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[挤塑工序] 挤压式塑料电线电缆挤出模具的设计
P:2007-07-16 21:22:34
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挤压式塑料电线电缆挤出模具的设计
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。
关键词:挤压式;塑料模具;设计
中图分类号:TQ320.663 文献标识码:B 文章编号:1002-2333(1999)10-0009-02
1 挤压式模具的组成及其工作原理
挤压式模具由模芯和模套两部分组成,见图1。
图1 挤压式模具结构示意图
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。
2 挤压式模具设计中主要参数的选择
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。
2.1 挤压式模芯的主要参数的确定
各参数见图2。
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°。
图2 挤压式模芯各参数示意图
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。
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。
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
单线取d=d0+(0.05~0.15)mm;
绞合线芯d=d0+(0.1~0.25)mm;
成缆芯线d=d0+(0.2~0.50)mm;
大截面成缆芯线d=d0+(0.40~1.0)mm;
对镀锡线d要相应增加(0.10~0.50)mm。
d'—模芯外锥最小直径。
若模芯头部端面厚度为δ0,则
一般δ0=(0.3~1)mm;d'=d+2δ0
l—模芯定径区长度。
l=(0.5~1.5)d
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。
L—模芯锥体长度。
由图2可知, ,所以 。
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。
2.2 挤压式模套主要参数的确定
各参数见图3。
图3 挤压式模套各参数示意图
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。
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。
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
D0=d0+(0.05~0.15)mm
有时可设计为D0=d0-(0.05~0.10)mm。
式中:d0—电线(或电缆)外径。
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。
α—模套内锥角,α=30°~50°,α-β=3°~10°。
其中β为模芯外锥角。
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。
l1—模套定径区长。
一般取l1=(0.2~3)D0。
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;
b—模套压座厚度,
b=b0+(0.3~0.5)mm
b0为模套座深度;
D1—模套外径,
D1=D0-(2~3)mm
D0为模套压盖内孔直径;
δ=(1~2)mm
调整δ,可以获得所需要的绝缘层厚度。