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挤压式塑料电线电缆挤出模具的设计+ R$ d6 C1 \. u# T
2 X/ \, L4 }% }* B. M# }( e9 z7 |+ o& E9 B5 {- |/ o
7 @" H. N/ T3 U6 i: n/ }挤压式塑料电线电缆挤出模具的设计
7 P: r6 M* c8 a5 e1 ]
6 t7 O. k `/ \( } 0 q6 Y' @/ `) b F; `9 N% K
- T5 A/ }5 ~* V! |$ E摘要：阐述了挤压式塑料电线电缆模具的特点及其设计中参数的选择。% F* v" J# n$ G- r" H! r
关键词：挤压式；塑料模具；设计% q$ F2 Z5 m5 u* H# N' m( q+ z
中图分类号：TQ320.663 文献标识码：B 文章编号:1002-2333(1999)10-0009-021 j/ i7 g6 E8 t) H
" f. Z9 G2 n8 a" Y- K7 ]* m- [( t1 A
1 挤压式模具的组成及其工作原理2 c* {& J5 I7 ^. \/ j8 q! E" t
挤压式模具由模芯和模套两部分组成，见图1。5 R5 B% N, ^- g/ g/ }2 c
7 z3 ~1 {" A8 H2 i' ]) |图1 挤压式模具结构示意图2 F7 b$ T# z" a: n* x
; _- }6 j* o% `, y1 } q) } 其工作原理是:熔融的塑料是靠压力通过模套实现最后定型的。模芯与模套间的夹角大小决定熔融的塑料压力的大小，影响着塑胶层和挤出电线电缆的质量。因此，认真探求模芯与模套间的夹角大小及其各参数之间的关系，是非常重要的。4 U$ E% B5 t9 {1 {. R
2 挤压式模具设计中主要参数的选择
3 c5 c- ]0 Y% X1 n/ L8 X a7 i' q8 D 电线电缆塑料模具设计要保证线缆制品的三个基本要求：形状正确；尺寸合格；粗糙度小。
: V6 g$ j2 c: q* v- M/ \2.1 挤压式模芯的主要参数的确定
& u( L5 K5 V1 f1 i3 v 各参数见图2。
7 k) q; I2 Y. z3 E+ V6 q β—模芯外锥角。一般可在20°～40°范围内选取，对于塑料挤包层较厚而又需挤包得紧些时，也可取β=60°。
+ E+ u6 Y1 s* C8 C, x! V8 }3 i6 ^- s3 O' R
图2 挤压式模芯各参数示意图
/ L k% a* E7 _, [1 ^ {$ S- S4 p- O$ b. v
D—模芯外锥最大直径。该尺寸由模芯支持器（或模芯座）的尺寸决定的，要求严格吻合，不得出现“前台”和“后台”，否则将造成存胶死角，直接影响胶层组织和表面质量。' y# }2 p4 v: q$ i; Z
D"—内锥最大直径。该尺寸主要取决于加工条件和螺柱的壁厚，在保证螺柱壁厚的前提下，越大越好。% `! B/ H! M5 A" z+ M
d—模芯孔径。这是对挤压质量影响最大的结构尺寸，按线芯结构特性及其几何尺寸设计。若线芯直径为d0,则$ i b0 W4 h' a% D, ~ u. N$ z9 |
单线取d=d0+(0.05～0.15)mm;
/ |, M( k7 G' |. v+ a 绞合线芯d=d0+(0.1～0.25)mm;
+ `3 }' j* L3 X( J" {5 ~6 { 成缆芯线d=d0+(0.2～0.50)mm;1 m+ `( H% s. X; p/ P, F7 ]
大截面成缆芯线d=d0+(0.40～1.0)mm;! ~4 S0 H7 p) _6 I/ W
对镀锡线d要相应增加（0.10～0.50）mm。# P+ H( f$ K, z
d'—模芯外锥最小直径。$ E8 b) O# D4 d; H* s
若模芯头部端面厚度为δ0,则 8 N1 Q- F- y3 F8 e1 m# @
一般δ0=(0.3～1)mm;d'=d+2δ0; B3 a, q% {7 d" s2 J( S
l—模芯定径区长度。0 U2 `* X" j1 l" m7 B; C* ~
! p- ^5 v1 F4 R( l0 D
