電纜絕緣擠管式模具的設(shè)計(jì)

1、電纜絕緣擠管式模具的設(shè)計(jì)擠塑模具是塑料擠出過程中最后的定型裝置，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。電線電纜生產(chǎn)中使用的擠塑模具（模芯和模套）主要有三種形式：擠壓式、半 擠壓式和擠管式。近期我們對(duì)擠管式模具重新進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，以便提高生產(chǎn)效 率及產(chǎn)品性能和質(zhì)量，優(yōu)化加工工藝。下面就具體設(shè)計(jì)理念做個(gè)介紹。擠管式模芯材料的選用 擠管式模芯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是它的定徑區(qū)是一個(gè)薄壁圓管，一般不能進(jìn)行熱處理。因此，所用材料的耐磨性必須予以充分考慮，所以多用耐磨的合金剛制成，如，加 工成毛坯并留有一定裕量，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后再精加工，必須確保零件加工的同心度。 相關(guān)幾何尺寸的設(shè)計(jì)

2、及符號(hào)的說明現(xiàn)以 90mn擠出機(jī)，擠制導(dǎo)體截面為120mm勺絕緣為例，其擠管式模芯結(jié)構(gòu)見 圖圖中，為模芯外錐最大直徑；為模芯與機(jī)頭結(jié)合錐體的最小端直徑； 為模芯內(nèi) 錐最大內(nèi)徑；a為模芯外錐角；為模芯定徑區(qū)內(nèi)徑；為模芯定徑區(qū)外圓直徑；I為 模芯定徑區(qū)外圓柱長度；i為模芯定徑區(qū)內(nèi)圓柱長度；/為模芯與機(jī)頭結(jié)合錐體長 度；為模芯總長度；a /為模芯與機(jī)頭結(jié)合錐體角度；S為模芯定徑區(qū)壁厚。其中，、 J均根據(jù)機(jī)頭尺寸而定。a 1=2.86其余未注倒角2X 45*L仁105L=190I 1 =70圖擠管式模芯結(jié)構(gòu)(1) 模芯外錐角a。該角度是根據(jù)機(jī)頭結(jié)構(gòu)和塑料流動(dòng)特性設(shè)計(jì)的，a角越 小,流道越平滑，突變小，

3、對(duì)絕緣層結(jié)構(gòu)有利。(2) 模芯外錐最大直徑、錐體最小端直徑以及a角和模芯中長度。這些尺寸 是由機(jī)頭模芯座的尺寸所決定的，而且與機(jī)頭模芯座尺寸必須嚴(yán)格吻 合，加工精度要高，表面須拋光。(3) 內(nèi)錐最大直徑。該尺寸主要決定于加工條件，在保證壁厚的前提下越大 越好，越小越難加工。在 90mm以下的擠塑機(jī)，模芯與機(jī)頭的聯(lián)接時(shí)采 用螺紋，在這種情況下必須保證螺柱的壁厚。在特殊情況下，如內(nèi)加工 困難，可加工成臺(tái)階式內(nèi)孔。(4) 模芯定徑區(qū)內(nèi)徑。該尺寸時(shí)根據(jù)選用的材料和電纜半制品尺寸的大小來 設(shè)計(jì)的。一般設(shè)計(jì)為()或()式中，為導(dǎo)電線芯外徑()為電纜纜芯 外徑()。這是因?yàn)閷?dǎo)電線芯尺寸較小且規(guī)則，而電纜纜芯

4、尺寸一般較 大且不規(guī)則，所以定徑區(qū)內(nèi)徑放大的裕量不等。(5) 模芯定徑區(qū)外圓直徑，從圖可知壁厚S的設(shè)計(jì)既要考慮模具的壽命, 又要考慮塑料的拉伸拉伸特性及包裹的緊密程度。S不能太大，太大拉 伸比就大，使擠出的塑料表面毛糙，也容易拉斷，但也不能太小，太小因模芯承徑區(qū)太薄容易損壞而降低壽命，一般S取1.5mm(6) 定徑區(qū)外圓柱長度I。該尺寸依據(jù)模芯定徑區(qū)內(nèi)徑并考慮擠出塑料成型特性設(shè)計(jì)，一般設(shè)計(jì)為i()，其遵循的原則時(shí)小時(shí)取上限，大時(shí)取下 限；或擠絕緣層取上限，擠護(hù)套取下限。(7) 定徑區(qū)內(nèi)圓柱長度I。為確保模芯強(qiáng)度，i須比i長 -4mm所以i實(shí)際 時(shí)有i決定的。1擠管式模套2.1材料的選用模套的材

