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蜂窝挤压成形用模具

阅读:580发布:2020-05-12

专利汇可以提供蜂窝挤压成形用模具专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且蜂窝 挤压 成形 用模具,它具有在表面上用单元 块 (3)设置槽状狭缝(2)并且在背面上设置与狭缝(2)连通的坯料导入孔的结构,各单元块(3),在形成于用单元块主体(10)设置的狭缝(2)及坯料导入孔的最外层表面上的硬质膜(14)上,形成软质膜(16)。根据这种蜂窝 挤压成形 用模具,在消除模具尺寸的 精度 不好的同时,不仅保持稳定的挤压 摩擦 力 ,挤压成形性能和耐磨损性能优异,而且,在挤压成形时,可以很容易地进行模具的调整。,下面是蜂窝挤压成形用模具专利的具体信息内容。

1、一种蜂窝挤压成形用模具,具有于表面上用单元设置槽状 的狭缝并且在背面设置与狭缝连通的坯料导入孔的结构,其特征为, 各单元块,在形成于由单元块主体设置的狭缝及坯料导入孔的最外层 表面上的硬质膜上,形成软质膜。
2、如权利要求1所述的蜂窝挤压成形用模具,其特征为,上述软 质膜的维氏硬度为500~1500。
3、如权利要求1或2所述的蜂窝挤压成形用模具,其特征为,上 述软质膜的厚度为2~10μm。
4、如权利要求1至3中任何一个所述的蜂窝挤压成形用模具,其 特征为,软质膜是无电解镍膜。
5、如权利要求1至4中任何一个所述的蜂窝挤压成形用模具,其 特征为,硬质膜是以从W,WC,W2C,W3C构成的组中选择出来的一种或 两种以上的物质为成分的CVD膜。
6、如权利要求1至4中任何一个所述的蜂窝挤压成形用模具,其 特征为,硬质膜是以从TiC,TiN,TiCN构成的组中选择出来的一种或 两种以上的物质为成分的CVD或PVD膜。
7、如权利要求1至4中任何一个所述的蜂窝挤压成形用模具,其 特征为,硬质膜是将SiC,金刚石,CBN等硬质粉末分散到镍镀膜中的 复合镀膜。

