JP2008188795A - Manufacturing method of mold for molding honeycomb member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハニカム体成形用金型を製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a die for forming a honeycomb body.
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。
上記金型を用いて材料を押出成形すると、供給穴及びスリット溝を流通する材料と金型本体とが接触して摩擦が生じる。この材料との摩擦により、金型本体に摩耗が生じる。特に、金型本体の押出方向の先端面である溝形成表面とスリット溝の内側面とが交わって形成される角部は、摩耗が生じ易い。そして、押出成形を繰り返し行うことにより、摩耗部分が大きくなり、成形したハニカム構造体の寸法精度が低下する。このようにして、金型の使用が困難となり、寿命となる。
As the mold, a supply hole for supplying a material and a slit groove for forming the material into a honeycomb shape were formed in the mold main body and provided in a lattice shape in communication with the supply hole. Use things.
When the material is extruded using the mold, the material flowing through the supply hole and the slit groove and the mold body come into contact with each other, and friction is generated. Friction with this material causes wear on the mold body. In particular, the corner portion formed by the intersection of the groove forming surface which is the front end surface of the mold body in the extrusion direction and the inner surface of the slit groove is likely to be worn. And by repeatedly performing extrusion molding, a wear part becomes large and the dimensional accuracy of the formed honeycomb structure falls. In this way, the use of the mold becomes difficult and the life is reached.
従来から、金型を焼入れすることで、金型の耐摩耗性を向上し、金型の寿命の伸長を図る方法が提案されている。例えば、鋼材料よりなる金型を焼き入れする方法がある。これにより、４５ＨＲＣ（５５０ＨＶ）の硬度を得ていたが、更なる耐摩耗性の向上が求められていた。 Conventionally, there has been proposed a method for improving the wear resistance of a mold and extending the life of the mold by quenching the mold. For example, there is a method of quenching a mold made of a steel material. Thereby, although the hardness of 45HRC (550HV) was obtained, the further improvement of abrasion resistance was calculated | required.
そこで、充分な耐摩耗性を得るため、金型本体の表面全体に、ＣＶＤ処理によって耐摩耗材を成膜する方法がある（特許文献１参照）。しかしながら、ＣＶＤ処理の場合には、処理温度が高く、熱歪みが発生したり、表面を被覆する膜厚が増えるため、制御が困難であった。さらに、硬化処理後に金型調整が必要であるが、表面が硬くなっているため調整が困難であった。そのため、金型の寸法精度が不十分となり、所望の寸法のハニカム体を成形することができないおそれがある。 Therefore, in order to obtain sufficient wear resistance, there is a method of forming a wear resistant material on the entire surface of the mold body by CVD treatment (see Patent Document 1). However, in the case of CVD processing, the processing temperature is high, thermal distortion occurs, and the film thickness covering the surface increases, so that control is difficult. Furthermore, although mold adjustment is required after the curing treatment, adjustment is difficult because the surface is hard. Therefore, the dimensional accuracy of the mold becomes insufficient, and a honeycomb body having a desired size may not be formed.
また、金型本体の表面全体に、ＰＶＤ処理を施して表面を硬化する方法がある。しかしながら、この場合には、スリット溝の内部まで硬化することができないという問題がある。 There is also a method of curing the surface by applying PVD treatment to the entire surface of the mold body. However, in this case, there is a problem that the inside of the slit groove cannot be cured.
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、寸法精度が良く、耐摩耗性に優れ、寿命の長い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 an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a die for forming a honeycomb body with good dimensional accuracy, excellent wear resistance, and a long lifetime. .
本発明は、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方法であって、
金型の穴成形面に上記供給穴を形成する穴加工工程と、
上記金型を焼き入れ処理した後、焼き戻し処理する熱処理工程と、
上記金型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、
上記金型の表面硬度を高める表面硬化処理工程とを有し、
上記表面硬化処理工程では、上記金型の材質の相変態温度以下であり、かつ、上記焼き戻し処理の処理温度以下の温度で窒化処理を行い、金型の表面に窒化層を形成することにより、金型の表面硬度を８００〜１０００ＨＶと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にある（請求項１）。
The present invention relates to 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. There,
A hole machining step for forming the supply hole on the hole forming surface of the mold;
A heat treatment step of tempering the mold after quenching;
A groove processing step of forming the slit groove on a groove forming surface which is a surface opposite to the hole forming surface of the mold;
A surface hardening treatment step for increasing the surface hardness of the mold,
In the surface hardening treatment step, a nitriding treatment is performed at a temperature not higher than the phase transformation temperature of the mold material and not higher than the tempering treatment temperature, thereby forming a nitride layer on the surface of the die. In the method for manufacturing a die for forming a honeycomb body, the surface hardness of the die is set to 800 to 1000 HV.
