挤塑工艺配模

挤塑工段培训资料

模具的设计及选配

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.模具的设计

1.1 挤压式模具选配主要用来挤制电缆绝缘层的，根据电缆挤包前后的外径来决定模具以下的机构参数（见下图）：d-模套孔径；d A-模芯内孔径；L-承线长度；h－对模距离。

一般情况下α角大于β角。当物料挤出时；从受力分析中可知：β角大时，则推力大，而压力小，此时挤出速度快，产量高，但制品的表面不光滑，包得不紧密，一般用来挤大线。β角小时，则推力小，而压力大，这时挤出速度慢，产量低，但制品表面光滑，密实，一般用来挤小线。对β角的选择，原则上越小越好，一般为15°～60°之间，（α-β）一般控制在4°—8°。

模芯角度α和模套角度β及角度差（一般模套角度大于模芯角度4°—8°），定径区长度（一般设计为模套孔径的0.5—1.5倍）等模具的结构尺寸，使物料从分流器流向模芯和模套，要尽量保持模芯模套之间所形成的空间逐渐缩小，并要使物料的流动速度加快，且无阻碍，应该是一种流线型的流动状态。

模套的成型部分为l，l的长度又叫承线长度，或叫定径长度，这个区域又叫承线区或定径区。通常用承线比N(定径比)表示，即N=l/d。当模套孔径不变时，N值大，则l值就长，此时物料受到的阻力大，挤出表面光滑，且紧密，挤出直径尺寸也较稳定。一般取l值长些较好，但也不能太长，如果太长，会影响挤出量，严重时会造成脱节现象。当N值小，即l值小时，物料挤出受到

阻力小，挤包表面不光滑且不紧密，更重要的是，由于l小，挤包层容易膨胀，挤出后直径不稳定。N值大小，可根据机头结构不同，和产品规格不同而加以选择，一般为0.5～1.5。

对模间距h在挤压式模具中是一个非常重要的安装参数，用来调整机头内部压力，保证挤出外观的光滑型和同心性，一般根据不同的线径选取1~4mm。

模芯孔径尺寸要稍大于导体的外径，如果太小，在挤出过程中容易使导体表面划伤或拉断。如果模芯孔径选择太大，挤出过程中容易产生偏芯，严重时会产生倒料现象。一般模芯孔径比导体外径大0.3~0.7mm。对于超大截面的导体，也可适当放大些。模套孔径选取要稍大于标称挤出外径，通常大6～8％，这是因为塑料塑料在挤出后要收缩一些。

1.2 挤管式模具主要用于电缆衬层和外护层的挤制，配模的依据主要是挤出塑料的拉伸比DDR和拉伸平衡比DRB。

拉伸比DDR的选取:不同塑料一般不一样，如聚氯乙稀DDR＝1.2～3.0、聚乙烯K＝1.3～4.0。选的过大或过小都会严重影响挤塑质量，过大可能导致脱胶，而过小挤制表面不光。

拉伸平衡比DRB的选取:一般选在0.95～1.15之间，理想情况下为1。它是衡量拉管式模具设计的一个最重要的指标，大于1为紧包，一般用来挤制厚壁型绝缘或护套，而过大可能导致熔体断裂，及脱胶。小于1松包，一般用来挤制薄壁型绝缘或护套，而过小很容易产生竹节和偏心现象。等于1时为平衡拉伸。

由以上两个方程可以此就可唯一的确定出模芯和模套的结构尺寸。

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.配模的经验公式

上边介绍的是模具设计理论，在实际生产过程中，显然不实用，因此一般按照以下经验公式进行现场配模。

（1）模芯D1 ＝d＋e1

（2）模套D2 ＝D1＋2δ＋2△＋e2

式中：D1――模芯出线口内径；D2――模套出线口内径；d――生产前半制品最大直径；δ――模芯嘴壁厚；△――工艺规定的产品塑料层厚度。e1――生产外护套电缆用模芯的放大值，对于铠装电缆为2～6mm，非铠装为2～4mm，导体为1.5～3mm。e2――生产外护套电缆用模套的放大值，一般选取1～3倍的绝缘厚度。

4.举例说明模具的选配

（1）生产绝缘线芯3×185mm 的实心铝导体扇形电缆，其扇形（标称）宽度为21.97mm（其最大宽度允许值22.07mm），绝缘层标称厚度为2.0mm。（其最小厚度允许值为2.0×90%－0.1＝1.7mm，芯嘴壁厚为1.0mm，选用模具。模芯D1＝d＋e1＝21.97+1.5＝23.47（mm）考虑到实体扇形及最大宽度，选取D ＝24mm。模套孔径D2＝D1＋2δ＋2△＋e2＝24＋2×1＋2×2＋4＝34（mm）

（2)生产电缆外护套，其型号为VLV，规格为1×240mm ，电压为0.6/1kV选用模具。该电缆成缆后直径为23.6mm，护套标称厚度为2.0mm，取模芯嘴壁厚为1.5mm。模芯孔径D1＝d＋e1 ＝23.6＋3＝26.2≈27mm模套孔径D2＝D1＋2δ＋2△＋e2＝27＋2×1.5＋2×2＋4＝38mm

（3）在实际生产过程中，模具的选配往往在操作规程中给出一定的经验公式，如φ65挤塑机给出的挤压式模具选配公式：

对于单根导体：模芯孔径取导线直径+0.02～0.1；模套孔径一般按照绝缘外径取。对于绞合导体：模芯孔径取导线直径+0.05～0.2；模套孔径一般按照绝缘外径取。当线芯或缆芯外径不均时，放大值取上限；反之取下限。

5.选配模具的经验

1）16mm 以下的绝缘线芯的配模，要用导线试验模芯，以导线通过模芯为宜。不要过大，否则将产生倒胶现象。

2）抽真空挤塑时，选配模具要合适，不宜过大，若大，绝缘层或护套层容易产生耳朵、起棱、松套现象。

3）安装模具时要调整好模芯与模套间的距离，防止堵塞，造成设备事故。

三、模具的调整

1.模芯的安装：模芯是安装在模芯支撑器上的，目前模芯与支撑器有两种结合方法。一种是靠螺纹连接，即将模芯支撑器卡在台钳上，将选配好的模芯拧紧在支撑器上，然后再将模芯支撑器装在机头上