电线电缆挤出模具

挤压式模具（模芯）
l：内承径（内承线） l大小决定线芯通过模芯时的稳定性及模芯的使用寿命。 太短：线芯在模芯中稳定性差，而且容易磨损使内孔
扩大，此时线芯的位置不易固定，容易产生偏心。 太长：线芯所受的摩擦阻力增大，可能引起线芯拉细
或拉短；另外，加工困难。
挤压式模具（模芯）
l：内承径（内承线） 一般单根导电线芯的承径较长，使挤包线较平直，不 易偏芯，增加模芯使用寿命。 l=(3~5)d1 柔软线芯的承径较短，以防止线芯和模芯摩擦产生竹 节拉断，同时穿线也方便些。对正规绞或束丝的承径长 度取 l=(1~3)d1
电线电缆挤出加工的成败因素
• 模具的几何形状 • 模具的设计和尺寸 • 模具的温度高低 • 挤出压力大小
因此任何电线产品的挤出模具的设计、选配及 其保温措施，历来都受到高度重视。
模具在电线电缆生产中的位置:
电线电缆生产中使用的模具种形式
• 挤压式 • 半挤管式 • 挤管式
三种模具的结构基本一样，区别： 1.模芯前端有无管状承径部分 2.管状承径部分与模套的相对位置不同。
各种模具的特点
挤管式（又称套管式）模具特点
3. 模芯内孔与芯线的间隙较大，使磨损减小，提高模芯 的使用寿命
4. 配模方便。因为模芯内孔与芯线外径的间隙范围较大， 使模芯的通用性增大。同一套模具，可以用调整拉伸 比的办法，挤制不同芯线直径，不同包复层厚度的塑 胶层
各种模具的特点
挤管式（又称套管式）模具特点
挤压式模具（模套）
Ｌ：模套承径 挤压式模套承径长度取电线绝缘外径或模套内径的一定 倍比。
一般取 L=（0.2~3）D大 对粘度大，成型性好的 塑料，定径区长度可以相对短一些。 PVC塑料在熔融状态下粘度较大，收缩较小，因此L可短。 PVC取 L= （0.5~1.2）D大 。
挤压式模具（模套）
Ｌ：模套承径 对PVC而言，L太长除上面讲的缺点外，还会因承径
挤绝缘： D大=d大+(0.05~0.20mm) 有的情况下亦可设计为：D大=d大-(0.05~0.10mm) 式中 d大——电线（或电缆）外径
挤压式模具（模套）
Ｌ：模套承径（又称：承线、定径区、工作区） 模套承径的长短对机头内料流的压力、偏心度控制
的难易和挤包表面的光洁度有很大的关系。 L长：熔融塑料流动阻力大，机头内料流压力高，塑
挤压式模具，其夹角较大，有利于挤包得紧一些；挤 管式模具其夹角较小，有利于挤管形成，包得松一些。 对成型性较差的塑料，模套定径区必须适当加长。
挤压式模具（模套）
α：模套内锥角 挤压式模具，其夹角较大，有利于挤包得紧一些；
挤管式模具其夹角较小，有利于挤管形成，包得松一些。 对成型性较差的塑料，模套定径区必须适当加长。
挤压式模具（模套）
δ：间隙（模芯端面与模套承径之间的距离）
挤压式模具（模套）
α：模套内锥角
一般模套内锥角α必须大于模芯的外锥角β。这个角差 （α-β）是极其重要的。这个角差的存在，才能是塑料流 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。角差小、压力小、阻力 也小；角差越大，压力也越大，塑料与线芯包得越紧， 但阻力也大，降低出胶量，降低生产率。
电线电缆生产中源自文库用的模具种形式
挤压式
电线电缆生产中使用的模具种形式
半挤管式
电线电缆生产中使用的模具种形式
挤管式
各种模具的特点
挤压式（又称压力式）模具形式
模芯没有管状承径部分，模芯缩在模套承径后面
熔融的塑料（以下简称料流）是靠压力通过模套实现 最后定型的，挤出的塑胶层结构紧密，外表平整
模芯与模套间的夹角大小决定料流压力的大小，影响 着塑胶层质量和挤出电线质量
各种模具的特点
挤管式（又称套管式）模具形式
电线挤出时模芯有管状承径部分 模芯口端面伸出模套口端面或与模套口端面持平的挤出 方式称为挤管式 挤管式挤出时由于模芯管状承径部分的存在，使塑料不 是直接压在线芯上，而是沿着管状承径部分向前移动， 先形成管状，然后经拉伸在包复在电线的芯线上 用于电缆护套挤出，近来绝缘的挤出也越来越多的采用
挤压式模具（模芯）
