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擠壓式塑料電線電纜擠出模具的設(shè)計

摘要：闡述了擠壓式塑料電線電纜模具的特點及其設(shè)計中參數(shù)的選擇。
關(guān)鍵詞：擠壓式；塑料模具；設(shè)計
中圖分類號：TQ320.663　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B　文章編號:1002-2333(1999)10-0009-02

1　擠壓式模具的組成及其工作原理
　　擠壓式模具由模芯和模套兩部分組成，見圖1。

圖1　擠壓式模具結(jié)構(gòu)示意圖

　　其工作原理是:熔融的塑料是靠壓力通過模套實現(xiàn)最后定型的。模芯與模套間的夾角大小決定熔融的塑料壓力的大小，影響著塑膠層和擠出電線電纜的質(zhì)量。因此，認(rèn)真探求模芯與模套間的夾角大小及其各參數(shù)之間的關(guān)系，是非常重要的。
2　擠壓式模具設(shè)計中主要參數(shù)的選擇
　　電線電纜塑料模具設(shè)計要保證線纜制品的三個基本要求：形狀正確；尺寸合格；粗糙度小。
2.1　擠壓式模芯的主要參數(shù)的確定
　　各參數(shù)見圖2。
　　β—模芯外錐角。一般可在20°～40°范圍內(nèi)選取，對于塑料擠包層較厚而又需擠包得緊些時，也可取β=60°。

圖2　擠壓式模芯各參數(shù)示意圖

　　D—模芯外錐最大直徑。該尺寸由模芯支持器（或模芯座）的尺寸決定的，要求嚴(yán)格吻合，不得出現(xiàn)“前臺”和“后臺”，否則將造成存膠死角，直接影響膠層組織和表面質(zhì)量。
　　D"—內(nèi)錐最大直徑。該尺寸主要取決于加工條件和螺柱的壁厚，在保證螺柱壁厚的前提下，越大越好。
　　d—模芯孔徑。這是對擠壓質(zhì)量影響最大的結(jié)構(gòu)尺寸，按線芯結(jié)構(gòu)特性及其幾何尺寸設(shè)計。若線芯直徑為d₀,則
　　單線取d=d₀+(0.05～0.15)mm;
　　絞合線芯d=d₀+(0.1～0.25)mm;
　　成纜芯線d=d₀+(0.2～0.50)mm;
　　大截面成纜芯線d=d₀+(0.40～1.0)mm;
　　對鍍錫線d要相應(yīng)增加（0.10～0.50）mm。
　　d'—模芯外錐最小直徑。
　　若模芯頭部端面厚度為δ₀,則
　　一般δ₀=(0.3～1)mm;d'=d+2δ₀
　　l—模芯定徑區(qū)長度。

l=(0.5～1.5)d

　　l決定線芯通過模芯的穩(wěn)定性，但也不能設(shè)計得太長，否則將造成加工的困難，工藝上的必要性也不大。因此，模孔d大的取下限，模孔d小的取上限。
　　L—模芯錐體長度。

　　由圖2可知， ,所以 。

　　如果由上式計算出來的L太長或太短，與機頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)配合不當(dāng)，可重新改變錐角β。
2.2　擠壓式模套主要參數(shù)的確定
　　各參數(shù)見圖3。

圖3　擠壓式模套各參數(shù)示意圖

　　D₂—模套壓座外徑，根據(jù)模套座內(nèi)孔設(shè)計。若模套座內(nèi)孔直徑為φ₀則D₂=φ₀-(0.5～1)mm。
　　D₃—內(nèi)錐最大直徑。這是模套設(shè)計的精密尺寸之一。其大小必須嚴(yán)格與模套座（或機頭內(nèi)錐）末端內(nèi)徑一致，組裝后不準(zhǔn)產(chǎn)生階梯死角。
　　D₀—模套定徑區(qū)直徑。這又是模套設(shè)計的精密尺寸之一，要根據(jù)產(chǎn)品直徑，考慮擠出各工藝參數(shù)及擠制塑料特性嚴(yán)格設(shè)計，一般

D₀=d₀+(0.05～0.15)mm

　　有時可設(shè)計為D₀=d₀-(0.05～0.10)mm。
式中：d₀—電線（或電纜）外徑。
　　D₀決定擠出層外徑大小及擠出層表面質(zhì)量。D₀太大，塑料拉伸較大，使擠出物表面粗糙無光。D₀太小，雖然表面光滑，但容易造成外徑粗細(xì)不勻。
　　α—模套內(nèi)錐角，α=30°～50°,α-β=3°～10°。
　　其中β為模芯外錐角。
　　一般模套內(nèi)錐角α必須大于模芯的外錐角。這個角差（α-β）是極其重要的。這個角差的存在，才能使塑料流道截面逐步收縮，擠出時壓力逐漸增大，使塑料層組織緊密，塑料與線芯結(jié)合亦緊密。
　　l₁—模套定徑區(qū)長。
　　一般取l₁=(0.2～3)D₀。
　　系數(shù)與使用塑料的性質(zhì)有關(guān)，對于聚乙烯（PE），l₁=(1～3)D₀;對于聚氯乙烯（PVC），l₁=(0.7～1)D₀；
　　b—模套壓座厚度，

b=b₀+(0.3～0.5)mm

　　b₀為模套座深度；
　　D₁—模套外徑，

D₁=D₀-(2～3)mm

　　D₀為模套壓蓋內(nèi)孔直徑；

δ=(1～2)mm

　　調(diào)整δ,可以獲得所需要的絕緣層厚度。

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