上記ハニカム体成形用金型の製造方法は、上述したように、上記穴加工工程と、上記熱処理工程と、上記溝加工工程と、上記表面硬化処理工程とを行い、ハニカム体成形用金型を製造する。そして、本発明の最も注目すべき点は、上記製造方法の最終工程として、上記金型の材質の相変態温度以下であり、かつ、上記焼き戻し処理の処理温度以下の温度で窒化処理を行い、金型の表面に窒化層を形成する表面硬化処理工程を行うことにある。これにより、寸法精度を保ちつつ、金型の表面硬度を８００〜１０００ＨＶとすることができ、型強度と耐摩耗性を得ることができる。それ故、金型寿命の伸長を図ることができる。 As described above, the method for manufacturing the honeycomb body molding die includes the hole drilling step, the heat treatment step, the groove processing step, and the surface hardening treatment step. To manufacture. The most notable point of the present invention is that, as the final step of the manufacturing method, nitriding is performed at a temperature not higher than the phase transformation temperature of the mold material and not higher than the tempering temperature. Then, a surface hardening treatment step for forming a nitride layer on the surface of the mold is performed. Thereby, the surface hardness of the mold can be set to 800 to 1000 HV while maintaining dimensional accuracy, and mold strength and wear resistance can be obtained. Therefore, the mold life can be extended.
上記穴加工工程や上記溝加工工程の後は、熱歪み等による寸法の変化は厳禁である。
上記窒化処理は浸透型の表面硬化方法である。ＣＶＴ処理等の表面を被覆する成膜型の場合には、その成膜の膜厚分だけ寸法が増加することを予め考慮する必要があるが、上記のごとく、浸透型の窒化処理の場合には、そのような寸法の増加をほとんど考慮することなく、表面の硬化を行うことができる。また、上記窒化処理は、上記穴加工工程及び溝加工工程において形成された供給穴やスリット溝の内部まで硬度を高めることができる。
また、上記窒化処理は、上記金型の材質の相変態温度以下であり、かつ、上記焼き戻し処理の処理温度以下の低温での処理によって、硬度を高めることができるため、金型寸法の熱歪みによる変化も起こらない。
After the hole drilling step or the groove processing step, dimensional changes due to thermal strain or the like are strictly prohibited.
The nitriding treatment is a penetration type surface hardening method. In the case of a film forming type that covers the surface such as CVT processing, it is necessary to consider in advance that the size increases by the film thickness of the film forming, but as described above, in the case of the penetration type nitriding processing Can cure the surface with little consideration of such an increase in dimensions. Further, the nitriding treatment can increase the hardness to the inside of the supply hole and the slit groove formed in the hole processing step and the groove processing step.
Further, since the nitriding treatment can increase the hardness by a treatment at a low temperature not higher than the phase transformation temperature of the mold material and not higher than the tempering treatment temperature, No change due to distortion.
このように、金型寸法の変化を抑制しながら表面硬化を行うことができるため、従来必要であった流体研磨等による金型調整は、金型の調整が必要な場合には、上気窒化処理の前に行うことができ、金型調整後の状態を窒化処理の後にも維持することができる。また、金型の調整が不要な場合には、上記金型調整を省くことが可能となる場合もある。
これにより、本発明によれば、寸法精度が良く、耐摩耗性に優れ、寿命の長いハニカム体成形用金型の製造方法を提供することができる。
In this way, since surface hardening can be performed while suppressing changes in the mold dimensions, the mold adjustment by fluid polishing or the like, which has been required in the past, can be performed by air nitriding when the mold needs to be adjusted. This can be performed before the treatment, and the state after the mold adjustment can be maintained even after the nitriding treatment. In addition, when there is no need to adjust the mold, it may be possible to omit the mold adjustment.
Thereby, according to this invention, the manufacturing method of the metal mold | die for honeycomb body shaping | molding with good dimensional accuracy, excellent abrasion resistance, and long life can be provided.
