut or ground, and the second cell 2 and the second plate portion 21 having a shape corresponding to the structure are manufactured as an integrated structure.
  • the second through hole 22 is formed in the second plate portion 21.
  • the length which protrudes from the 2nd plate part 21 of the 2nd cell 2 is longer than the length which protrudes from the 1st plate part 11 of the 1st cell 1 of the 1st member 10 shown in FIG.15 (b).
  • FIG. 17 (a) is a plan view of the third member
  • FIG. 17 (b) is a C3-C3 cross-sectional view of FIG. 17 (a).
  • the third member 30 is cut or ground, and the third cell 3 and the third plate portion 31 having a shape corresponding to the structure are manufactured as an integrated structure.
  • a third through hole 32 is formed in the third plate portion 31.
  • a second cell insertion hole 33 having a shape corresponding to the structure is formed adjacent to the third cell 3 of the third plate portion 31.
  • the length which protrudes from the 3rd plate part 31 of the 3rd cell 3 is longer than the length which protrudes from the 1st plate part 11 of the 1st cell 1 of the 1st member 10 shown in FIG.15 (b), It is shorter than the length which protrudes from the 2nd plate part 21 of the 2nd cell 2 of the 2nd member 20 shown in FIG.16 (b).
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are joined.
  • 18A shows a state in which the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are joined together, and is a view of the C4 2 -C4 2 cross section of FIG. 18B viewed from the arrow
  • FIG. FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line C4 1 -C4 1 of FIG. 18A in a state where the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are joined.
  • a process of processing the first member 10 shown in FIG. 10 a process of processing the second member 20 shown in FIG. 11, and a process of processing the third member 30 shown in FIG. Further, the step of processing the third member 30 includes the step of processing the second cell insertion hole 33.
  • the joining step first, a step of inserting the second cell 2 of the second member 20 into the second cell insertion hole 33 of the third member 30 is performed. Then, the second member 20 and the third member 30 are laminated. In the stacked state, the second through hole 22 and the third through hole 32 communicate with each other.
  • the connecting member 5 is inserted into the second through hole 22 and the third through hole 32 that communicate with the first through hole 12.
  • the connecting member 5 By inserting the connecting member 5, the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are positioned.
  • the first cell 1, the second cell 2, and the third member 30 are positioned.
  • the cell 3 is accurately arranged at a position corresponding to the structure.
  • the connecting member 5 has a rod-like configuration that is inserted into the through hole.
  • the connecting member 5 may be configured so that the end portions of the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are aligned and sandwiched. Any configuration that allows positioning can be used.
  • the second cell 2 and the third cell 3 are in contact with the first plate portion 11 of the first member 10.
  • the first cell 1 may be in contact with or separated from the third plate portion 31 of the third member 30.
  • the portion where the second cell 2 is in contact with the first plate portion 11 of the first member 10 is the first joining surface 4 a
  • the third cell 3 is in contact with the first plate portion 11 of the first member 10.
  • the first member 10, the second member 20, and the third member 30 are joined with the portion thus formed as the second joining surface 4 b, and a predetermined depth is provided between the first cell 1, the second cell 2, and the third cell 3.
  • a step of forming the forming groove 7 is performed.
  • FIG. 19 is a view showing the structure molding die of the sixth embodiment after bonding.
  • FIG. 19A shows a state after the first member 10, the second member 20 and the third member 30 are joined, as viewed from the C5 2 -C5 2 cross section of FIG. 19B, and
  • FIG. 19B. is C5 1 -C5 1 cross-sectional view of FIG. 19 in the state after joining the first member 10, second member 20 and third member 30 (a).
  • the cut surface S is preferably a surface in which the first cell 1, the second cell 2, and the third cell 3 have the same height.
  • the second cell 2 and the third cell 3 may be cut according to the height of the first cell 1, or the first cell 1, the second cell 2 and the first cell 1 may be cut. All three cells 3 may be cut to adjust the height.
  • the connection member 5 is also cut
  • the first member 10 is subjected to a process of providing a supply hole 6 for material supply from the opposite surface of the first cell 1, the second cell 2 and the third cell 3 by drilling or the like.
  • the step of forming the supply hole 6 may precede the step of cutting the second cell 2 and the third cell 3.
  • the mold M manufactured by such a method includes the first member 10 having the first cell 1 having a shape corresponding to the first plate portion 11 and the structure to be molded, and the shape corresponding to the structure to be molded.
  • the second member 20 having the second cell 2 and joined to the first member 10, and the third member having the third cell 3 having a shape corresponding to the structure to be molded and joined to the first member 10 30, a molding groove 7 disposed with a predetermined depth between the first cell 1, the second cell 2, and the third cell 3, and the first member 1 at the predetermined intersection of the molding groove 7.
  • the 1st cell part 1 is provided with the supply hole 6 connected with respect to the 1st cell part 11 from the opposite side to the 2nd cell 2 and the 3rd cell 3 which were joined.
  • FIG. 20 is a view showing a mold for forming a structure according to the seventh embodiment.
