电线电缆模具设计的要点

1、电线电缆模具设计的要点时间：2010-11-23 14:14:58北京电线电缆销售公司-专业批发电力电缆点击：228电线电缆模具设计的要点1。模具设计的要点（1）模具材料的选用：模芯材料的选择以资源、成本、寿命要求为基本原则，以及耐热、耐磨、耐蚀性要好，易于切削加工、熔焊、不生锈等。被用来做模具（模芯、模套）的材料主要有：碳素结构钢45钢应用最广）；合金结构钢（如12CrMo38CrMoAl等）；合金工具钢等。而对于挤管式模芯的结构特点，其长嘴定径区是一个薄壁圆管，一般不易进行热处理，其耐磨性要求较严，尤其是用于绝缘挤出的模芯，多用耐磨的合金钢（如30CrMoAl）制成。模套材料的耐磨要求可以

2、降低，而加工精度必须提高，往往模套以45钢制成，内表面镀铬抛光达72。挤压式模芯（无嘴）的结构尺寸如下图：1d      2d     3L      4L      5D  6M     7B     8D      9   10在材料确

3、定后，以工艺的合理性，兼顾加工的可能性恰当设计各部尺寸，应注意的要点如下：1）外锥角：根据机头结构和塑料流动特性设计，锥角控制在45°以下，角度越小，流道越平滑，突变小，对塑料层结构有益。在挤出聚乙烯等结晶性高聚物时，对突变而导致的预留内应力的避免尤其重要，只有充分予以注意才能有效的提高制品的耐龟裂性能。角度的大小往往根据机头内部结果特点决定。2）模芯外锥最大直径D ：该尺寸是由模芯支持器（或模芯座）的尺寸决定的，要求严格吻合，不得出现“前台”，也不可出现“后台”，否则将造成存胶死角，直接影响塑料层组织和表面质量。3）内锥最大直径D ：该尺寸主要决定于加工条件和模芯螺柱的壁厚，在保证

4、螺纹强度和壁厚的前提下，D 越大越好，便于穿线。4）模芯孔径d ：这是对挤出质量影响最大的结构尺寸，按线芯结构特性及其尺寸设计。一般情况下，单线取d 线芯直径（0.050.15）mm；绞合线芯取d线芯外径（0.10.25）mm。既不能太大，也不能太小。因为过大了，一则形成线芯的摆动而造成挤出偏芯，再则会出现倒胶，既有害挤包层质量，又有可能造成断线。而过小，则易刮伤线芯，也使模具寿命降低；对绞线而言，由于线径不均，模孔d 过小时，则是断线的主要原因。通常为加工便利，且模芯孔径尺寸系列化，则多取模芯孔径d 为整数。 5）模芯外锥最小直径d ：d实际上是决定模芯出线端口厚度的尺寸，端口厚度

5、1/2（d d）不能太薄，否则影响使用寿命；也不宜太厚，否则塑料熔体流道发生突变，并且形成涡流区，引发挤出压力的波动，而且易形成死角，影响塑料层质量，一般模芯出线端口的壁厚控制再0.5 1mm为宜。6）模芯定径区长度L ：L决定线芯通过模芯的稳定性，但也不能设计的太长，否则将造成加工困难，工艺上的必要性也不大，一般L （0.51.5）d ，且模芯孔径d较大时选下限，否则，反之。7）模芯锥体长度L ：这往往是设计给出的参考尺寸，从上图不难看出，tg2=（D d）2L ，亦即L（Dd）【2（tg2）】。所以L可以依据上述决定的尺寸确定，经计算确定L的长度，如果太长或太短，与机头内部结构配合不当，可

6、回过头来修正锥角 ，然后再计算L直至合适（3）挤压式模套的结构尺寸如下图：1d      2d     3l     4a     5b  6L      7D      8D   91）模套压座外径D：根据模套座(或机

7、头结构内筒直径)设计，一般小于筒径内孔0.5 1.5mm，此间隙是工艺调整偏芯、确保同心度的必要因素，间隙不能太小，否则满足不了调偏的需要；间隙太大也不行，因为太大影响模套的稳固性，甚至在挤出过程中发生自行偏斜。2）内锥最大直径D：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，否则组装模套后将产生阶梯死角，这是工艺所不允许的。3）模套定径区直径d：这又是模套设计的精密尺寸之一。要根据产品直径、各挤出工艺参数及挤制塑料特性来严格设计。一般d成品标称直径（0.050.15）mm。4）模套内锥角:角是由D、d及模套长度制约的，角又同时受到与其配套的模芯的外锥角的制约，

8、角必须大于模芯外锥角310°，若没有这个角度差，便保证不了挤出压力，当然挤出压力也不能太大，因为这样会影响挤出产量，因此角度差也不能太大。角和D、d一样都不能按参考尺寸设计，因此三个尺寸必须同时精密计算，相互修正，并在加工中依照尺寸l和L进行调整。5）模套定径区长度l：一般取l（13）d为宜，长一些对定型有利，但越长阻力越大，影响产量。所以，当d较大时，不能取上限。 6）模套压座厚度b：按模套座深度（或机头内筒出口处深度）设计，一般要大0.30.5mm。7）模套外径d：根据模套压盖内孔设计一般要小于压盖内孔23mm，但也不宜过小，否则间隙过大将造成散热不均匀。8）模套总长L

9、：这是设计给出的参考尺寸，由b和可调整的长度a来确定。电线电缆模具设计的要点(4) （4）挤管式模芯（长嘴）的结构尺寸如下图所示：1d        2d        3       4l          5l6L   