l=(0.5～1.5)d/ B* i2 C' E1 w
; Y, u7 m$ r1 Z& e" X* U3 M# j; _
l决定线芯通过模芯的稳定性，但也不能设计得太长，否则将造成加工的困难，工艺上的必要性也不大。因此，模孔d大的取下限，模孔d小的取上限。
) p1 R, b& A6 ?/ M L—模芯锥体长度。
) E* O. `4 G& ]5 i- {- \
: l6 S/ v! l$ Z: D 由图2可知， ,所以 。
, N$ X0 z9 G- k# f
3 `/ W& C B2 l3 P# O% L% _ 如果由上式计算出来的L太长或太短，与机头内部结构配合不当，可重新改变锥角β。
0 V5 U, u( A) }& |. w+ X' m2.2 挤压式模套主要参数的确定
8 Z; d y E8 [5 a4 ] 各参数见图3。( N7 V' t7 e7 N
% ?! A8 R+ _- I0 l/ `
图3 挤压式模套各参数示意图& [, q) w# d& F# A. i6 T# W& c a k% C
. A* P. A/ y; M: ` D2—模套压座外径，根据模套座内孔设计。若模套座内孔直径为φ0则D2=φ0-(0.5～1)mm。: N: ^) h! a: v) H
D3—内锥最大直径。这是模套设计的精密尺寸之一。其大小必须严格与模套座（或机头内锥）末端内径一致，组装后不准产生阶梯死角。, U9 O$ U% b) W" ]7 V/ c3 ?
D0—模套定径区直径。这又是模套设计的精密尺寸之一，要根据产品直径，考虑挤出各工艺参数及挤制塑料特性严格设计，一般
# E+ d3 r* @( r6 R4 `: K' O, g3 A* M
D0=d0+(0.05～0.15)mm
7 I& I9 f L) v4 a( H, v/ ^7 R1 Q5 d2 W3 O e. P% E
有时可设计为D0=d0-(0.05～0.10)mm。" O+ K6 n* \6 B. f1 I
式中：d0—电线（或电缆）外径。
& f& s% y: l9 ^% r D0决定挤出层外径大小及挤出层表面质量。D0太大，塑料拉伸较大，使挤出物表面粗糙无光。D0太小，虽然表面光滑，但容易造成外径粗细不匀。
$ W K% n- j2 @ D9 w) D α—模套内锥角，α=30°～50°,α-β=3°～10°。
: M. ^7 V! q- z7 E5 g 其中β为模芯外锥角。
$ M) {" h" v+ R- b 一般模套内锥角α必须大于模芯的外锥角。这个角差（α-β）是极其重要的。这个角差的存在，才能使塑料流道截面逐步收缩，挤出时压力逐渐增大，使塑料层组织紧密，塑料与线芯结合亦紧密。; F( @; v+ i& r6 U6 y' q) q2 m
l1—模套定径区长。
& v: ?/ o! [7 |7 f* w& z 一般取l1=(0.2～3)D0。
( M8 W; o. G' S" U0 h- e5 u 系数与使用塑料的性质有关，对于聚乙烯（PE），l1=(1～3)D0;对于聚氯乙烯（PVC），l1=(0.7～1)D0；
" s2 C! X+ T; a' E& [+ ~ b—模套压座厚度，
g' H2 F$ K1 A$ |" E; [; e' f" J4 }" a% c+ [
b=b0+(0.3～0.5)mm+ `$ U I! V$ C: o |2 ]
8 c7 R/ K% ]8 T! {( `5 V
b0为模套座深度；$ t! c& _" ^7 M" [5 V. M, ?( v o
D1—模套外径，1 Y9 j" s: g( S9 g% d6 H4 E
( c& Z P5 ~! H, K0 a7 R5 W
D1=D0-(2～3)mm
% u+ q* W; q( I# B8 d: P
2 b- z* }$ l- o5 Q# G# n' B D0为模套压盖内孔直径；. U! g( Y% Y( t! i+ q8 j/ o
0 o; C1 [1 @8 U
δ=(1～2)mm
; S: l" R! J* `8 L
- Y: n q2 q7 ] 调整δ,可以获得所需要的绝缘层厚度。 |
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