  • 20A is a cross-sectional view when the first member 10 and the second member 20 are joined
  • FIG. 20B is a cross-sectional view in a state where the second member after the first member 10 and the second member 20 are joined is cut.
  • FIG. 20 (c) is a plan view of the structure molding die.
  • the cell 2 when the second member 20 is processed, the cell 2 is formed in advance so that the cross-sectional area on the side farther from the plate 21 is smaller than the side of the plate 21.
  • the cell 2 is formed in a taper shape in a direction away from the plate 21. Further, the cell 2 is formed in a tapered shape from a predetermined distance in a direction away from the plate 21.
  • disconnecting the cell 2 by the cut surface S is performed.
  • the cut surface S is preferably a surface near the boundary between the cell 2 and the plate 21 as shown in FIG.
  • the first member 10 is provided with a supply hole 6 for material supply from the opposite surface of the cell 2 by drilling or the like. Note that the step of forming the supply hole 6 may precede the step of cutting the cell 2.
  • the mold M includes a first member 10, a second member 20 having a shape corresponding to the structure to be molded, a second member 20 joined to the first member 10, and a predetermined depth in the cell 2. And a supply hole 6 communicating with the first member 10 from the side opposite to the cell 2 at a predetermined intersection of the molding groove 7.
  • the cross-sectional area of the portion joined to the first member 10 is smaller than the cross-sectional area.
  • the cell 2 is formed so that the cross-sectional area of the portion joined to the first member 10 is smaller than the cross-sectional area at the cut surface S.
  • the side of the forming groove 7 on the side of the supply hole 6 can be formed large, and the clay can be supplied smoothly.
  • the portion corresponding to the forming groove 7 becomes narrower toward the plate 21, so that cutting is easy.
  • the structure molding die according to the seventh embodiment has been described based on the third embodiment shown in FIG. 4, but the structure molding die according to another embodiment may be used.
  • FIG. 21 is a view showing a mold for forming a structure according to an eighth embodiment.
  • 21A is a cross-sectional view when the first member 10 and the second member 20 are joined
  • FIG. 21B is a cross-sectional view in a state where the second member after the first member 10 and the second member 20 are joined is cut.
  • FIG. 21 (c) is a plan view of the structure molding die.
  • the cell 2 when the second member 20 is processed, the cell 2 is formed in advance so that the cross-sectional area on the side farther from the plate 21 is smaller than the side of the plate 21.
  • the cell 2 is formed in a curved shape so that the cross-sectional area becomes smaller in the direction away from the plate 21.
  • the cell 2 is formed into a curved surface from a predetermined distance so that the cross-sectional area decreases in the direction away from the plate 21.
  • the cut surface S is preferably a surface that is near the boundary between the cell 2 and the plate 21 as shown in FIG.
  • the first member 10 is provided with a supply hole 6 for material supply from the opposite surface of the cell 2 by drilling or the like. Note that the step of forming the supply hole 6 may precede the step of cutting the cell 2.
  • the mold M includes a first member 10, a second member 20 having a shape corresponding to the structure to be molded, a second member 20 joined to the first member 10, and a predetermined depth in the cell 2. And a supply hole 6 communicating with the first member 10 from the side opposite to the cell 2 at a predetermined intersection of the molding groove 7.
  • the cross-sectional area of the portion joined to the first member 10 is smaller than the cross-sectional area.
  • the cell 2 is formed so that the cross-sectional area of the portion joined to the first member 10 is smaller than the cross-sectional area at the cut surface S.
  • the side of the forming groove 7 on the side of the supply hole 6 can be formed large, and the clay can be supplied smoothly.
  • the portion corresponding to the forming groove 7 becomes narrower toward the plate 21, so that cutting is easy.
  • the structure forming mold of the eighth embodiment has been described based on the third embodiment shown in FIG. 4, the structure forming mold in other embodiments may be used.
  • the manufacturing time can be shortened, and the mold for forming the structure can be highly accurate with low cost.