10、60;    7D          8M        9D挤管式长嘴模芯的结构尺寸除定径区外，其余外形尺寸与挤压式模芯设计基本相同，现对挤管式模芯定径部分的尺寸设计做一简述。1）模芯定径区内径d：又叫模芯孔径。该尺寸根据选用材料的耐磨性、半制品尺寸大小及其材质与外径规整程度等设计，一般设计为dd（0.52）mm或dd（36）mm，主要因为线芯尺寸较小且规则，而缆芯较大且外径

11、尺寸不规则的缘故。为了模具系列化，通常将模芯孔径加工成整数尺寸。2）模芯定径区外圆柱（长嘴）直径d：从上图可看出d决定于尺寸d及其壁厚，即dd2。壁厚的设计既要考虑模芯的寿命，又要考虑塑料的拉伸特性及电线电缆塑料层的挤包紧密程度，一般设计为dd2（0.51.5）mm，即模芯嘴壁厚为0.51.5mm。这个数值不能太大，否则拉伸比就大，塑料层拉伸后强度提高，而延伸率下降，影响电线电缆的弯曲性能；但也不能太小，太小因过薄使其使用寿命降低。3）定径区外圆柱（模芯嘴）长度l：该尺寸依据尺寸d考虑挤出塑料成型特性设计，一般设计为l（0.52）d，d值大取下限，d值小取上限，用于挤护套的模芯取下限，挤绝缘时

12、取上限。4）定径区内圆柱（承线）长度l：该尺寸由加工条件，半制品结构特性决定。无论如何l必须比l长度大24mm，这是确保模芯强度的必需，所以l实际是参考l决定的。 （5）挤管式模套的结构型式与挤压式模套基本相同。所不同之处是其结构尺寸中的模套定径区的直径及其长度，必须按与其配合的挤管式模芯来设计。1）模套定径区直径d：该尺寸按挤管式模芯嘴外圆直径d、线芯或缆芯外径、挤包绝缘或护套厚度等设计。一般设计为dd2倍挤包厚度，并视绝缘（护套）厚度、产品结构要求及塑料的拉伸特性而定。2）模套定径区长度l：该尺寸往往根据塑料的成型特性和模芯定径区外圆柱（模芯嘴）的长度l而定，一般设计为ll（16

13、）mm，而且挤包绝缘（护套）厚度小时取下限（即减去值取上限）；否则，反之。总之设计模具时，除考虑材料、加工、使用寿命外，还应满足下列条件：1）增加模具的压力，使塑料从机筒进入模具后，压力增大且均匀稳定，从而增加塑料的塑化和致密性，提高产品的质量；2）增长模具配合部分的塑料流动通道，使流动中的塑料进一步塑化，从而提高塑料塑化的程度；3）消除模具配合中产生的流动死角，使流道形成流线型，利于塑化好的塑料挤出；4）抽真空挤塑的模具，模芯的承线径一般应在2040mm，模套的承线径一般在1530mm。电线电缆模具设计的要点二、工艺配模配模是否合理，直接影响挤塑的质量和产量，故配模是重要操作技能之一。由于塑

14、料熔体离模后的变化，使得挤出线径并不等于模套的孔径，一方面由于牵引、冷却使制品挤包层截面收缩，外径减少；另一方面又由于离模后压力降至零，塑料弹性回复而胀大，离模后塑料层的形状尺寸的变化与物料性质、挤出温度及模具尺寸和挤出压力有关。模具的具体尺寸是由制品的规格和挤塑工艺参数决定的，选配好适当的模具，是生产高质量、低消耗产品的关键。1.模具的选配依据挤压式模具选配主要是依线芯选配模芯，依成品（挤包后）的外径选配模套，并根据塑料工艺特性，决定模芯和模套角度及角度差、定径区（即承线径）长度等模具的结构尺寸，使之配合得当、挤管式模具配模的依据主要是挤出速俩的拉伸比，所谓拉伸比就是塑料在模口处的圆环面积与

15、包覆与电线电缆上的圆环面积之比，即模芯模套所形成的间隙截面积与制品标称厚度截面积之比值，拉伸比：K（DD）/（dd）其中   D为模套孔径（mm）；       D 为模芯出口处外径（mm）；       d 为挤包后制品外径（mm）；       d 为挤包前制品直径（mm）。不同塑料的拉伸比K也不一样，如聚氯乙稀K1.21.8、聚乙烯K1.32.0，由此

16、可确定模套孔径。但此方法计算较为繁琐，一般多用经验公式配模。2.模具的选配方法（1）测量半制品直径：对绝缘线芯，圆形导电线芯要测量直径，扇形或瓦形导电线芯要测量宽度；对护套缆芯，铠装电缆要测量缆芯的最大直径，对非铠装电缆要测量缆芯直径。（2）检查修正模具：检查模芯、模套内外表面是否光滑、圆整，尤其是出线处（承线）有无裂纹、缺口、划痕、碰伤、凹凸等现象。特别是模套的定径区和挤管式模芯的管状长嘴要圆整光滑，发现粗糙时可以用细纱布圆周式摩擦，直到光滑为止。（3）选配模具时，铠装电缆模具要大些，因为这里有钢带接头存在，模具太小，易造成模芯刮钢带，电缆会挤裂挤坏。绝缘线芯选配的模具不易过大，要适可而止，即导电线芯穿过时，不要过松或过紧。（4）选配模具要以工艺规定的标称厚度为准，模芯选配要按线芯或缆芯的最大直径加放大值；模套按模芯直径加塑料层标称厚度加放大值。3.配模的理论公式 （1）模芯 Dde（2）模套 DD22e式中：D模芯出线口内径（mm）；     D 模套出线口内径（mm）；     d 生产前半制品最大直径（mm）； &#