β：外锥角 根据机头结构和塑料流动特性设计。当塑料在挤出时， 从受力分析中可知：β角小时，则推力大而压力小，此时 挤出的速度快、产量高，但塑料的表面不光滑，包得不 紧密。反之β角大时，推力小而压力大，此时，挤出速度 慢、产量低，但塑料表面光滑，包得紧密。 通常要求外锥角β小于模套的内锥角α。
挤压式模具（模芯）
d2:模芯外径 d2实际上是取决于模芯头部端面厚度e的尺寸， e=(d2-d1) e 太薄：制造困难；模芯寿命短，易坏。 e 太厚：则塑料流动发生突变，在端面形成涡流
区，引起挤出压力波动；而且，也是一个死角，影 响胶层质量。
一般，模头壁厚e=0.3~1mm，小模芯取前者，大 模芯取后者。
5. 塑料经拉伸发生“定向”作用，结果使塑料的机械强 度提高，这对结晶性高聚物（聚乙烯）的挤出尤其有 意义，能有效地提高电线的拉伸方向强度
6. 护套厚薄容易控制。通过调整牵引速度来调整拉伸比， 从而改变并控制护套的厚度
7. 在某些特殊要求中可以挤包得松，在芯线上形成一个 松包的空心管子，常用于光纤生产。
各种模具的特点
挤管式（又称套管式）模具特点
挤管式的缺点： 3. 外表质量不如挤压式圆整，成缆、绕包、编织等芯线
的不均匀性常在护套表面外观上暴露出来，通过适当 地设计选配模具，外观质量会有所改善，但总不如挤 压式圆整。
各种模具的特点
半挤管式（又称半挤压式）模具形式
1. 模芯有管状承径部分，但比较短 2. 模芯承径（平直部分）的端面缩进模套口端面的挤出
料不易流出，表面不光收线慢，生产效率低。如果收线 速度太快，有时会拉断绝缘。但是，定径区长，电线外 径均匀。
挤压式模具（模套）
Ｌ：模套承径（又称：承线、定径区、工作区） L短：熔融塑料流动阻力小，机头内料流压力小，塑
料容易流出，表面光洁生产速度快，不会发生拉断绝缘 现象。但是，因定径区短，电线外径不均匀，塑料挤包 压力不够。
模具的设计原则
模具常用号的名称和符号：
L ——模套承径（又称：承线、定径）长度 e ——模芯头部端面厚度 δ ——挤压式模芯端面与模套承径之间的距离 a ——挤管式模芯伸出模套的距离 h ——半挤压式，模芯口端面伸入模套承径部分的距离 α ——模套内锥角 β ——模芯外锥角
挤压式模具（模芯）
挤压式模芯结构见图 2
模芯与模套尺寸及其表面光洁度也直接决定着挤出电 线的几何形状尺寸和表面质量。
各种模具的特点
挤压式（又称压力式）模具特点
出胶量要较挤管式低的多 目前绝大部分电线电缆的绝缘均用挤压式模具生产， 但也有一些电线绝缘的生产被挤管式和半挤管式模具 所代替 挤压式的另一缺点是偏心调节困难，绝缘层厚薄不容 易控制 容易发生倒胶现象
各种模具的特点
挤管式（又称套管式）模具特点
1. 挤出速度快。挤管式模具充分利用塑料可拉身的特性， 出胶量由模芯与模套之间的环形截面积来确定，它远 远大于包复于线芯上的胶层厚度，所以，线速度可根 据塑料拉伸比的不同而有所提高
2. 电缆生产时操作简单，偏心调节容易，不大会发生偏 心。其径向厚度的均匀性只由模套的同心度来确定， 不会因芯线任何形式的弯曲而使包复层偏心
挤压式模具（模套）
δ：间隙（模芯端面与模套承径之间的距离）
调节模芯和模套的间隙，可以获得所需要的绝缘厚度， 保证挤包层的均匀性。增大δ，就增大了塑料料流对线芯 的压力，塑料流动阻力小，提高了挤出机的生产率；挤 出产品表面紧密且光滑。但是
δ太大：使塑料的反压力大，塑料倒流，从模芯内孔中 向后流动，可能使线芯拉断；另外，导致对准中心困难， 容易发生偏心。
挤压式模具（模芯）
d1：模芯内径 这是对挤出质量影响最大的结构尺寸之一，根据线芯结 构特点及其几何尺寸设计的
太小：穿线困难；线芯经过不畅，易于刮伤线芯，甚至 扯断芯线。尤其对束绞线而言，由于线径不均，模芯过 小，则是断线的主要原因。因芯线经过不畅挤压式模芯， 挤出时芯线一顿一顿，还容易造成绝缘或护套呈竹节式， 粗细不匀；另外由于磨损增加，模芯易坏
模具的设计原则
1. 和塑料接触的模具表面应光滑，光洁度要高 ，特别是 模套的承径区，更应光洁，保证塑料成型的表面光洁 度。