本発明のハニカム体成形用金型の製造方法は、上述したように、上記表面硬化処理工程において、上記金型の材質の相変態温度以下であり、かつ、上記焼き戻し処理の処理温度以下の温度で窒化処理を行う。
上記表面硬化処理工程を、上記金型の材質の相変態温度を超えて、あるいは、焼き戻し処理の処理温度を超えた温度で窒化処理を行った場合には、熱歪みが生じ、金型の精度が低下するという問題がある。
As described above, the method for manufacturing a die for forming a honeycomb body according to the present invention is not more than the phase transformation temperature of the material of the die and not more than the treatment temperature of the tempering treatment in the surface hardening treatment step. Nitriding is performed at a temperature.
When the surface hardening treatment step is performed at a temperature exceeding the phase transformation temperature of the material of the mold or exceeding the treatment temperature of the tempering treatment, thermal distortion occurs, There is a problem that accuracy decreases.
上記窒化処理は、金属表面から窒素原子を侵入させ、浸透させて硬化層を生成することで金属を保護するものである。窒化処理の方法としては、例えば、ガス法、塩浴法、プラズマ(イオン)法等が挙げられる。
上記相変態温度は、いわゆる鋼のオーステナイト変態点であり、一般的には７２３℃程度であるが、厳密には材質によって左右される。また、上記焼き戻し処理は、一般的には
５７０〜６５０℃にて行われる。それ故、上記窒化処理は、５７０℃以下で行うことが最も好ましい。
In the nitriding treatment, nitrogen atoms are penetrated from the metal surface and penetrated to form a hardened layer to protect the metal. Examples of the nitriding method include a gas method, a salt bath method, a plasma (ion) method, and the like.
The phase transformation temperature is a so-called austenite transformation point of steel and is generally about 723 ° C., but strictly depends on the material. The tempering process is generally performed at 570 to 650 ° C. Therefore, the nitriding treatment is most preferably performed at 570 ° C. or lower.
上記ハニカム体成形用金型の製造方法は、上記窒化層は、上記金型の表面からの深さが１００μｍ以下の範囲に形成されることが好ましい（請求項２）。
この場合には、金型のスリット部の強度低下を抑制することができる。
上記窒化層の深さが１００μｍを超える場合には、スリット溝部や、スリット溝と供給穴との連通部が硬く脆くなり、強度が低下し、ハニカム体を成形する際に、成形圧力によりスリット溝部が剥がれるおそれがある。
In the method for manufacturing a die for forming a honeycomb body, the nitride layer is preferably formed so that the depth from the surface of the die is 100 μm or less.
In this case, the strength reduction of the slit part of the mold can be suppressed.
When the depth of the nitride layer exceeds 100 μm, the slit groove part or the communication part between the slit groove and the supply hole becomes hard and brittle, the strength is reduced, and the slit groove part is formed by molding pressure when the honeycomb body is formed. May peel off.
また、上記溝加工工程と上記表面硬化処理工程との間には、上記金型の上記供給穴に研磨用の材料を供給して上記スリット溝を通過させて押出すことにより、上記金型内の材料流れ性を向上させる金型調整工程を行うことが好ましい（請求項３）。
この場合には、特に寸法精度が良く、材料流れ性に優れ、耐摩耗性に優れ、寿命の長いハニカム体成形用金型を得ることができる。
In addition, between the groove processing step and the surface hardening treatment step, a polishing material is supplied to the supply hole of the mold and extruded through the slit groove, thereby allowing the inside of the mold to It is preferable to perform a mold adjusting step for improving the material flowability of the above (claim 3).
In this case, it is possible to obtain a die for forming a honeycomb body having particularly good dimensional accuracy, excellent material flowability, excellent wear resistance, and a long life.
上記表面硬化処理工程は、上記金型の材質の相変態温度以下であり、かつ、上記焼き戻し処理の処理温度以下の温度で、上述した浸透型の硬化処理である窒化処理を行うものであるため、その工程の前後において、上記金型の寸法変形が少ない。
そのため、金型調整工程において金型内の材料流れ性を向上させるための処理を施し、その後、表面硬化処理工程において窒化処理を行うことにより、金型調整工程において得られた材料流れ性を維持したまま、金型表面を硬化させることができる。
The surface hardening treatment step is to perform the nitriding treatment which is the above-described penetrating hardening treatment at a temperature not higher than the phase transformation temperature of the material of the mold and not higher than the processing temperature of the tempering treatment. Therefore, the dimensional deformation of the mold is small before and after the process.