Abstract

【課題】　製作時間が短時間で済み、低コストでありながら高精度な構造体成形用の金型及び金型の製造方法を提供する。 【解決手段】　ベースとなるプレート状の第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状のセル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２と、セル２間に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１０に対して接合されたセル２とは反対側から連通する供給孔６と、を備えたことを特徴とする。

Description

金型及び金型の製造方法
　本発明は、例えば、自動車用内燃機関の排気ガスの浄化用触媒担体や、微粒子浄化フィルタ、蓄熱体等に使用されるセラミック材料からなる構造体を押出成形するための構造体成形用の金型及び金型の製造方法に関する。
　触媒等のセラミック製の構造体は、セラミック材料の粉末を結合材料と混合して坏土とし、押出金型を介して連続的に押出成形する製造方法が一般的である。従来、この押出金型を製造するために、一方の面から材料供給用の供給穴をドリル等により設け、他方の面から放電加工等の加工手段によりスリット溝を設け、スリット溝と供給穴を連通させる技術が開示されている（特許文献１）。
　特に、構造体が複雑な形状の場合には放電加工等によりスリット溝を設けることが多い。放電加工によりスリット溝を設ける方法として、図２２に示すように細長い電極１０１を研削加工等により製作して放電する方法や、図２３に示すように加工範囲の電極１０２をワイヤーカット放電加工等により製作して放電する方法があった。
特公昭５７－６１５９２号公報
　しかしながら、図２２に示すような細長い電極１０１を製作する方法では、必要とされるスリット溝幅が細い場合、電極の製作が困難であり、金型の製作が困難であった。また、図２３に示すような電極１０２の場合には、電極の厚さを確保できるため繰り返し使用可能であるが、放電加工性が悪く、電極の製作に時間がかかってしまっていた。さらに、複雑な形状の構造体を成形する場合、製作に長時間かかり、コストも高くなっていた。
　本発明は、このような状況を鑑み発明されたものであって、スリット溝の形成に電極、工具が不必要で、微細なスリット溝を製作することが可能であり、製作時間が短時間で済み、低コストでありながら高精度な構造体成形用の金型及び金型の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明にかかる金型は、ベースとなるプレート状の第１部材と、成形される構造体に対応した形状のセルを有し前記第１部材に接合される第２部材と、前記セル間に所定の深さを有して配置される成形溝と、前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材に対して接合された前記セルとは反対側から連通する供給孔と、を備えたことを特徴とする。
　また、プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第１セルを有する第１部材と、成形される構造体に対応した形状の第２セルを有し前記第１部材に接合される第２部材と、前記第１セル及び前記第２セル間に所定の深さを有して配置される成形溝と、前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材の前記プレート部に対して前記第１セル及び接合された前記第２セルとは反対側から連通する供給孔と、を備えたことを特徴とする。
　また、第１プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第１セルを有する第１部材と、第２プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第２セルを有し、前記第２セルが前記第１部材に挿通された状態で接合される第２部材と、前記第１セル及び前記第２セル間に所定の深さを有して配置される成形溝と、前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材の前記第１プレート部及び前記第２部材の前記第２プレート部に対して前記第１セル及び前記第２セルとは反対側から連通する供給孔と、を備えたことを特徴とする。
　さらに、本発明にかかる金型の製造方法は、ベースとなる第１部材を加工する第１工程と、第２部材に成形される構造体に対応した形状のセルを加工する第２工程と、前記セル間に所定の深さを有して成形溝が形成されるように前記第２部材を前記第１部材に接合する第３工程と、前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材に対して接合された前記セルとは反対側から供給孔を連通する第４工程と、を有することを特徴とする。
　また、第１部材の第１プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第１セルを加工する第１工程と、第２部材の第２プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第２セルを加工する第２工程と、前記第１セル及び前記第２セル間に所定の深さを有して成形溝が形成されるように前記第２部材を前記第１部材に接合する第３工程と、前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材の前記プレート部に対して前記第１セル及び接合された前記第２セルとは反対側から供給孔を連通する第４工程と、を有することを特徴とする。
　また、前記第４工程は、前記第２プレート部を切り離す工程を含むことを特徴とする。
　また、前記第２工程は、前記第２プレート部に前記第１セルが挿通する第１セル挿通孔を加工する工程を含み、前記第３工程は、前記第１セルを前記第１セル挿通孔に挿通する工程を含むことを特徴とする。
　以上のように、本発明の金型及び金型の製造方法によれば、製作時間が短時間で済み、低コストでありながら高精度な構造体成形用の金型及び金型の製造方法を提供することが可能となる。
本実施形態の構造体成形用金型の概略図である。 構造体成形用金型の製造方法の第１実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第２実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第３実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第７実施形態を示す図である。 構造体成形用金型の製造方法の第８実施形態を示す図である。 従来の技術を示す図である。 従来の技術を示す図である。
　まず、本実施形態の構造体成形用金型について説明する。図１は、本実施形態の構造体成形用金型の概略図である。
　図１に示すように、本実施形態の構造体成形用金型Ｍは、プレート状の第１部材としてのベース１０と、成形される構造体に対応した形状を有しベース１０に接合される第２部材としてのセル２と、セル２間に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部にベース１０に対して接合されたセル２とは反対側から連通する供給孔６と、を備えている。