说明书全文

技术领域,

发明涉及蜂窝状挤压成形用模具。

背景技术

现有技术中,作为陶瓷蜂窝挤压成形用模具,具有在表面上用 单元设置槽形狭缝、在背面设置与狭缝连通的坯料导入孔的结构的 蜂窝挤压成形用模具是公知的。
这种蜂窝挤压成形用模具,为了调整各单元块的狭缝的宽度,并 且提高模具的耐久性,例如,进行表面处理,在单元块主体的表面上 形成10~70μm的镍层(第一涂敷膜)之后,在镍镀层的表面上形成 5~15μm的化钨层或者在镍镀膜中分散有SiC,金刚石,CBN等硬质 粉末的复合镀层(第二涂敷膜)。
但是,在上述表面处理中形成碳化钨膜时,与镀敷比较,由于难 以进行膜厚的调整,所以存在着对于要求涂敷膜(第一涂敷膜+第二 涂敷膜)的目标尺寸在±2μm的模具,会引起尺寸偏差的问题。
上述碳化钨膜,W与C的比例容易发生变化,由于其比例的变化, 与挤压出来的坯料的摩擦阻会发生变化,所以,在形成的膜的摩擦 阻力的分布差大的情况下,成形变得不稳定,成形物的形状也不稳定, 成品率低。
此外,在上述表面处理中形成复合镀膜的情况下,硬质粒子在复 合镀膜的表面上突出,因硬质粒子的密度不同会造与成挤压坯料的摩 擦系数的变化,所以,在硬质粒子密度分布差大的情况下,成形不稳 定,成形物的形状也不稳定,造成成品率下降。
进而,上述蜂窝挤压成形用模具,在挤压成形蜂窝之前,为了修 正模具的尺寸偏差,根据需要,部分地进行坯料流动调整。
但是,在使用碳化物膜,系膜,复合镀膜时,由于是硬质的, 所以,存在着模具的调整困难且需要很长的时间的问题。
本发明鉴于现有技术中存在的课题,其目的是,提供一种在消除 模具的尺寸偏差的同时,不仅能够保持稳定的挤压摩擦力,优异的挤 压成形性和耐磨损性,而且在挤压成形时,可以很容易地进行模具的 调整的蜂窝挤压成形用模具。
发明的公开
根据本发明,提供一种蜂窝挤压成形模具,在具有于表面上用单 元块设置槽状的狭缝的同时,在背面设置与狭缝连通的坯料导入孔结 构的蜂窝挤压成形用模具中,其特征为,各单元块,在形成于用单元 块主体设置的狭缝及坯料导入孔的最外层表面上的硬质膜上,形成软 质膜。
这时,优选地,上述软质膜的维氏(Vickers)硬度为500~1500, 膜的厚度为2~10μm。
进而,上述软质膜优选地为无电解镀镍膜。
其次,在本发明中,优选地,硬质膜是以从W,WC,W2C,W3C构成 的组中选择出来的一种或两种以上的物质为成分的CVD膜,或是从 TiC,TiN,TiCN构成的组中选择出来的一种或二种以上的物质为成分 的CVD或PVD膜。
此外,在本发明中,硬质膜优选是将SiC,金刚石,CBN等硬质粉 末分散在镍镀膜中的复合镀膜。
附图的简单说明
图1、是表示蜂窝挤压成形用模具的一个例子的简略正视图。
图2、是图1的A部分的放大正视图。
图3、是图1的A部分的放大剖面图。
实施发明的最佳形式
如前面所述,本发明的模具,在具有用单元块于表面上设置槽状 的狭缝的同时,在背面设置与狭缝连通的坯料导入孔的结构的蜂窝挤 压成形用模具中,各单元块,在形成于用单元块主体设置的狭缝及坯 料导入孔的最外层表面上的硬质膜上,形成软质膜(例如,无电解镀 镍膜)。
据此,本发明的模具,在消除模具的尺寸的不精确的同时,不仅 保持稳定的挤压摩擦力、挤压成形性能及耐磨损性能优异,而且可以 在挤压成形时,很容易进行模具的调整。
下面,基于附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1~3是表示蜂窝挤压成形用模具的一个例子,图1是简略正视 图,图2是图1的A部分的放大正视图,图3是图1的A部分的放大剖面图。
例如,本发明的模具,如图1~3所示,是一种具有在表面上用单 元块3设置槽状狭缝2的同时,在背面上设置与狭缝2连通的坯料导入孔 4的结构的蜂窝挤压成形模具1。
各单元块3,由形成在用单元块10主体设置的狭缝2及坯料导入孔 的表面上的第一涂敷膜12,形成在第一涂敷膜12上、保护第一涂敷膜 12的作为硬质膜的第二涂敷膜14,形成在第二涂敷膜14的表面上、作 为软质膜的第三涂敷膜16构成。
这里,本发明的模具的主要特征在于,在保护第一涂敷膜12的作 为硬质膜的第二涂敷膜14的表面上,形成作为软质膜的第三涂敷膜 16。