Therefore, the material flowability obtained in the mold adjustment process is maintained by performing a process to improve the material flowability in the mold in the mold adjustment process and then performing nitriding in the surface hardening process. As it is, the mold surface can be cured.
（実施例１）
本例は、本発明のハニカム体成形用金型の製造方法にかかる実施例について、図１〜図４を用いて説明する。
(Example 1)
In this example, an example according to the method for manufacturing a honeycomb body forming mold 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、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（以下、単に金型１）を作製する。
本例の製造方法は、金型１の穴成形面１１に上記供給穴２を形成する穴加工工程と、上記金型１を焼き入れ処理した後、焼き戻し処理する熱処理工程と、上記金型１の穴成形面１１の反対側の面である溝成形面１２に上記スリット溝３を形成する溝加工工程と、上記金型１の表面硬度を高める表面硬化処理工程とを有する。
以下、これを詳説する。
In this example, as shown in FIGS. 1 to 3, a
The manufacturing method of this example includes a hole processing step for forming the
This will be described in detail below.
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Ｈ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。）。この金型素材の材質の相変態温度は７２３℃である。
In producing the
まず、図４（ａ）に示すごく、金型１における溝成形面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。
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φ０．７〜１．３ｍｍの供給穴２を多数形成した。
First, as shown in FIG. 4A, the outer periphery roughing was performed by cutting the outer periphery so that the
Next, as shown in FIG. 4B, the hole forming step was performed on the
続いて、熱処理工程において、上記金型１を、５５０℃で１０〜２０分油焼きした後、８５０℃で１２０分間維持し、その後、１０３０℃まで昇温し、１０３０℃で６０〜９０分間保持してから焼き入れ処理を行った。さらに、その後、６００℃で１２０分間の焼き戻し処理を２回繰り返し行った（図示略）。
Subsequently, in the heat treatment step, the
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１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盤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
Next, as shown in FIG. 4 (d), the step of forming the outer peripheral shape of the
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７１の先端に当接させて、これを固定リング７３によって固定した調整装置７を用いた。そして、シリンダ７１内に、研磨用の材料５としてＳｉＣ砥粒の流体研磨剤を入れ、ピストン７２によって押圧することにより、金型１の供給穴２に材料５を供給すると共にスリット溝３を通過させて溝成形面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 7 in which the
最後に、金型１に対して表面硬化処理工程を施した。この表面硬化処理工程は、金型１の表面に窒化層１３を形成することによって実施した。
上記窒化層１３の形成は、具体的には、ＣａＣＮ2（カルシウムシアナミド）を主成分とする石灰窒素粉中に金型を埋めて密封し、減圧（約２０ｔｏｒｒ）した後に、アンモニアを導入すると共に、上記金型の材質の相変態温度以下であり、かつ、上記焼き戻し処理の処理温度以下である４００〜５００℃で加熱保持することにより行った。なお、窒化層１３の深さ（厚み）は、１００μｍ以下のおよそ７０μｍとなるように行った。
Finally, a surface hardening treatment process was performed on the
Specifically, the
以上のようにして得られた金型１（試料Ｅ１とする）は、寸法精度が高く、耐摩耗性に優れ、寿命の長いハニカム体成形用金型とすることができる。
これは、特に、表面硬化方法として、比較的低温処理であると共に浸透型の表面硬化方法である上記窒化処理を積極的に採用したことにある。上記窒化処理による表面硬化処理工程の実施により、硬化層による寸法増加がほとんどなく、しかも、上記穴加工工程及び溝加工工程において形成された供給穴やスリット溝の内部まで硬度を高めることができる。さらに、上記窒化処理は、上記金型１の材質の相変態温度以下であり、かつ、上記焼き戻し処理の処理温度以下の低温での処理によって硬度を高めることができるため、金型寸法の熱歪みによる変化も起こらないのである。
The mold 1 (referred to as sample E1) obtained as described above can be a honeycomb body molding mold having high dimensional accuracy, excellent wear resistance, and a long life.