　ベース１０は、板状の部材であり、セル２を支持する。セル２は、切削、研削や引き抜き等により構造体に対応した形状に加工し、製作されたものである。したがって、セル２をベース１０とは別々に加工することができるので、複雑な形状であっても短時間で製作することが可能である。また、ベース１０とセル２の接合は、拡散接合、パルス通電接合、超音波接合、又は接着剤等により行うことが好ましい。セル２をベース１０に接合することにより、成形溝７が形成される。また、材料供給用の供給孔６は、ベース１０にセル２の反対側の面からドリル加工等により設けられる。
　次に、構造体成形用金型の製造方法について説明する。
　まず、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第１実施形態について説明する。図２は、構造体成形用金型の製造方法の第１実施形態を示す図である。
　第１実施形態では、図２（ａ）に示すように、まず、第１部材としてのベース１０をあらかじめ加工する第１工程と、第２部材としてのセル２をあらかじめ加工する第２工程と、を行う。次に、図２（ｂ）に示すように、ベース１０にセル２を接合面４で接合させ、セル２間に所定の深さの成形溝７が形成される第３工程を行う。次に、ベース１０に、セル２の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける第４工程を行う。
　セル２は、切削、研削や引き抜き等により構造体に対応した形状に加工し、あらかじめ製作されている。したがって、セル２をベース１０とは別々に加工することができるので、複雑な形状であっても短時間で製作することが可能である。また、ベース１０とセル２の接合は、拡散接合、パルス通電接合、超音波接合、又は接着剤等により行うことが好ましい。
　次に、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第２実施形態について説明する。図３は、構造体成形用金型の製造方法の第２実施形態を示す図である。
　第２実施形態では、まず、図３（ａ）に示すように、セラミック等からなるトレーＴにセルが挿通する形状に開けた孔Ｔａを設ける工程を行う。続いて、第１部材としてのベース１０をあらかじめ加工する工程と、第２部材としてのセル２をあらかじめ加工する工程と、を行う。次に、図３（ｂ）に示すように、セル２をトレーＴの孔Ｔａに挿通した状態でベース１０に接合面４で接合させ、セル２間に所定の深さの成形溝７が形成される工程を行う。次に、図３（ｃ）に示すように、トレーＴを引き抜く工程を行う。次に、ベース１０に、セル２の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６を設ける工程は、トレーＴを引き抜く工程よりも先に行ってもよい。
　セル２は、切削、研削や引き抜き等により構造体に対応した形状に加工し、あらかじめ製作されている。したがって、セル２をベース１０とは別々に加工することができるので、複雑な形状であっても短時間で製作することが可能である。また、ベース１０とセル２の接合は、拡散接合、パルス通電接合、超音波接合、又は接着剤等により行うことが好ましい。
　次に、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第３実施形態について説明する。図４は、構造体成形用金型の製造方法の第３実施形態を示す図である。
　第３実施形態では、まず、第１部材としてのベース１０をあらかじめ加工する工程と、図４（ａ）に示すように、第２部材としてのプレート２０をあらかじめ切削や研削をし、構造体に対応した形状のセル２とプレート部２１とを一体構造のまま製作する工程を行う。続いて、図４（ｂ）に示すように、セル２を第１部材としてのベース１０に接合面４で接合させ、セル２間に所定の深さの成形溝７が形成される工程を行う。次に、図４（ｃ）に示すように、切断面Ｓで切断し、プレート部２１を切り離す工程を行う。なお、切断面Ｓは、セル２とプレート部２１との境界又は境界よりもセル２側とする。次に、ベース１０に、セル２の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６を設ける工程は、プレート部２１を切り離す工程よりも先に行ってもよい。
　したがって、セル２をベース１０とは別々に加工することができるので、複雑な形状であっても短時間で製作することが可能である。また、ベース１０とセル２の接合は、拡散接合、パルス通電接合、超音波接合、又は接着剤等により行うことが好ましい。
　次に、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第４実施形態について説明する。図５～図９は、構造体成形用金型の製造方法の第４実施形態を示す図である。
　図５（ａ）は第１部材の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ１－Ａ１断面図である。図５（ａ）に示すように、１枚のプレート状の第１部材１０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第１セル１と第１プレート部１１とを一体構造のまま製作する。また、図５（ｂ）に示すように、第１プレート部１１には第１貫通孔１２が形成される。
　図６（ａ）は第２部材の平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ２－Ａ２断面図である。図６（ａ）に示すように、第２部材２０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第２セル２と第２プレート部２１とを製作する。また、図６（ｂ）に示すように、第２プレート部２１には第２貫通孔２２が形成される。なお、第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さは、図５（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも長い。
　図７（ａ）は第３部材の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ３－Ａ３断面図である。図７（ａ）に示すように、第３部材３０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第３セル３と第３プレート部３１とを製作する。また、図７（ｂ）に示すように、第３プレート部３１には第３貫通孔３２が形成される。さらに、第３プレート部３１の第３セル３に隣接して構造体に対応した形状の第２セル挿通孔３３が形成される。なお、第３セル３の第３プレート部３１から突出する長さは、図５（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも長く、図６（ｂ）で示した第２部材２０の第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さよりも短い。