据此,本发明的模具,即使在第二涂敷膜14的膜厚精度低的情况 下,通过形成10μm以下的第三涂敷膜16,即使对于尺寸精度要求为 ±2μm的模具,也可以解决尺寸精度不够好的问题。
这是因为,与CVD膜和PVD膜相比,镀膜的成膜和膜厚控制等方面 比较容易的缘故。
此外,本发明的模具,即使在第二涂敷膜14的状态容易变化的情 况下,在作为模具最容易磨损的部分的缩径部6(参照图3),通过形 成第三涂敷膜16,也可以确保稳定的挤压摩擦力,所以挤压成形性能 和耐磨损性能优异。
此外,上述缩径部6,即使在第三涂敷膜磨损时,还可以被第二 涂敷层保护,并且挤压成形性能受最后的出口部2的影响大,并且该部 分不易磨损,所以,第三涂敷膜也难以减少,可以保持良好的成形性 能。
进而,本发明的模具,通过在作为硬质膜的第二涂敷膜14的表面 上形成作为软质膜的第三涂敷膜16,可以在短时间内很容易地调整各 单元块10的狭缝宽度。
这时,本发明中用的全部涂敷膜(第1~3涂敷膜)的厚度a,没 有特定的限制,但在考虑到基体金属模的加工难易程度时,优选地为 20~120μm。
这时,本发明中用的第一涂敷膜是调整各单元块的狭缝宽度W用 的衬底,通过形成在最外层表面上的硬质膜,不一定必须形成第一涂 敷膜,但形成第一涂敷膜时,优选地为无电解镀镍膜,因为它具有适 度的硬度,成膜比较容易,也容易控制膜厚。
此外,第一涂敷膜的厚度b,通常,优选地在0~100μm。
此外,本发明中用的第二涂敷膜,是保护作为衬底的第一涂敷膜 的硬质膜,可以适当地选择①从W,WC,W2C,W3C构成的组中选择出来 的一种或两种以上的物质为成分的CVD膜,②从TiC,TiN,TiCN构成的 组中选择出来的一种或两种以上的物质为成分的CVD或PVD膜,③将 SiC,金刚石,CBN等硬质粉末分散到镀镍膜中的复合镀膜中的任何一 种膜。
并且,第二涂敷膜的厚度C优选地通常为1~70μm。
进而,本发明中用的第三涂敷膜,为在蜂窝挤压成形前高效率地 修正模具的尺寸偏差,只要维氏硬度在500~1500左右,没有特定的限 制,但优选地为无电解镀镍。
此外,第三涂敷膜的厚度d,优选地为2~10μm,可以较好地发挥 本发明的效果。
下面,根据实施例对本发明进行更详细地说明,但本发明并不局 限于这些实施例。
(实施例,比较例)
将作为不锈材料的C-450板材,用磨床加工成厚度20mm,每边 长200mm的方形板。
此外,在方形板的一个端面侧,通过磨削加工,以0.9mm的间距 将宽度150μm,深度3mm的狭缝,切槽加工成栅格状(参照图2~3)。
进而,从方形板的另一个端面侧,利用ECM(电化学加工)加工, 以0.9mm的间距将直径D0.9mm,深度15mm的孔加工在狭缝的交叉部(一 个跃变)(参照图2~3)。
在用上述方法获得的模具上分别施加表1所示的涂敷膜之后(参 照图2~3),进行用堇青石组分构成的蜂窝结构体的挤压成形。
这时,调整模具尺寸偏差需要的挤压长度,和在蜂窝结构体的挤 压成形时的挤压长度的结果,示于表1。
(表1) 实施例 比较例 第一涂敷膜12 Ni-P(无电解镀) 28μm Ni-P(无电解镀) 30μm 第二涂敷膜14 W2C(CVD)10μm W2C(CVD)10μm 表面处理 35%HCl后,电镀 >0.1μm - 第三涂敷膜16 Ni-P(无电解镀)2μm - 调整模具尺寸偏差需 要的挤压长度(m) 100 500 在蜂窝结构体挤压成 形时的挤压长度(m) 3900 3500
(讨论)
从表的结果,实施例与比较例相比,可以在短时间内很容易地进 行模具尺寸偏差的调整的同时,可以提高蜂窝结构体生产率。
此外,可以确认,在实施例中,与比较例相比,在消除模具尺寸 精度不好的同时,可以保证稳定的挤压摩擦力,挤压成形性能及耐磨 损性能优异。
工业上的可利用性
本发明的蜂窝挤压成形用模具,可以适合于陶瓷蜂窝的挤压成 形。
特别是,本发明的蜂窝挤压成形用模具,在消除模具尺寸精度不 好的同时,不仅保持稳定的挤压摩擦力,挤压成形性能和耐磨损性能 优异,而且,在挤压成形时,可以很容易地进行模具的调整。
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