幅が0.05~0.5 mmの成形溝を有するセラミッ� ��ハニカム構造体成形用金型において、坏土� ��給孔が配置された成形溝の交差部の中心点� ��その坏土供給孔の中心軸とが一致しないよ� ��に坏土供給孔を配置し、隣接する坏土供給� ��同士の間隔が一定とならないようにする。� ��形溝の交差部の中心と坏土供給孔の中心軸� ��の距離の平均値は10~100μmである。このよう� ��坏土供給孔を配置することにより、押出し� ��形時に坏土供給孔と成形溝との重複部にか� ��る応力が分散され、隣接する坏土供給孔間� ��亀裂が発生しにくくなる。たとえ亀裂が発� ��した場合でも、亀裂がそれ以上成長し難く� ��る。その結果、長期間に渡って使用可能な� ��形用金型が得られる。成形溝の交差部の中� ��と坏土供給孔の中心軸との距離の平均値は� ��任意の10点の坏土供給孔について測定して� �めた値である。

 前記平均値が10μm未満である場合、坏土� �給孔の間隔が実質的にほぼ一定となるため� �押出し成形時に、坏土供給孔と成形溝の重� �部にかかる応力が高まり、隣接する坏土供� �孔間に亀裂が発生し易くなる。一方、前記� �均値が100μmを超えると、セラミック坏土を� �出し成形する際に坏土が成形溝に均等に広� �りにくいため成形体が曲がったり、変形し� �りすることがある。前記平均値は、好まし� �は20~90μmである。

 成形溝の交差部の中心と坏土供給孔の中� ��軸とが一致しないように坏土供給孔を配置� ��るには、成形溝及び/又は坏土供給孔の加工 位置の座標を調整することにより、従来の金 型加工技術をそのまま使用して行うことがで きる。ここで、成形溝の交差部の中心に対し て、坏土供給孔の中心軸をずらす方向は、成 形溝の縦溝方向であっても、それに直交する 横溝方向であっても良く、さらには両方向に ずらしても良い。

 1本の成形溝に沿って配置された各坏土供 給孔の中心軸が、図6(a)に示すように、前記� �形溝の中心線に対して両側に位置するのが� �ましい。このように配置することにより、� �土供給孔と成形溝との重複部にかかる応力� �より分散され、隣接する坏土供給孔間の亀� �の発生をより抑えることができる。図6(d)に� ��すように、1本の成形溝に沿って配置された 各坏土供給孔の中心軸が、前記成形溝の中心 線に対して千鳥状に位置するのが特に好まし い。

 図6(b)又は図6(c)に示すように、1本の成形� ��に沿って配置された各坏土供給孔の中心軸� ��、前記成形溝の中心線に対して同じ側に位� ��する場合も、同様に坏土供給孔と成形溝と� ��重複部へ発生する応力が分散され、隣接す� ��坏土供給孔間の亀裂の発生を抑えることが� ��きる。

 以下に、本発明を実施の形態に基づき説� ��する。

実施の形態1
 実施の形態1は、焼成後の口径が120 mmとな� �コーディエライト質セラミックハニカム構� �体の成形用金型11である。この成形用金型11� ��、例えば0.10~0.25質量%のC、1質量%以下のSi、2 質量%以下のMn、1~2.5%質量のCr、Mo+1/2Wとして1%� ��量以下のMo及び/又はW、0.03~0.15質量%のV、0.1~ 1質量%のCu、0.05質量%以下のS、2質量%以下のNi� ��残部Fe及び不可避的不純物からなる組成の� �型材を、29~33HRCにプリハードンした後、坏土 供給孔13と成形溝12とを加工して製造するこ� �ができる。金型材としては、公知のものが� �用でき、例えばJIS SK1313D61のような合金工具 鋼、JIS SUS420J2のようなマルテンサイト系ス� �ンレスが好ましい。

 成形溝12は、図1(a)、図1(b)及び図1(c)に示� �ように、0.26 mmの幅12w及び1.56 mmのピッチ12p� ��形成した多数の縦溝と、これに直交するよ� ��に同幅及び同ピッチで形成した多数の横溝� ��からなる。坏土供給孔13は、1.2 mmの直径13d� ��び20 mmの加工深さで、前記成形溝12の交差� �33に千鳥状に配置されている。各坏土供給孔 13の中心軸13cは、成形溝12の交差部33の中心12c から、横方向成形溝の中心線Xに沿って、縦� �向成形溝の中心線Yに対して同一の側に距離Z 離して配置されている。各坏土供給孔13につ� ��ての距離Zは一定ではなく、10点の平均値は1 0~100μmの範囲にある。なお、成形溝12は、溝� �と側面とを角のない連続した曲面で接続し� �いる。