　第４実施形態では、図５～図７に示した第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合して金型Ｍを製作する。図８は、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態を示す図である。図８（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態を図８（ｂ）のＡ４2－Ａ４2断面を矢印から見た図、図８（ｂ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態の図８（ａ）のＡ４1－Ａ４1断面図である。
　まず、図５に示した第１部材１０を加工する工程と、図６に示した第２部材２０を加工する工程と、図７に示した第３部材３０を加工する工程と、を行う。また、第３部材３０を加工する工程は、第２セル挿通孔３３を加工する工程を含む。
　次に、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合する工程を行う。
　まず、第２部材２０の第２セル２を第３部材３０の第２セル挿通孔３３に挿通する工程を行う。すると、第２部材２０と第３部材３０が積層される。この積層された状態で、第２貫通孔２２と第３貫通孔３２は連通する。
　次に、第２セル２及び第３セル３の間に第１セル１が配置されるように第１部材１０と積層された第２部材２０及び第３部材３０とを重ねる工程を行う。
　この状態で、第１貫通孔１２と連通した第２貫通孔２２及び第３貫通孔３２とに連結部材５を挿通する。この連結部材５を挿通することにより、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０が位置決めされ、図８（ａ）に示すように、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が構造体に対応した位置に正確に配置される。なお、本実施形態では、連結部材５は貫通孔に挿通する棒状の構成としたが、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の端部をそろえて挟持するような構成としてもよいし、位置決めができる構成であればよい。
　また、この状態で、第２のセル２及び第３のセル３は、第１部材１０の第１プレート部１１に当接する。なお、第１のセル１は、第３部材３０の第３プレート部３１に当接しても離間してもよい。
　次に、第２のセル２が第１部材１０の第１プレート部１１に当接した部分を第１接合面４ａ、第３のセル３が第１部材１０の第１プレート部１１に当接した部分を第２接合面４ｂとして、第１部材１０と第２部材２０及び第３部材３０とを接合させ、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さの成形溝７が形成される工程を行う。
　図９は接合後の第４実施形態の構造体成形用金型を示す図である。図９（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の接合後の状態を図９（ｂ）のＡ５2－Ａ５2断面を矢印から見た図、図９（ｂ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合後の状態の図９（ａ）のＡ５1－Ａ５1断面図である。
　第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した後、第２セル２及び第３セル３は切断面Ｓで切断する工程を行う。切断面Ｓは、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が同一高さとなる面であると好ましい。例えば、図９（ｂ）に示すように、第１セル１の高さにあわせて第２セル２及び第３セル３を切断してもよいし、第１セル１、第２セル２及び第３セル３すべてを切断して高さをあわせてもよい。また、本実施形態では、連結部材５も一緒に切断しているが、連結部材５を抜き取る構成としてもよい。
　次に、第１部材１０には、第１セル１、第２セル２及び第３セル３の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６の形成する工程は、第２セル２及び第３セル３を切断する工程より先でもよい。
　この様な方法で製造された金型Ｍは、第１プレート部１１及び成形される構造体に対応した形状の第１セル１を有する第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状の第２セル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２０と、成形される構造体に対応した形状の第３セル３を有し第１部材１０に接合される第３部材３０と、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１の第１プレート部１１に対して第１セル１及び接合された第２セル２及び第３セル３とは反対側から連通する供給孔６と、を備えている。
　次に、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第５実施形態について説明する。図１０～図１４は、構造体成形用金型の製造方法の第５実施形態を示す図である。
　図１０（ａ）は第１部材の平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＢ１－Ｂ１断面図である。図１０（ａ）に示すように、１枚のプレート状の第１部材１０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第１セル１と第１プレート部１１とを一体構造のまま製作する。また、図１０（ｂ）に示すように、第１プレート部１１には第１貫通孔１２が形成される。
　図１１（ａ）は第２部材の平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＢ２－Ｂ２断面図である。図１１（ａ）に示すように、第２部材２０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第２セル２と第２プレート部２１とを一体構造のまま製作する。また、図１１（ｂ）に示すように、第２プレート部２１には第２貫通孔２２が形成される。さらに、第２プレート部２１の第２セル２に隣接して構造体に対応した形状の第１セル挿通孔２３が形成される。なお、第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さは、図１０（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも短い。
　図１２（ａ）は第３部材の平面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＢ３－Ｂ３断面図である。図１２（ａ）に示すように、第３部材３０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第３セル３と第３プレート部３１とを一体構造のまま製作する。また、図１２（ｂ）に示すように、第３プレート部３１には第３貫通孔３２が形成される。さらに、第３プレート部３１の第３セル３に隣接して構造体に対応した形状の第１セル挿通孔３３が形成され、第１セル挿通孔３３に隣接して構造体に対応した形状の第２セル挿通孔３４が形成される。なお、第３セル３の第３プレート部３１から突出する長さは、図１０（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも短く、図１１（ｂ）で示した第２部材２０の第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さよりも短い。
