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一、線纜擠壓式、擠管式、半擠管(擠壓)式
模具是產(chǎn)品定型的裝置,是塑料擠出全過程中最后熱壓作用裝置,其幾何形狀、結(jié)構(gòu)形式和尺寸,溫度高低、壓力大小等直接決定電纜加工的成敗,因此任何擠塑產(chǎn)品模具的設(shè)計(jì)、選配及其保溫措施都受到高度重視。在用塑料擠出機(jī)擠制電線電纜的絕緣層和護(hù)套層時(shí),模具是控制塑料擠包層厚度的關(guān)鍵。
一般擠出模具按擠出方式可分為:擠壓式、擠管式、半擠管(擠壓)式三種。其配合方式見圖:

擠壓式模具 擠管式模具 半擠管式模具

擠壓式模具:模芯與模套定徑區(qū)內(nèi)側(cè)有一定的距離,利用壓力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品最后定型的,塑料通過擠壓,直接擠包在線芯或纜芯上,擠出緊密結(jié)實(shí)、表面平整光滑。但其易偏心,使用壽命不長,配模要求較高,擠出線芯彎曲性能不好。適合用于小規(guī)格線芯的擠出;擠包要求緊密、外表要求圓整、均勻的線芯;以及塑料拉伸比較小者等。

擠管式模具:模芯有“長嘴”,配合時(shí)一般將模芯嘴與模套口持平,這樣就組成擠管式模具。其是利用塑料的可拉伸性,與擠壓式模具相比,具有高效率、易調(diào)偏、擠出線芯的彎曲性能好、使用壽命長、配;Q性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但在擠出致密性、擠出質(zhì)量等方面不如擠壓式模具。

