制造蜂房式結(jié)構(gòu)的方法
【專利說明】制造蜂房式結(jié)構(gòu)的方法
[0001]本申請根據(jù)35U.S.C§ 119要求于2013年9月27日提交的美國臨時申請序列號61/883，301的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，本申請的內(nèi)容依賴于該臨時申請的全部內(nèi)容并且通過引用將其全文結(jié)合在此。
背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]
[0003]本披露的示例性實施例涉及多孔陶瓷蜂房式結(jié)構(gòu)的制造，并且涉及例如基材和過濾器等多孔陶瓷蜂房式結(jié)構(gòu)的制造。
【背景技術(shù)】
[0004]
[0005]陶瓷蜂房式結(jié)構(gòu)在發(fā)動機排氣系統(tǒng)中被廣泛用作的抗污染物裝置，例如汽車中的催化轉(zhuǎn)換器基材和汽油微粒過濾器(GPF)、以及柴油動力車輛中的柴油微粒過濾器(DPF)。在這些應(yīng)用中，陶瓷蜂房式結(jié)構(gòu)是由陶瓷腹板或壁的矩陣組成，這些陶瓷腹板或壁限定多個單元或單元通道。一個蒙皮層可以圍繞腹板矩陣。在過濾器中，可以通過多個插塞來密封這些通道中的至少一些通道，以便例如迫使排氣流經(jīng)這些陶瓷腹板。
[0006]在這個背景部分中披露的以上信息僅用于增強對請求保護的本發(fā)明的背景的理解并且因此它可以涵蓋并不形成現(xiàn)有技術(shù)的任何部分的信息或現(xiàn)有技術(shù)對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員提出的建議。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本披露的示例性實施例提供了制造蜂房式結(jié)構(gòu)的方法。
[0008]本披露的額外特征將在以下的說明中闡述，并且這些特征的一部分將根據(jù)本說明是清楚的，或者可以通過實踐所披露的示例性實施例來獲悉。
[0009]示例性實施例披露了制造蜂房式結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括:提供蜂房狀本體，該蜂房狀本體包括在相反的第一端面與第二端面之間延伸的第一輪廓；并且在徑向方向和軸向方向上朝向該第一輪廓斜切該第一端面的一個角部來形成第二輪廓。該方法還包括:在軸向方向上朝向該第二端面去除材料來形成延伸至該第二端面的第三輪廓，并且在軸向方向上朝向該第一端面去除材料來形成第四輪廓。
[0010]應(yīng)該理解的是，以上總體說明以及以下詳細(xì)說明均是示例性和說明性的并且旨在提供本披露的更多的說明。
【附圖說明】
[0011]這些附圖(這些附圖被包括在內(nèi)而用于提供對本披露的進一步理解并且被結(jié)合在這個說明書中且構(gòu)成說明書的一部分)展示了本披露的示例性實施例，并且與本說明一起用于解釋本披露的原理。
[0012]圖1A是蜂房狀本體和研磨輪的透視圖。圖1B是蜂房狀本體的截面視圖。
[0013]圖2是蜂房狀本體和研磨輪的側(cè)視圖，示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例成型蜂房狀本體的方法中的開始位置。
[0014]圖3是圖2的蜂房狀本體和研磨輪的側(cè)視圖，示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例成型蜂房狀本體的方法中在第一末端處的斜切材料去除。
[0015]圖4是圖3的蜂房狀本體和研磨輪的側(cè)視圖，示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例成型蜂房狀本體的方法中的軸向材料去除。
[0016]圖5是圖4的蜂房狀本體和研磨輪的側(cè)視圖，示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例成型蜂房狀本體的方法中在第二末端處的斜切材料去除。
[0017]圖6是圖5的蜂房狀本體和研磨輪的側(cè)視圖，示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例成型蜂房狀本體的方法中在反向位置處的研磨輪。
[0018]圖7是圖6的蜂房狀本體和研磨輪的側(cè)視圖，示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例成型蜂房狀本體的方法中的軸向材料去除。
[0019]圖8是圖7的蜂房狀本體和研磨輪的側(cè)視圖，示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例成型蜂房狀本體的方法中在精加工位置的研磨輪。