　第５実施形態では、図１０～図１２に示した第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合して金型Ｍを製作する。図１３は、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態を示す図である。図１３（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態の平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＢ４－Ｂ４断面図である。
　まず、図１０に示した第１部材１０を加工する工程と、図１１に示した第２部材２０を加工する工程と、図１２に示した第３部材３０を加工する工程と、を行う。また、第２部材２０を加工する工程は、第１セル挿通孔２３を加工する工程を含み、第３部材３０を加工する工程は、第１セル挿通孔２３を加工する工程を含む。
　次に、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合する工程を行う。
　まず、第１部材１０の第１セル１を第２部材２０の第１セル挿通孔２３に挿通する工程を行う。すると、第１部材１０と第２部材２０が積層される。この積層された状態で、第１貫通孔１２と第２貫通孔２２は連通する。
　次に、第１部材１０の第１セル１を第３部材３０の第１セル挿通孔３３に挿通すると共に、第２部材２０の第２セル２を第３部材３０の第２セル挿通孔３４に挿通する工程を行う。この状態で第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０が位置決めされ、図１３（ａ）に示すように、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が構造体に対応した位置に正確に配置される。
　また、第１部材１０及び第２部材２０と、第３部材３０とが積層される。この積層された状態で、第１貫通孔１２と第２貫通孔２２と第３貫通孔３２は連通する。
　この状態で、第１貫通孔１２、第２貫通孔２２及び第３貫通孔３２に連結部材５を挿通する。この連結部材５を挿通することにより、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０が位置決めされ、図１３（ａ）に示すように、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が構造体に対応した位置にさらに正確に配置される。なお、本実施形態では、連結部材５は孔に挿通する棒状の構成としたが、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の端部をそろえて挟持するような構成としてもよいし、位置決めができる構成であればよい。
　また、この状態で、第１部材１０の第１プレート部１１と第２部材２０の第２プレート部２１及び第２部材２０の第２プレート部２１と第３部材３０の第３プレート部３１は、それぞれ当接する。
　次に、第１プレート部１１と第２プレート部２１が当接した部分を第１接合面４ａ、第２プレート部２１と第３プレート部３１が当接した部分を第２接合面４ｂとして、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合させ、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さの成形溝７が形成される工程を行う。
　図１４は接合後の第５実施形態の構造体成形用金型を示す図である。図１４（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の接合後の状態の平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＢ５－Ｂ５断面図である。
　第１セル１、第２セル２及び第３セル３の高さは、あらかじめ同一となるように設定してもよいし、この段階で、第１セル１、第２セル２及び第３セル３の高さを切断等によりそろえてもよい。
　次に、第１部材１０には、第１セル１、第２セル２及び第３セル３の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。
　この様な方法で製造された金型Ｍは、第１プレート部１１及び成形される構造体に対応した形状の第１セル１を有する第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状の第２セル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２０と、成形される構造体に対応した形状の第３セル３を有し第２部材２０に接合される第３部材３０と、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１の第１プレート部１１に対して第１セル１及び接合された第２セル２及び第３セル３とは反対側から連通する供給孔６と、を備えている。
　次に、構造体成形用金型Ｍの製造方法の第６実施形態について説明する。図１５～図１９は、構造体成形用金型の製造方法の第６実施形態を示す図である。第１実施形態から第５実施形態までは、ハニカム形状のセルについて説明したが、本発明はハニカム形状に限らず、より複雑な形状のセルについても作製可能である。
　図１５（ａ）は第１部材の平面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＣ１－Ｃ１断面図である。図１５（ａ）に示すように、１枚のプレート状の第１部材１０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第１セル１と第１プレート部１１とを一体構造のまま製作する。また、図１５（ｂ）に示すように、第１プレート部１１には第１貫通孔１２が形成される。本実施形態では、第１セル１の形状を三角柱とした。
　図１６（ａ）は第２部材の平面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＣ２－Ｃ２断面図である。図１６（ａ）に示すように、第２部材２０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第２セル２と第２プレート部２１とを一体構造のまま製作する。また、図１６（ｂ）に示すように、第２プレート部２１には第２貫通孔２２が形成される。なお、第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さは、図１５（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも長い。
