电线电缆行业模具知识介绍(

方程段 11 部分 1电线电缆行业模具知识简介一、概述

随着电缆行业发展需要、电缆产品种类的多样化以及客户对电缆产品的特殊需求型，电缆类模具的种类及要求也逐渐增加。目前，电缆行业涉及到的模具较多的有：拉丝、绞合模具；紧压成型模具、成缆模具；挤出模具等。下面我们对电缆行业常用模具进行大概梳理，并针对我们工作接触较多的模具进行解读。

二、拉丝、绞合模具的种类、性能及应用

2.1 此类模具一般称为线模，可分圆模和型模，常用线模材料有钻石模、硬质合金模、聚晶模等。

a钻石模：钻石模也称金刚石，具有最高的硬度，耐磨，但价格较贵。在拉丝中，一般用在拉小规格单丝，如Φ0.40mm及以下规格。

b硬质合金模：在拉伸生产中，过去使用的钨钢模全为硬质合金模所代替的。因为硬质合金模拉伸模与钢模相比具有：耐磨性较好，抛光性好、对被加工金属的粘附性小，摩擦系数小，导热系数高和具有很高的耐腐蚀性。

c 聚晶模：也称人造钻石，是目前最常用的模丝模，它具有耐磨性，但也有不足之处就是生产出产品表面不光滑。

d 钨钢模：目前常用于铝拉，且使用寿命较短，一般用于过桥模，钨钢模耐磨性一般、价格低廉，其强度不适合于铜拉，拉制线芯表面不光滑。

2.2 模孔结构图如下（图1）

2.2.1入口区和润滑区

a入口区：一般有圆弧，便于拉制线材

进入工作区，不被模孔边缘所损伤；润滑

液储蓄、并起到润滑拉制线材作用，在拉

伸模孔中靠这部分来加大工作区的高一般

为模坯总高H的25%，角度为60度。

图1 b工作区：是整个模孔的重要部分，金属拉伸塑性变形是该区进行的就是金属材料通过此区由尺寸的截面。此区的选择主要是高度和锥角，高度的选择原则是：a，拉制软金属线材应拉制硬金属线材为短，b，拉制小直径线材应拉制较大直径线材为短，c，湿法拉伸应干式润滑拉伸为短，d，一般为定径区d的1～1.4倍。工作锥角根据下列原则选择：a，压缩率越小，工作锥角越小，b，拉制材料越硬，工作锥角越小，c，拉制小直径的材料的材料为小，一般有金属及其合金拉伸时，角度为16～26°，一般拉铜线圆锥角为16～18°，拉铝线时圆锥角为20～24°。

c定径区：它的作用是使制品得到最终尺寸，其高度的选择原则是：a拉制软金属材料较拉制金属材料要短，b 拉制大直径材料应较拉制小直径的炎短，c 湿式拉伸较之干式润滑拉伸的为短，一般选择h=0.5～1.0d。

d出口区：出口区是拉制材料离开模孔的最后一部分，它能保护定径区不致于崩裂，出口锥角可避免金属线材被定径的出口处损伤和停机时线倒退被括伤，一般为45°。

金属的强度极限与拉伸应力之比称为拉伸的安全系数。它的制范围：1.4～2.0。

三、紧压成型模具

电缆行业紧压成型类模具最常见的是异型压轮，适用于多芯电缆线芯的压制。按其用途及角度主要分：180°两芯电缆用、120°三芯电缆用、90°四芯或3+1芯电缆及3+2或4+1芯电缆用。也有将3+1芯、3+2芯及4+1芯电缆用紧压成型模具细分为：90°、100°等。

圆形线芯经异型压轮紧压后，可获得我们设计给定的形状，从而较小电缆的外径，节省材料。压轮的设计面积S与线芯计算面积S1的

关系为：S=S 1/k k —填充系数，等于紧压系数k 1×延伸系数k 2。根据线芯截面大小，一般70mm 2及以下，k 1取0.84，k 2取1.03；120 mm 2

～185 mm 2，k 1取0.83，k 2取1.03；240 mm 2及以上，k 1取0.85，k 2取1.02。以上均为全国标线芯的经验值，供大家可以参考，针对目前导体多元化的情形，k 值一定需经验证后才能知晓。

影响S 值的关键因素有大圆弧半径R 及扇高H 。因R 、H 值的计算公式较为烦琐，在此我就不详细说明，大家可以参考电线电缆手册第一册P1133页相关资料。 四、成缆模具

此类模具（图2）的设计主要是根据

成缆模架的装配尺寸决定成缆压模的外形

尺寸，其孔径根据我们成缆缆芯的外径来

决定。注意的是，在模具的两端有圆弧过

渡，在进线端需取一个较大圆弧来保护线

芯，其主要计算方法可以采用下列方法

1、测出成缆绞笼的最大外径D 1，测出绞笼至压模架的距离L ，利用三角形计算出角度α，见图3。

2、将α角引入到成缆模具中，从B 点作α角线段BA 与端面交于A 点，作AB 垂直平分线CO ，作BO 线与中心线垂直并相交CO 线与O 点，得到

图3 图4

∠COB=α，设计时根据模架尺寸给定成缆压模的总长L1，设计给定成缆模定径区长度L2，出线区长度等于圆弧半径（一般R1取5或10），通过求三角函数关系得到我们需要的大圆弧半径R=OB（见图4）：

（L1-L2-L3）

cosα=

—

AB

0.5×—

AB

sinα=

—

OB

通过以上公式，可以计算得到大圆弧半径R=—

。

OB

五、挤出模具

模具是产品定型的装置，是塑料挤出全过程中最后热压作用装置，其几何形状、结构形式和尺寸，温度高低、压力大小等直接决定电缆加工的成败，因此任何挤塑产品模具的设计、选配及其保温措施都受到高度重视。在用塑料挤出机挤制电线电缆的绝缘层和护套层时，模具是控制塑料挤包层厚度的关键。

一般挤出模具按挤出方式可分为：挤压式、挤管式、半挤管（挤压）式三种。其配合方式见图5：

挤压式模具挤管式模具半挤管式模具

图5 挤出模具类型

5.1挤压式模具：模芯与模套定径区内侧有一定的距离，利用压力实现产品最后定型的，塑料通过挤压，直接挤包在线芯或缆芯上，挤出紧密结实、表面平整光滑。但其易偏心，使用寿命不长，配模要求较高，挤出线芯弯曲性能不好。适合用于小规格线芯的挤出；挤包要求紧密、