[0020]圖9A示出了根據(jù)比較實施例在蜂房狀本體的端面處的研磨輪軸向材料去除的側(cè)視圖細(xì)節(jié)。圖9B、圖9C和圖9D示出了根據(jù)本披露的不同示例性實施例在蜂房狀本體的端面處的研磨輪軸向材料去除的側(cè)視圖細(xì)節(jié)。
[0021]圖1OA示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例的方法中在成型三個表面之后的蜂房狀本體的側(cè)視圖。圖1OB示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例的方法中在精加工成型之后圖1OA的蜂房狀本體的側(cè)視圖。
[0022]圖1lA和圖1lB是圖4的蜂房狀本體和研磨輪的側(cè)視圖，示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例成型蜂房狀本體的方法中在切換反向位置處的研磨輪。圖1lC展示了圖4的蜂房狀本體和研磨輪的側(cè)視圖，示出了在根據(jù)本披露的示例性實施例成型蜂房狀本體的方法中的可替代的末端輪廓。
【具體實施方式】
[0023]以下參照其中示出了示例性實施例的這些附圖來更全面地說明本披露。然而，本披露可以通過許多不同形式來實施并且不應(yīng)解釋為受限于在此闡述的這些實施例。而是，提供這些實施例來使得本披露全面，并且將本披露范圍完全傳授給本領(lǐng)域技術(shù)人員。出于清晰目的，在附圖中，層和區(qū)域的大小以及相對尺寸可以被夸大。附圖中相似的參考號指示相似的元件。
[0024]應(yīng)該理解，針對本披露的目的，“X、Y和Z中的至少一個”可以解釋為僅X、僅Y、僅Z或者X、Y和Z中的兩項或更多項的任何組合(例如，XYZ、XYY、TL、ZZ)。
[0025]圖1A是蜂房狀本體和研磨輪的透視圖。圖1B是圖1A的蜂房狀本體的截面視圖。圖1A和圖1B所描繪的蜂房狀本體100可以是擠出的本體，該本體包括長度“L”、第一端面110、第二端面120以及第一輪廓130 (側(cè)表面)。蜂房狀本體100具有一組軸向延伸的、具有長度“L”的通道140，這些通道由一組在第一端面110與第二端面120之間延伸的相交的多孔壁150限定。這些通道140如圖1A和圖1B所示可以具有相同的截面開放區(qū)域或者可以具有不同的截面開放區(qū)域。這些通道140可以具有例如圓形、橢圓形、正方形、矩形、三角形、六邊形或其他多邊形等的截面形狀，或者這些形狀的組合，并且可以具有修圓的角部、方形角部或它們的組合。此外，這些相交的多孔壁150可以具有基本上恒定的厚度或者可以具有不同的厚度。例如，這些相交的多孔壁150的壁厚度可以在蜂房狀本體100的外部周邊130附近是較大的。作為另一個實例，這些相交的多孔壁150的壁厚度可以在圍繞蜂房狀本體100的軸線“A”的45°位置的區(qū)域中是較大的。
[0026]根據(jù)示例性實施例該蜂房狀本體100可以具有應(yīng)用在外圍表面上的蒙皮層。第一輪廓130可以是一個閉合圓柱形表面，其具有的圓周大于具有蒙皮層應(yīng)用于其上的所希望的外圍表面。蜂房狀本體100的這些通道140可以在第一端面110和第二端面120處塞住的。第一端面110可以是壁流式過濾器的入口端，該入口端具有塞在第二端面120處的多個入口通道。第二端面120可以是過濾器的出口端，該出口端具有塞在第一端面110處的多個通道。這些插塞可以是棋盤形圖案或其他圖案的。雖然未示出，但這些入口通道可以具有大于這些出口通道的截面面積。根據(jù)示例性實施例，該蜂房狀本體可以是未經(jīng)燒制或者是經(jīng)燒制而形成陶瓷物品的，例如柴油基材或汽油基材、過濾器、或部分過濾器，并且可以支持催化劑，例如包括催化劑的載體涂料。
[0027]因此，在制造用于柴油或汽油基材、過濾器、或部分過濾器的多孔陶瓷基材的應(yīng)用中，可能必須把擠出的蜂房狀本體機加工(成型)成某種希望的形狀和直徑，以便為根據(jù)本披露的示例性實施例的蒙皮過程準(zhǔn)備好它們。所希望的形狀可以是圓形截面從而使得蜂房狀本體具有圓柱形形狀、或卵形、橢圓形、或其他形狀的截面形狀。有待機加工(成型)的蜂房狀本體可以是未經(jīng)燒制的或經(jīng)燒制的、有插塞或無插塞的。
[0028]機加工(成型)蜂房狀本體的方法可以使用外圓研磨機。然而，圓柱形研磨可能具有緩慢的吞吐量并且可能使蜂房狀本體的邊緣碎裂。為了使低吞吐量和邊緣破裂最小化，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和實施了根據(jù)本披露的示例性實施例的工具路徑，這些工具路徑使蜂房狀本體能夠被更快速地機加工，例如，快得如同對于大約12英寸(30厘米)直徑X大約6英寸(15厘米)長的精加工零件而言當(dāng)從半徑去除約I英寸(2.54厘米)時需要6秒鐘的