　図１７（ａ）は第３部材の平面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＣ３－Ｃ３断面図である。図１７（ａ）に示すように、第３部材３０を切削や研削し、構造体に対応した形状の第３セル３と第３プレート部３１とを一体構造のまま製作する。また、図１７（ｂ）に示すように、第３プレート部３１には第３貫通孔３２が形成される。さらに、第３プレート部３１の第３セル３に隣接して構造体に対応した形状の第２セル挿通孔３３が形成される。なお、第３セル３の第３プレート部３１から突出する長さは、図１５（ｂ）で示した第１部材１０の第１セル１の第１プレート部１１から突出する長さよりも長く、図１６（ｂ）で示した第２部材２０の第２セル２の第２プレート部２１から突出する長さよりも短い。
　第６実施形態では、図１５～図１７に示した第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合して金型Ｍを製作する。図１８は、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態を示す図である。図１８（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態を図１８（ｂ）のＣ４2－Ｃ４2断面を矢印から見た図、図１８（ｂ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した状態の図１８（ａ）のＣ４1－Ｃ４1断面図である。
　まず、図１０に示した第１部材１０を加工する工程と、図１１に示した第２部材２０を加工する工程と、図１２に示した第３部材３０を加工する工程と、を行う。また、第３部材３０を加工する工程は、第２セル挿通孔３３を加工する工程を含む。
　次に、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合する工程を行う。
　接合する工程では、まず、第２部材２０の第２セル２を第３部材３０の第２セル挿通孔３３に挿通する工程を行う。すると、第２部材２０と第３部材３０が積層される。この積層された状態で、第２貫通孔２２と第３貫通孔３２は連通する。
　次に、第２セル２及び第３セル３の間に第１セル１が配置されるように第１部材１０と積層された第２部材２０及び第３部材３０とを重ねる工程を行う。
　この状態で、第１貫通孔１２と連通した第２貫通孔２２及び第３貫通孔３２とに連結部材５を挿通する。この連結部材５を挿通することにより、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０が位置決めされ、図１３（ａ）に示すように、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が構造体に対応した位置に正確に配置される。なお、本実施形態では、連結部材５は貫通孔に挿通する棒状の構成としたが、第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の端部をそろえて挟持するような構成としてもよいし、位置決めができる構成であればよい。
　また、この状態で、第２のセル２及び第３のセル３は、第１部材１０の第１プレート部１１に当接する。なお、第１のセル１は、第３部材３０の第３プレート部３１に当接しても離間してもよい。
　次に、第２のセル２が第１部材１０の第１プレート部１１に当接した部分を第１接合面４ａ、第３のセル３が第１部材１０の第１プレート部１１に当接した部分を第２接合面４ｂとして、第１部材１０と第２部材２０及び第３部材３０とを接合させ、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さの成形溝７が形成される工程を行う。
　図１９は接合後の第６実施形態の構造体成形用金型を示す図である。図１９（ａ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０の接合後の状態を図１９（ｂ）のＣ５2－Ｃ５2断面を矢印から見た図、図１９（ｂ）は第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合後の状態の図１９（ａ）のＣ５1－Ｃ５1断面図である。
　第１部材１０、第２部材２０及び第３部材３０を接合した後、第２セル２及び第３セル３は切断面Ｓで切断する工程を行う。切断面Ｓは、第１セル１、第２セル２及び第３セル３が同一高さとなる面であると好ましい。例えば、図１９（ｂ）に示すように、第１セル１の高さにあわせて第２セル２及び第３セル３を切断してもよいし、第１セル１、第２セル２及び第３セル３すべてを切断して高さをあわせてもよい。また、本実施形態では、連結部材５も一緒に切断しているが、連結部材５を抜き取る構成としてもよい。
　次に、第１部材１０には、第１セル１、第２セル２及び第３セル３の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６の形成する工程は、第２セル２及び第３セル３を切断する工程より先でもよい。
　この様な方法で製造された金型Ｍは、第１プレート部１１及び成形される構造体に対応した形状の第１セル１を有する第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状の第２セル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２０と、成形される構造体に対応した形状の第３セル３を有し第１部材１０に接合される第３部材３０と、第１セル１、第２セル２及び第３セル３間に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１の第１プレート部１１に対して第１セル１及び接合された第２セル２及び第３セル３とは反対側から連通する供給孔６と、を備えている。
　図２０は第７実施形態の構造体成形用金型を示す図である。図２０（ａ）は第１部材１０及び第２部材２０の接合時の断面図、図２０（ｂ）は第１部材１０及び第２部材２０を接合後の第２部材を切断した状態の断面図、図２０（ｃ）は構造体成形用金型の平面図である。
　第７実施形態では、第２部材２０の加工時に、あらかじめセル２を、プレート２１の側よりもプレート２１から離れた側の断面積が小さくなるように形成したものである。例えば、図２０（ａ）に示すように、セル２をプレート２１から離れる方向に向かってテーパ状に形成する。また、セル２をプレート２１から離れる方向に向かって所定の距離からテーパ状に形成する。
　その後、第１部材１０及び第２部材２０を接合した後、セル２を切断面Ｓで切断する工程を行う。切断面Ｓは、例えば、図２０（ｂ）に示すように、セル２とプレート２１の境界付近となる面であると好ましい。
　次に、第１部材１０には、セル２の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６の形成する工程は、セル２を切断する工程より先でもよい。