 前記距離Zは、株式会社ミツトヨ製の画像 測定機「クイックビジョン」を用いて、成形 溝12側から成形用金型11を撮影した画像から� �成形溝12の交差部の中心12cと坏土供給孔13の� ��心軸13cとを求め、その間の距離を10点平均� �ることにより求めることができる。成形溝12 の交差部の中心12cは、成形溝12の交差部の4つ の角を画像検出して求め、坏土供給孔13の中� ��軸13cは、成形溝12部分に見える坏土供給孔13 の輪郭の一部(4ヶ所)を画像検出して求める。

 実施の形態1の成形用金型11を用いて坏土� ��給孔13から成形溝12に向けて坏土を押出し成 形した時の、隣接する坏土供給孔13,13間の亀� ��(CRK)の進展状況を図2(a)に模式的に示す。成� ��用金型11は、坏土供給孔13の中心軸13cを成形 溝12の交差部33の中心12cからx軸方向成形溝の� ��心線に沿って同一の方向にずらしているた� ��、y軸方向に隣接する坏土供給孔13,13の成形� ��における間隔13wが長くなり、成形溝12の底12 aと坏土供給孔13との交差する部分13bにかかる 応力が緩和される。そして、押出し成形の繰 り返しにより、重複部14bが金属疲労を起こし て、坏土供給孔13,13間に亀裂(CRK)が発生した� �合でも、亀裂(CRK)が成長しにくいため、長期 間の使用が可能となる。

 一方、従来の成形用金型31(図5参照)を用� �て、同様に坏土を押出し成形した時の、隣� �する坏土供給孔13,13間の亀裂(CRK)の進展状況� ��図2(b)に模式的に示す。成形用金型31は、成� ��溝12の交差部33の中心12cと坏土供給孔13の中� ��軸13cが一致しているので、隣接する坏土供� ��孔13,13の間隔13wが一定となり、成形溝12の底 12aと坏土供給孔13との交差する部分13bに集中� ��る応力が緩和されない。そして、押出し成� ��の繰り返しにより、重複部14bが金属疲労を� ��こして、坏土供給孔13、13間に亀裂(CRK)が発� ��した場合、実施の形態1に比較して、亀裂(CR K)が大きくなって、さらに進展し易くなり、� ��期間の使用が困難となる。

実施の形態2
 実施の形態2は、焼成後の口径が100 mmとな� �コーディエライト質セラミックハニカム構� �体の成形用金型21である。この成形用金型21� ��、図3(a)に示すように、格子状の成形溝12の� ��差部33ごとに坏土供給孔13を配置したもので 、実施の形態1で例示した金型材を用いて作� �できる。

 成形溝12は、0.22 mmの幅12w及び1.25 mmのピ� ��チ12pで形成した多数の縦溝と、これに直交� ��るように同幅及び同ピッチで形成した多数� ��横溝とからなる。坏土供給孔13は、1.0 mmの� ��径13d及び22 mmの加工深さで、前記成形溝12� �各交差部33に配置されている。成形溝12は、� ��土供給孔13を加工した後に形成する。各坏� �供給孔13の中心軸13cは、成形溝12の交差部33� �中心12cから、x軸方向成形溝の中心線に沿っ� ��、y軸方向成形溝の中心線に対して千鳥状に 距離Z離して配置されている。各坏土供給孔13 についての距離Zは一定ではなく、10点の平均 値は10~100μmの範囲にある。なお、成形溝12は� ��溝底と側面とを角のない連続した曲面で接� ��している。

 実施の形態2の成形用金型21を用いて、坏� ��供給孔13から成形溝12に向けて坏土を押出し 成形した時の、隣接する坏土供給孔13,13間の� ��裂(CRK)の進展状況を図3(a)に模式的に示す。� ��形用金型21は、坏土供給孔13の中心軸13cを成 形溝12の交差部33の中心12cからx軸方向成形溝� ��中心線に沿って千鳥状にずらしているため� ��y軸方向に隣接する坏土供給孔13,13の成形溝� ��おける間隔23wが長くなり、成形溝12の底12a� �坏土供給孔13との交差する部分13bにかかる応 力が緩和される。そして、押出し成形の繰り 返しにより、重複部14bが金属疲労を起こして 、坏土供給孔13,13間に亀裂(CRK)が発生した場� �でも、亀裂(CRK)が成長しにくいため、長期間 の使用が可能となる。

 本発明を以下の実施例によりさらに詳細� ��説明するが、本発明はこれらに限定される� ��のではない。

実施例1
 成形用金型の試験用型材は、0.20質量%のC、0 .44質量%のSi、1.95質量%のMn、1.25質量%のCr、0.50 質量%のMo、0.04質量%のV、0.30質量%のCu、0.015質 量%のS、残部Fe及び不可避的不純物からなる� �成を有する金型材を、坏土供給孔13及び成形 溝12の加工前に31.3HRCにプリハードンして作製 した。