半擠管式模具:又稱半擠壓式模具,模芯有“短嘴”,一般模芯模嘴在模套定徑區(qū)的1/2處。半擠管式模具與擠管式模具大體相同,只是模嘴長度比擠管式短,模套定徑區(qū)長度也比擠管式稍短,其吸取了擠管式和擠壓式的優(yōu)點(diǎn),改善了上面兩種方式模具的缺點(diǎn),適用性較廣,但線芯柔軟性較差或線芯彎曲時(shí),不宜采用此類模具擠出。
電纜行業(yè)緊壓成型類模具最常見的是異型壓輪,適用于多芯電纜線芯的壓制。
按其用途及角度主要分:180°兩芯電纜用、120°三芯電纜用、90°四芯或3+1芯電纜及3+2或4+1芯電纜用。也有將3+1芯、3+2芯及4+1芯電纜用緊壓成型模具細(xì)分為:90°、100°等。
圓形線芯經(jīng)異型壓輪緊壓后,可獲得我們?cè)O(shè)計(jì)給定的形狀,從而較小電纜的外徑,節(jié)省材料。壓輪的設(shè)計(jì)面積S與線芯計(jì)算面積S1的關(guān)系為:
S=S1/k
k—填充系數(shù),等于緊壓系數(shù)k1×延伸系數(shù)k2。
根據(jù)線芯截面大小,一般:
70mm2及以下,k1取0.84,k2取1.03;
120 mm2~185 mm2,k1取0.83,k2取1.03;
240 mm2及以上,k1取0.85,k2取1.02。
以上均為全國標(biāo)線芯的經(jīng)驗(yàn)值,供大家可以參考,針對(duì)目前導(dǎo)體多元化的情形,k值一定需經(jīng)驗(yàn)證后才能知曉。影響S值的關(guān)鍵因素有大圓弧半徑R及扇高H。因R、H值的計(jì)算公式較為煩瑣,在此我就不詳細(xì)說明,大家可以參考電線電纜手冊(cè)第一冊(cè)P1133頁相關(guān)資料
二、線纜拉絲、絞線模具:
1、模具的分類
此類模具一般稱為線模,可分圓模和型模,常用線模材料有鉆石模、硬質(zhì)合金模、聚晶模等。
a鉆石模:鉆石模也稱金剛石,具有最高的硬度,耐磨,但價(jià)格較貴。在拉絲中,一般用在拉小規(guī)格單絲,如Φ0.40mm及以下規(guī)格。
b硬質(zhì)合金模:在拉伸生產(chǎn)中,過去使用的鎢鋼模全為硬質(zhì)合金模所代替的。因?yàn)橛操|(zhì)合金模拉伸模與鋼模相比具有:耐磨性較好, 拋光性好、對(duì)被加工金屬的粘附性小,摩擦系數(shù)小,導(dǎo)熱系數(shù)高和具有很高的耐腐蝕性。
c 聚晶模:也稱人造鉆石,是目前最常用的模絲模,它具有耐磨性,但也有不足之處就是生產(chǎn)出產(chǎn)品表面不光滑。
d 鎢鋼模:目前常用于鋁拉,且使用壽命較短,一般用于過橋模,鎢鋼模耐磨性一般、價(jià)格低廉,其強(qiáng)度不適合于銅拉,拉制線芯表面不光滑。
2、模孔結(jié)構(gòu)
2.1入口區(qū):
一般有圓弧,便于拉制線材進(jìn)入工作區(qū),不被?走吘壦鶕p傷;潤滑液儲(chǔ)蓄、并起到潤滑拉制線材作用,在拉伸?字锌 這部分來加大工作區(qū)的高一般為模坯總高H的25%,角度為60度。
2.2工作區(qū):
是整個(gè)模孔的重要部分,金屬拉伸塑性變形是該區(qū)進(jìn)行的就是金屬材料 通過此區(qū)由尺寸的截面。此區(qū)的選擇主要是高度和錐角,高度的選擇原則是:
a)拉制軟金屬線材應(yīng)拉制硬金屬線材為短,
b)拉制小直徑線材應(yīng)拉制較大直徑線材為短,
c)濕法拉伸應(yīng)干式潤滑拉伸為短,
d)一般為定徑區(qū)d的1~1.4倍。
工作錐角根據(jù)下列原則選擇:
a)壓縮率越小,工作錐角越小,
b)拉制材料越硬,工作錐角越小,
c)拉制小直徑的材料的材料為小,一般有金屬及其合金拉伸時(shí),角度為16~26°,一般拉銅線圓錐角為16~18°,拉鋁線時(shí)圓錐角為20~24°。
2.3定徑區(qū):
它的作用是使制品得到最終尺寸,其高度的選擇原則是:
a)拉制軟金屬材料較拉制金屬材料要短,
b )拉制大直徑材料應(yīng)較拉制小直徑的炎短,
c )濕式拉伸較之干式潤滑拉伸的為短,一般選擇h=0.5~1.0d。
2.4出口區(qū):
出口區(qū)是拉制材料離開?椎淖詈笠徊糠,它能保護(hù)定徑區(qū)不致于崩裂,出口錐角可避免金屬線材被定徑的出口處損傷和停機(jī)時(shí)線倒退被括傷,一般為45°。金屬的強(qiáng)度極限與拉伸應(yīng)力之比稱為拉伸的安全系數(shù)。它的制范圍:1.4~2.0。
三、線纜成纜模具:
此類模具(圖1)的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)成纜模架的裝配尺寸決定成纜壓模的外形尺寸,其孔徑根據(jù)我們成纜纜芯的外徑來決定。注意的是,在模具的兩端有圓弧過渡,在進(jìn)線端需取一個(gè)較大圓弧來保護(hù)線芯,其主要計(jì)算方法可以采用下列方法(本方法是實(shí)踐總結(jié)得出,僅供大家參考):

圖1
1、測(cè)出成纜絞籠的最大外徑D1,測(cè)出絞籠至壓模架的距離L,利用三角形計(jì)算出角度α,見圖2。

圖2
2、將α角引入到成纜模具中,從B點(diǎn)作α角線段BA與端面交于A點(diǎn),作AB垂直平分線CO,作BO線與中心線垂直并相交CO線與O點(diǎn),得到∠COB=α,設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)模架尺寸給定成纜壓模的總長L1,設(shè)計(jì)給定成纜模定徑區(qū)長度L2,出線區(qū)長度等于圓弧半徑(一般R1取5或10),通過求三角函數(shù)關(guān)系得到我們需要的大圓弧半徑R=OB(見圖3):

圖3
cosα=(L1-L2-L3)/AB
sinα=(0.5×AB)/ OB
通過以上公式,可以計(jì)算得到大圓弧半徑R=OB。