　金型Ｍは、第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状のセル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２０と、セル２に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１０に対してセル２とは反対側から連通する供給孔６と、を備え、セル２は、切断面Ｓでの断面積よりも第１部材１０に接合した部分の断面積が小さくなるように形成したものである。
　この様な方法で製造された金型Ｍは、セル２を、切断面Ｓでの断面積よりも第１部材１０に接合した部分の断面積が小さくなるように形成したので、供給孔６及び成形溝７の供給孔６の側を大きく形成でき、坏土の供給を円滑に行うことが可能となる。
　また、第２部材２０を切削してセル２を形成する際には、成形溝７に相当する部分がプレート２１に向かって狭くなる形状なので、切削が容易である。
　なお、第７実施形態の構造体成形用金型は、図４に示した第３実施形態に基づいて説明したが、他の実施形態における構造体成形用金型を用いてもよい。
　図２１は第８実施形態の構造体成形用金型を示す図である。図２１（ａ）は第１部材１０及び第２部材２０の接合時の断面図、図２１（ｂ）は第１部材１０及び第２部材２０を接合後の第２部材を切断した状態の断面図、図２１（ｃ）は構造体成形用金型の平面図である。
　第８実施形態では、第２部材２０の加工時に、あらかじめセル２を、プレート２１の側よりもプレート２１から離れた側の断面積が小さくなるように形成したものである。例えば、図２１（ａ）に示すように、セル２をプレート２１から離れる方向に向かって断面積が小さくなるように、曲面状に形成する。また、セル２をプレート２１から離れる方向に向かって断面積が小さくなるように、所定の距離から曲面状に形成する。
　その後、第１部材１０及び第２部材２０を接合した後、セル２を切断面Ｓで切断する工程を行う。切断面Ｓは、例えば、図２１（ｂ）に示すように、セル２とプレート２１の境界付近となる面であると好ましい。
　次に、第１部材１０には、セル２の反対側の面から材料供給用の供給孔６をドリル加工等により設ける工程を行う。なお、供給孔６の形成する工程は、セル２を切断する工程より先でもよい。
　金型Ｍは、第１部材１０と、成形される構造体に対応した形状のセル２を有し第１部材１０に接合される第２部材２０と、セル２に所定の深さを有して配置される成形溝７と、成形溝７の所定の交差部に第１部材１０に対してセル２とは反対側から連通する供給孔６と、を備え、セル２は、切断面Ｓでの断面積よりも第１部材１０に接合した部分の断面積が小さくなるように形成したものである。
　この様な方法で製造された金型Ｍは、セル２を、切断面Ｓでの断面積よりも第１部材１０に接合した部分の断面積が小さくなるように形成したので、供給孔６及び成形溝７の供給孔６の側を大きく形成でき、坏土の供給を円滑に行うことが可能となる。
　また、第２部材２０を切削してセル２を形成する際には、成形溝７に相当する部分がプレート２１に向かって狭くなる形状なので、切削が容易である。
　なお、第８実施形態の構造体成形用金型は、図４に示した第３実施形態に基づいて説明したが、他の実施形態における構造体成形用金型を用いてもよい。
　このような金型の製造方法により、製作時間が短時間で済み、構造体成形用の金型は低コストでありながら高精度なものとなる。
　以上の各実施形態は、特許請求の範囲の構成に合わせて種々変更することができる。

Claims (7)

  1. 　ベースとなるプレート状の第１部材と、
    　成形される構造体に対応した形状のセルを有し前記第１部材に接合される第２部材と、
    　前記セル間に所定の深さを有して配置される成形溝と、
    　前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材に対して接合された前記セルとは反対側から連通する供給孔と、
    を備えたことを特徴とする金型。
  2. 　プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第１セルを有する第１部材と、
    　成形される構造体に対応した形状の第２セルを有し前記第１部材に接合される第２部材と、
    　前記第１セル及び前記第２セル間に所定の深さを有して配置される成形溝と、
    　前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材の前記プレート部に対して前記第１セル及び接合された前記第２セルとは反対側から連通する供給孔と、
    を備えたことを特徴とする金型。
  3. 　第１プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第１セルを有する第１部材と、
    　第２プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第２セルを有し、前記第２セルが前記第１部材に挿通された状態で接合される第２部材と、
    　前記第１セル及び前記第２セル間に所定の深さを有して配置される成形溝と、
    　前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材の前記第１プレート部及び前記第２部材の前記第２プレート部に対して前記第１セル及び前記第２セルとは反対側から連通する供給孔と、
    を備えたことを特徴とする金型。
  4. 　ベースとなる第１部材を加工する第１工程と、
    　第２部材に成形される構造体に対応した形状のセルを加工する第２工程と、
    　前記セル間に所定の深さを有して成形溝が形成されるように前記第２部材を前記第１部材に接合する第３工程と、
    　前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材に対して接合された前記セルとは反対側から供給孔を連通する第４工程と、
    を有することを特徴とする金型の製造方法。
  5. 　第１部材の第１プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第１セルを加工する第１工程と、
    　第２部材の第２プレート部及び成形される構造体に対応した形状の第２セルを加工する第２工程と、
    　前記第１セル及び前記第２セル間に所定の深さを有して成形溝が形成されるように前記第２部材を前記第１部材に接合する第３工程と、
    　前記成形溝の所定の交差部に前記第１部材の前記プレート部に対して前記第１セル及び接合された前記第２セルとは反対側から供給孔を連通する第４工程と、
    を有することを特徴とする金型の製造方法。
  6. 　前記第４工程は、前記第２プレート部を切り離す工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の金型の製造方法。
  7. 　前記第２工程は、前記第２プレート部に前記第１セルが挿通する第１セル挿通孔を加工する工程を含み、
    　前記第３工程は、前記第１セルを前記第１セル挿通孔に挿通する工程を含む
    ことを特徴とする請求項５に記載の金型の製造方法。
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