2. 熔融塑料流动的流道要流畅，流道上无突变，无突起 等阻挡，也不能有死角。
3. 塑料在模具内具有一定压力，模套角度必须大于模芯 角度。
模具的设计原则
4. 模具应具有互换性，应考虑个部位的尺寸公差要求。 5. 具寿命要长，为了提高挤压式模芯的耐磨性，可采用
45钢模芯座上镶嵌钨钢模头的合成结构。
模具的设计原则
模具常用号的名称和符号：
D大——模套内径，又称：模套定径区直径 D小——挤管式，半挤管式模芯承径部分外径 d大——电缆外径的标称值，又称挤出后外径 d小——电缆芯线外径的标称值，又称挤出前外径 d1 ——挤压式模芯内径 d2 ——挤压式模芯外径 d3 ——挤管式模芯内径 l ——挤压式模芯内承径（又称承线）长度 l1 ——挤管式模芯外承径（又称外承线）长度 l2 ——挤管式模芯内承径（又称承线）长度
各种模具的特点
挤管式（又称套管式）模具特点
挤管式的缺点： 1. 塑胶层的致密性较差。因为模芯与模套之间的夹角较
小，塑料再挤出时受到的压实（紧）力较小。为了克 服此缺陷，可以在挤出中增加拉伸比，使分子排列整 齐而达到提高塑胶层紧密的目的
2. 塑料与线芯结合的紧密性较差，这正是绝缘挤出中挤 管式不能广泛获得使用的主要原因。一般可以通过抽 气挤出来提高塑料与线芯结合的紧密程度
• 在直角式机头中，常用于生产电缆的外护套
各种模具的特点
半挤管式（又称半挤压式）模具特点
半挤管式的缺点： 1. 对柔软性较差的芯线或缆芯，当其发生各种形式的
弯曲时，将产生偏心，因而不宜采用 2. 对综合电缆等成缆不圆整的缆芯通过模芯时，会因
存在不规则的摆动，而造成偏心，因而不宜采用 3. 有时会出现倒料现象
电线电缆挤出模具
电线电缆挤出模具的内容
• 挤出模具的形式和特点 • 挤出模具各形式的尺寸参数 • 挤出模具的配模系数和拉伸比
影响电线电缆产品挤出质量的因素：
• 塑料本身的质量 • 挤出机性能 • 挤出温度 • 收放线张力、速度 • 芯线预热 • 塑料挤出后的冷却 • 机头模具设计和选择
最主要的因素是挤出过程中最后定型 的装置—模具
挤压式模具（模芯）
d1：模芯内径
太大：线芯在模芯内摆动、跳动，容易造成挤出偏心； 另外，挤出过程中容易倒料（俗称：回料），即影响塑 胶质量又有可能造成断线。
挤压式模具（模芯）
一般而言： 单线： d1=d小+(0.05~0.15mm) 绞线： d1=d小+(0.10~0.30mm) 对于线芯大的线，还可以放宽。 对镀锡线要加放 0.10~0.15mm 成缆芯线： d1=d小+(0.20~0.50mm) 大截面（布电线或软电线类）成缆芯线： d1=d小+(0.40~1.0mm) 对大截面力缆芯线模芯内径还应放大
长、阻力大使塑料温度升高导致分解、烧焦。 PVC常用的模套承径长度L=（0.7~1.0）D大。
对成型性较差的塑料，模套定径区必须适当加长。
挤压式模具（模套）
Ｌ：模套承径 对成型性较差的塑料，模套定径区必须适当加长。
PE塑料在熔融状态下粘度小，收缩较大，因此L可长些， PE一般L=（1~3）D。
对PE而言，如果L短，则塑料压不实，外径不均匀 经常取的尺寸L=2D
挤压式模具（模套）
挤压式模套结构见图3
挤压式模具（模套）
D大：模套内径 D大 决定挤出层外径大小及挤出层表面质量。
太大：塑料拉伸较大，挤出物表面粗糙无光。 太小：虽然表面光滑，但容易造成外径粗细不匀。
挤压式模具（模套）
考虑到塑料出模口后，解除压力的膨胀和经冷却后的收 缩，一般都以下列经验公式选配模套尺寸：
式称为半挤管式 3. 这是挤压式与挤管式的过渡形式 4. 通常在大规格绞线绝缘挤包及护套要求紧密时采用
各种模具的特点
半挤管式（又称半挤压式）模具特点
半挤管式特点：
• 模芯内孔可以适当增大，从而当绞线外径较大时，不 致出现刮伤、卡住；也能防止因绞线外径变小，在模 芯内摆动而引起的偏心
• 它有一定的压力，使塑胶层压实，能填充线芯的空隙， 故常用于内护套及要求结合紧密的外护套挤出中