This is because, in particular, the nitriding treatment, which is a relatively low temperature treatment and an osmotic surface hardening method, has been actively employed as a surface hardening method. By performing the surface hardening treatment step by the nitriding treatment, there is almost no increase in dimensions due to the hardened layer, and the hardness can be increased to the inside of the supply holes and slit grooves formed in the hole forming step and the groove forming step. Further, since the nitriding treatment can increase the hardness by a treatment at a low temperature below the phase transformation temperature of the material of the
また、上記の優れた表面硬化処理工程の採用によって、その前工程において、必要に応じて上記のような金型調整工程を行うことができ、さらに寸法精度の向上を図ることができる。なお、この金型調整工程は、省略できる場合がある。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。 In addition, by adopting the above-described excellent surface hardening treatment process, the mold adjustment process as described above can be performed as necessary in the previous process, and the dimensional accuracy can be further improved. Note that this mold adjustment step may be omitted. 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、本発明の比較例として、ハニカム体成形用金型（試料Ｃ１）を作製した。
本例は、実施例１の表面硬化処理工程を行わない、従来の製造方法で行った例である。
その他は実施例１と同様に行った。
(Comparative Example 1)
In this example, a honeycomb mold (sample C1) was produced as a comparative example of the present invention.
This example is an example performed by a conventional manufacturing method in which the surface hardening process of Example 1 is not performed.
Others were the same as in Example 1.
（実験例） (Experimental example)
実施例１において作製したハニカム体成形用金型（試料Ｅ１）について、表面硬化処理前の金型の寸法との比較を行った。
表面硬化処理前の金型及び得られたハニカム体成形用金型の、基準穴ピッチ、上面の歪み、スリット溝巾を測定して比較し、表面硬化処理前後の寸法の変化を評価した。
The honeycomb body forming mold (sample E1) produced in Example 1 was compared with the dimensions of the mold before the surface hardening treatment.
The reference hole pitch, upper surface distortion, and slit groove width of the mold before surface hardening treatment and the obtained mold for forming a honeycomb body were measured and compared, and the change in dimensions before and after the surface hardening treatment was evaluated.
上記基準穴ピッチは変化が見られず、上面の歪みは０．０４ｍｍ以内であり、スリット溝巾の変化は１μｍ以内であった。
これにより、上記試料Ｅ１は、表面硬化処理前後での、金型寸法の変化が少ないことが分かる。
No change was observed in the reference hole pitch, the upper surface distortion was within 0.04 mm, and the slit groove width change was within 1 μm.
Thereby, it turns out that the said sample E1 has little change of a metal mold | die dimension before and after surface hardening process.
次に、実施例１及び比較例１において作製したハニカム体成形用金型（試料Ｅ１及び試料Ｃ１）について、表面硬度の測定、及び金型寿命推測を行った。
＜表面硬度の測定＞
表面硬度は、マイクロビッカースを用いて、金型の断面硬度を測定することにより行った。測定結果を図５に示す。
図５は、横軸に表面からの距離（μｍ）、縦軸に硬さ（ＨＶ）をとったものである。同図におけるＥ１は、試料Ｅ１の結果を示し、Ｃ１は、試料Ｃ１の結果を示す。
Next, for the honeycomb body forming molds (sample E1 and sample C1) manufactured in Example 1 and Comparative Example 1, surface hardness measurement and mold life estimation were performed.
<Measurement of surface hardness>
The surface hardness was measured by measuring the cross-sectional hardness of the mold using micro Vickers. The measurement results are shown in FIG.
In FIG. 5, the horizontal axis represents the distance (μm) from the surface, and the vertical axis represents the hardness (HV). In the figure, E1 shows the result of the sample E1, and C1 shows the result of the sample C1.
図５より知られるごとく、本発明の実施例としての試料Ｅ１は、表面の硬度が８１５ＨＶであり、また、表面から５０μｍの間で、硬度がなだらかに変化していることがわかる。
また、同図より知られるごとく、本発明の比較例としての試料Ｃ１は、表面の硬度が５４０ＨＶであり、表面からの距離が変わっても一定の硬度であることが分かる。
As can be seen from FIG. 5, the sample E1 as an example of the present invention has a surface hardness of 815 HV, and the hardness gradually changes between 50 μm from the surface.
Further, as can be seen from the figure, the sample C1 as a comparative example of the present invention has a surface hardness of 540 HV, and it can be seen that the hardness is constant even if the distance from the surface changes.
