两锥度线缆包覆挤出模优化设计.pdf

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1、模具工业2013年第39卷第7期63两锥度线缆包覆挤出模优化设计史建国1,2刘文光，姚泊林(1．济南职业学院机械制造系，山东济南250103；2．山东华凌电缆有限公司，山东济南250220)摘要：阐述了模壁剪切速率和口模的两锥度角、卢是影响线缆包覆层质量的重要因素，为使线缆质量和生产效率都达到最佳，从剪切速率的计算和两锥度角、卢的确定探讨线缆包覆模具的优化设计。关键词：线缆包覆；挤出模；优化设计中图分类号：TG376文献标识码：B文章编号：1001—2168(2013)07—0063—03Optimizationoftwo—conecoatingextrusiondi

2、eforcableSHIJian．guol，。，LIUWen．guang．YAOBo-lin2(1．DepartmentofMachineManufacturing，JinanVocafion~CoUege，Jinan，Shandong250103，China；2．ShandongHualingCableCo．，Ltd．，Jinan，Shandong250220，China)Abstract：TheshearrateYofthedieWallandtheconeangleⅨ，p，Whichwerethemainfactorsofeffectingonthe(1uauo

3、fcablecoatinglayer，wereanalyzed．Inordertomakethequalityandtheefficiencytobeoptima1．theoptimizationdesignofcoatingdieforca-blewasdiscussedthroughcalculatingtheshearrate丫anddeterminingtheanglec【，p．Keywords：cablecoatinglayer；extrusiondie：optimizationdesignl引言式，如图1所示。挤压式结构简单，调整方便，模芯目前新能源线缆、

4、核能线缆以及专用线缆对包没有管状承径部分，熔融的塑料靠压力通过模套实覆层的使用寿命要求越来越高，包覆层质量的高低现定型，缺点是芯线与包覆层同轴度不好，包覆层直接影响线缆的使用寿命。包覆层虽然与挤出机厚度不均。套管式模芯有管状承径部分，模芯口端性能、挤出温度、收放线张力、速度、线芯预热、塑料面与模套口端面持平。由于有管式模芯承径部分挤出后冷却有关1，但其中最主要的还是与线缆的存在，塑料沿管状承径部分向前移动，先成管，再包定型装置模有关。模具的几何形状、结构尺寸等决覆线缆芯口。定线缆的质量及效率闭。如果模具口模结构的两锥度角、设计不合理，造成口模环隙设计不合理，模3线缆包

5、覆模的优化设计壁剪切速率高于临界剪切速率，线缆的质量就无论挤压式还是套管式，在设计完模芯、口模会明显下降。若降低挤出速度，虽能保证质量，但结构后，为优化线缆的质量与提高生产效率，必须会限制生产效率，成本提高。模壁剪切速率和口依据模壁剪切速率确定口模锥角Ol、，线缆包覆模的两锥度角、是影响线缆包覆层质量的重要因模口模结构如图2所示。素。为使生产效率和线缆质量都达到最佳，从剪切速率的计算和两锥度角、的确定来探讨线缆包3．1模壁剪切速率的校核计算覆模具的优化设计。在线缆包覆模设计中，已知挤出量p和芯线牵引速度，模壁剪切速率，测定聚合物在所需挤出2线缆挤出模的主要形式成型工艺

6、条件下的非牛顿指数，从包覆的线缆尺线缆生产中常用的模具主要有挤压式、套管寸，确定芯线半径R／2和环隙外半径R0=dd2。根据=足／风和所测定的n值，从参考文献[4]收稿日期：2013—03—06。(1T与聊七的关系图表中求出对应于(1T作者简介：史建国(1964一)，男(汉族)，山东肥城人，副教授，主要的无因次压力梯度值。由、、kl值，分别从参考从事塑料模具及机电方面的研究与教学工作。文献[4]A和k的关系求出对应于的A值。模具工业2013年第39卷第7期(a)挤压式(b)套管式图1线缆生产模具1．模芯2．口模3．包覆层根据At值以及所测定的n值，由参考文献【4]于Q

7、／(的无因次压力梯度值。由、n、值，分别从参考文献[4]，与A和k的关系求出对应于的(等)：。随、A变化的函数值查出无因次剪切速率A：的值。根据A：值以及所测定的，z值，由参考文献[4】(等，的值。(等)：。随、Az变化的函数值查出无因次剪切速率模壁剪切速率由下式计算：FV(ddp~=(1)、1(警的值。工业用聚合物熔体的临界剪切速率根据式(1)，把式中风换成R；由所计算的剪切T(2)速率，便可从参考文献[4]牵引速度与锥角的关系找到合适的锥角13。第二锥体长度b由下式确定：6=丽R2-R1tan，Z3．4设计实例已知线缆包覆模的环隙尺寸Pv=0．1