5、料與模芯相同，但為了節(jié)約成本，往往模套均采用號(hào)鋼或制成，要求 表面拋光。2.2相關(guān)幾何尺寸的符號(hào)說明及設(shè)計(jì)現(xiàn)同樣以 90mn擠出機(jī)，擠制導(dǎo)體截面為120mm勺絕緣為例，其擠管式模套結(jié) 構(gòu)見圖。其余未注倒角2X45*b= 60L1= 80700一一 3圖二擠管式無套結(jié)構(gòu)圖中，為模套壓座外徑；為模套內(nèi)錐最大直徑；B為模套內(nèi)錐角；為模套定徑區(qū)內(nèi)徑；為模套外圓直徑；i為模套定徑區(qū)內(nèi)圓柱體長度；為模套總長度，而、均按機(jī)頭尺寸而定。( 1) 模套壓座外徑， 根據(jù)機(jī)頭模套座內(nèi)孔設(shè)計(jì)， 一般小于模套座內(nèi)徑 1.5mm， 此間隙是工藝上調(diào)偏心，確保同心度所必須的。間隙太小滿足不了偏心 度的要求，間隙太大影響穩(wěn)固

6、性，甚至在擠出過程中發(fā)生自行偏斜。(2) 模套外徑。根據(jù)模套壓蓋內(nèi)孔設(shè)計(jì)，一般要小于壓蓋內(nèi)徑3mm但不宜 過小，否則間隙過大將形成散熱不均。(3) 內(nèi)錐最大直徑，其大小必須嚴(yán)格與機(jī)頭模套座末端內(nèi)徑一致，否則組裝 后將產(chǎn)生階梯死角，這是工藝不允許的。(4) 模套內(nèi)錐角B。從圖中可知，B時(shí)由、制約的，同時(shí)又受到與其配套 的模芯外錐角a的制約，B必須比a的，若沒有這個(gè)角度差，便保證不 了擠出壓力，當(dāng)然擠出壓力也不能太大，因?yàn)檫@樣會(huì)影響產(chǎn)量，所以B 和、一樣都不能按參考尺寸設(shè)計(jì)，這三個(gè)尺寸必須同時(shí)精密計(jì)算，相互 修正，并在加工中按I和進(jìn)行調(diào)整。( 5) 模套定徑區(qū)直徑。該尺寸按模芯外圓直徑 】、導(dǎo)電線

7、芯外徑或纜芯外徑、 擠包絕緣或護(hù)套度等設(shè)計(jì)。一般設(shè)計(jì)為 】3拉伸裕量，這個(gè)拉伸裕量一 般取()3，并視絕緣或護(hù)套厚度、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)要求和塑料的拉伸特性而 定。(6)模套定徑區(qū)長度i,該尺寸往往根據(jù)塑料成型特性和模芯定徑區(qū)外圓柱 長度i而定，一般設(shè)計(jì)為ii()，且絕緣或護(hù)套厚度小取下限，厚度 大取上限。( 7) 模套壓座厚度。按模套座深度設(shè)計(jì)，一般高出 0.5mm。(8) 模套總長。這是設(shè)計(jì)給出的參考尺寸，由和可調(diào)套長度確定。3 擠管式模具的配模 配模是否合理直接影響擠出質(zhì)量和產(chǎn)量。擠管式模具配模的主要依據(jù)是拉制 的拉伸比，所謂拉伸比就是塑料離開模口時(shí)圓環(huán)面積與包裹于芯線上絕緣或護(hù) 套的圓環(huán)面積之比，即：式中，為模套定徑區(qū)直徑；為模芯定徑區(qū)外徑；為擠包后制品外徑，為擠包前 制品直徑。不同的塑料其拉伸比也不一樣，如聚氯乙烯為，聚乙烯為，尼龍為，由此可 確定模套定徑區(qū)直徑，但此方法計(jì)算較為繁瑣，一般多用經(jīng)驗(yàn)公式配模。表為 架空絕緣電纜的結(jié)構(gòu)參數(shù)和擠管式模具（