 この型材をマシニングセンタ(図示せず)� �搭載し、超硬ドリルにより、図1(a)、図1(b)及 び図1(c)に示すように、1.2 mmの直径13d及び20  mmの深さを有する坏土供給孔13を3.12 mmのピッ チで千鳥状に加工した。このとき、坏土供給 孔13は、後で形成する成形溝の交差部の中心� ��対して、10~100μmの範囲で、成形溝の中心線� ��対して同じ側に位置するように加工した。� ��土供給孔13が形成された型材を溝加工専用� �工作機械に搭載し、幅0.26 mmのダイヤモンド 電着砥石で、4 mmの深さ12d及び1.56 mmのピッ� �12pで多数の成形溝を縦方向に形成した後、� �方向の成形溝を縦方向溝と同様にして形成� �、試験用の成形用金型11Aを作製した。

 成形用金型11Aは、格子状に形成された成� ��溝12の交差部33に坏土供給孔13が千鳥状に配� ��されていた。各坏土供給孔13の中心軸13cは� �成形溝12の交差部33の中心12cから、横方向成� ��溝の中心線Xに沿って、縦方向成形溝の中心 線Yに対して同一の側に距離Z離して配置され� ��いた。距離Zは105μm以下であり、任意の10点� ��測定した平均値は11μmであった。

実施例2~6
 成形溝の中心線に対する坏土供給孔の配置� ��及び距離Zの平均値が表1に示した配置及び� �になるように坏土供給孔13を形成した以外は 実施例1と同様にして、実施例2~6の成形用金� �11Aを作製した。

比較例1
 成形溝12の交差部33の中心12cと坏土供給孔13� ��中心軸13cとが一致するように坏土供給孔13� �形成した以外は実施例1と同様にして、比較� ��1の試験用の成形用金型31Aを作製した。

比較例2
 距離Zの平均値が9μmとなるように坏土供給� �13を形成した以外は実施例1と同様にして、� �較例2の試験用の成形用金型31Bを作製した。

比較例3
 距離Zの平均値が110μmとなるように坏土供給 孔13を形成した以外は実施例3と同様にして、 比較例3の試験用の成形用金型31Cを作製した� �

成形用金型の耐久性試験
 実施例1~6の試験用の成形用金型11A、及び比� ��例1~3の試験用の各成形用金型31A、31B、31Cを� ��いて、コーディエライト質のセラミック坏� ��の押出し成形を繰り返して耐久性試験を行� ��た。コーディエライト質のセラミック坏土� ��、カオリン粉末、タルク粉末、シリカ粉末� ��アルミナ粉末等を調整して、50質量%のSiO ₂ 、35質量%のAl ₂ O ₃ 及び13質量%のMgOを含むコーディエライト生成 原料粉末を調製し、成形助剤としてメチルセ ルロース及びヒドロキシプロピルメチルセル ロースをコージェライト化原料100質量部に対 して総量で7質量部配合添加し、造孔剤とし� �グラファイトを適量添加し、乾式で十分混� �し、規定量の水を添加して十分に混練して� �製した。

 耐久性は、押出し成形を繰り返した結果、� ��土供給孔間に亀裂が発生し成形用金型が使� ��不可能になった時の成形回数、及び100回目� ��押出しで得たハニカム成形体の歪みを目視� ��より評価した。成形用金型が使用不可能に� ��った時の成形回数は、比較例1の金型の成形 回数を1とした相対値で表した。成形体の歪� �は、以下の基準で評価した。結果を表1に示� ��。
成形体に曲がりや変形の生じていないもの・ ・・○
成形体に曲がりや変形は生じているもののセ ラミックハニカム構造体として使用可能なも の・・・△
成形体に曲がりや変形が生じてセラミックハ ニカム構造体として使用できないもの・・・ ×

 表1に示すように、成形溝12の交差部33の� �心12cと坏土供給孔13の中心軸13cとの距離Zの� �均値が10~100μmである実施例1~6の成形用金型11 Aは、比較例1に対して成形可能な回数が1.20~1. 48倍多く、成形体の歪みも少なかった。

 一方、成形溝12の中心12cと坏土供給孔13の 中心軸13cとを一致させた比較例1の成形用金� �31Aは、実施例1~6の成形用金型11Aに対して成� �回数が少なかった。成形溝12の中心12cと坏土 供給孔13の中心軸13cとの距離Zの平均値が10μm� ��満の比較例2の成形用金型31Bは、実施例1~6の 成形用金型11Aに対して成形回数が少なかった 。成形溝12の交差部33の中心12cと坏土供給孔13 の中心軸13cとの離間Zの平均値が100μm超であ� �比較例3の成形用金型31Cは、供給孔から押出� ��れる坏土が成形溝に均等に広がりにくいた� ��成形体の歪みが大きかった。