＜金型寿命の推測＞
金型寿命の推測は、金型の一部に上記供給穴からスリット溝を通過するよう原料を流し、その通過時間とスリット溝巾摩耗量を測定することにより推測した。結果を図６に示す。図６は、横軸に原料通過時間（時間）、縦軸にスリット溝巾摩耗量（μｍ）をとったものである。同図におけるＥ１は試料Ｅ１の結果を示し、Ｃ１は試料Ｃ１の結果を示す。
<Estimation of mold life>
The mold life was estimated by flowing the raw material through a part of the mold so as to pass through the slit groove and measuring the passage time and the slit groove width wear amount. The results are shown in FIG. In FIG. 6, the horizontal axis represents the raw material passage time (hours), and the vertical axis represents the slit groove width wear amount (μm). In the figure, E1 shows the result of the sample E1, and C1 shows the result of the sample C1.
従来、ハニカム体成形用金型は、スリット溝巾が６μｍ摩耗した時点で寿命としてきた。また、原料通過時間５時間で生産できるハニカム体は５０００個である。この実績を算出基準として、金型が寿命となる生産量を推測した。 Conventionally, the die for forming a honeycomb body has reached the end of its life when the slit groove width is worn by 6 μm. In addition, the number of honeycomb bodies that can be produced in a material passing time of 5 hours is 5,000. Using this record as a calculation criterion, the production volume at which the mold has a lifetime was estimated.
図６より知られるごとく、本発明の実施例としての試料Ｅ１は、原料通過時間３０時間の時点で、スリット溝巾摩耗量が２μｍであった。これより、金型寿命は、原料通過時間９０時間であり、試料Ｅ１により生産できる量は９万個相当であると推測した。
また、同図より知られるごとく、本発明の比較例としての試料Ｃ１は、原料通過時間３０時間の時点で、スリット溝巾摩耗量が６μｍであった。これより、試料Ｃ１の金型寿命は３０時間であり、試料Ｃ１により生産できる量は３万個相当であると推測した。
As can be seen from FIG. 6, the sample E1 as an example of the present invention had a slit groove width wear amount of 2 μm when the raw material passage time was 30 hours. From this, it was estimated that the mold life was 90 hours of material passage time, and the amount that could be produced by the sample E1 was equivalent to 90,000.
Further, as can be seen from the same drawing, the sample C1 as a comparative example of the present invention had a slit groove width wear amount of 6 μm at a raw material passage time of 30 hours. From this, it was estimated that the mold life of the sample C1 is 30 hours, and the amount that can be produced by the sample C1 is equivalent to 30,000.
上述の表面硬化処理前の金型の寸法との比較結果、表面硬度の測定結果、金型寿命の推測結果より、本発明によれば、精度が良く、耐摩耗性に優れ、寿命の長いハニカム体成形用金型を製造することができることがわかる。 From the above comparison results with the dimensions of the mold before the surface hardening treatment, the measurement results of the surface hardness, and the estimation results of the mold life, according to the present invention, the honeycomb having high accuracy, excellent wear resistance, and long life It can be seen that a body molding die can be manufactured.
１ ハニカム体成形用金型
１１ 穴成形面
１２ 溝成形面
３ スリット溝
DESCRIPTION OF
Claims (3)
金型の穴成形面に上記供給穴を形成する穴加工工程と、
上記金型を焼き入れ処理した後、焼き戻し処理する熱処理工程と、
上記金型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、
上記金型の表面硬度を高める表面硬化処理工程とを有し、
上記表面硬化処理工程では、上記金型の材質の相変態温度以下であり、かつ、上記焼き戻し処理の処理温度以下の温度で窒化処理を行い、金型の表面に窒化層を形成することにより、金型の表面硬度を８００〜１０００ＨＶと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。 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,
A hole machining step for forming the supply hole on the hole forming surface of the mold;
A heat treatment step of tempering the mold after quenching;
A groove processing step of forming the slit groove on a groove forming surface which is a surface opposite to the hole forming surface of the mold;
A surface hardening treatment step for increasing the surface hardness of the mold,
In the surface hardening treatment step, a nitriding treatment is performed at a temperature not higher than the phase transformation temperature of the mold material and not higher than the tempering treatment temperature, thereby forming a nitride layer on the surface of the die. A method for manufacturing a mold for forming a honeycomb body, wherein the mold has a surface hardness of 800 to 1000 HV.
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