挤出模具 【详解】塑 料 电 线 挤 出 模 具 设 计（二）

续(1)

5.挤压模的使用上面已经描述了许多挤压模芯和模套的设计。其实挤出模的应用范围比挤出模广很多，用途也很大。除了常用于电线电缆护套的挤压外，还有:(1)有些内衬由于自身的特性，必须挤压成型。比如F PFA，F 40 46，F 4046都是用挤压管挤压绝缘和护套。如果使用挤压模具，容易发生剪切断裂，影响挤压性能和线材质量。

(2)部分电缆的结构形式决定了只能通过挤压管进行挤压。比如绳管保温，聚乙烯管外螺旋垫圈，鱼泡式，竹节式等等都是用挤压管挤压保温。此外，对于一些泡沫电缆，波纹外导体电缆的护套也是挤压成型的，使得电缆柔软，不会破坏电缆内部的泡沫结构。

(3)挤压管也适用于高速生产的情况，因为挤压管阻力小，出胶量大，有利于实现高速挤压。

(4)一些电缆的绝缘，比如1KV以下的电力电缆也是用挤压管绝缘的，因为绝缘层薄，挤压管不容易偏心，容易操作。用挤压管挤压保温材料时，拉伸比一般较大，这样保温材料可以包裹得很紧。从图14可以看出，在模芯和模套之间有一个环形截面，这个截面面积S 1等于35.2 d，有大有小。在图18的直角模具图中，挤出机模具中的排出口(在图中的截面4 A-A处)具有最小流动面积S 3，即流动从模具进入流动的横截面面积。该截面可以是圆形、椭圆形或两个圆形。如果是两个圆，这两个圆的面积之和就是S 3。S10.8s3要求(12)从B-B节可以看出，在模具进入模芯座的地方，物流被分成两部分，并从上下两侧或模芯座焊缝处包围着模芯座。图18直角模将组合成圆环，沿模芯向前推动模套进行挤压。在接合处，产生一个接头，称为焊缝。正常挤压时，这条熔接线是不可见的(即不会出现)。在模具设计中，要求上下料流在一定压力下相遇粘结。如果压力不足，挤出的护套将在焊缝处纵向开裂。S10.8s3旨在确保在模芯中分开的两股流在足够的压力作用下相遇并结合，从而使它们紧密结合，不会出现接缝开裂。当然，S 1 S2更好，S 1越小，接缝处的压力越大，结合越紧密。如果不满足公式(12)的条件，则容易发生沿模芯中裂开的桃的连接处的鞘的纵向开裂。这也符合从模头进料口(图18中C-C截面)到模套出料口的截面积应逐渐减小，压力应逐渐增大，塑料的挤出速度(料流运动的线速度)也应逐渐增大的原理。模具设计一定要注意这一点。只要不是小机器做大线，这个问题一般不会发生。36四.其他模具1。合金模芯头通常使用钨钢(碳化钨)作为模芯头，并安装在模芯的前端，以延长一些常见规格的电缆或生产速度在200米/分钟以上的绝缘挤压的模芯的使用寿命。这种钨钢模芯头可以用铜焊焊接在模芯上，例如图7所示，也可以镶嵌安装。镶嵌用模芯头结构见图19。敲打凹模座图19马赛克拉丝钨钢模芯头图20钨钢模芯头提前批量加工，用凹模座敲打压实，如图20所示。模芯头内孔磨损后，挤压工只需用铜棒从模芯背面穿入，然后将坏的模芯头推出放入新的，再用凹模座敲压即可，非常方便。有的工厂根据当地情况，采用硬质合金拉丝模作为模芯的出口定径段，用铜焊接和模芯座焊接挤压模芯头，用于φ 45挤出机，效果很好。与45钢模芯相比，使用寿命提高了近100倍。其结构见图21。硬质合金拉丝模用作模芯的出口段。需要注意的是，模孔内径应比芯径大8~10%，定径区长度可为芯径的5~8倍。# 37图21作为模芯2出口段的硬质合金拉丝模。针管可以作为小丝挤压的模芯。小线材生产要求模芯内径小。比如有些射频电缆或安装线，线芯的轨距网格为7×0.08mm，模芯内径d 1要求为0.35mm，所以模芯内孔的加工难度比较大。特别是当加工深度大于5毫米时，在高速钻床上钻孔时，钻头容易折断。因此，当模芯内径小于1毫米时，许多线材厂往往直接使用不锈钢无缝毛细管作为模芯中的套筒，起到承径部分的作用。不锈钢管本身的厚度为0.10~0.25mm，这样模芯的内孔可以扩大0.20~0.50mm，加工容易很多。比如模芯需要一个0.6mm的内孔，可以换成外径1.0mm，厚度0.2 mm的不锈钢针管，此时模芯的内孔可以扩大到1.10mm，0.10mm的间隙是针对不锈钢针管的，加工就容易多了。不锈钢管不耐磨，需要经常更换。由于不锈钢管不是用焊接的方法焊接到模芯上的，所以是用简单的夹具夹紧拉动，操作者可以随时拆卸更换，非常方便。上海注射针厂的1Gr18Ni9Ti不锈钢无缝毛细管如表8所示。表8外径厚度0.10 0.12 0.15ììììììììììììììììììì上海注射针厂0.8 0.9 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 38 0.20 0.25ìììììììììììììììììì6注射针，外径φφ0.68mm，壁厚0.10 mm。

3.泵送(填充)挤压模具尺寸医用在一些大中型电缆中，护套和缆芯往往粘接不紧密，尤其是波纹外导体的电缆护套。为了使护套和缆芯紧密结合，在挤出过程中可以在模芯内部泵入空气，从而在挤出的塑料护套层和缆芯之间产生一定的负压，使得塑料一离开模口就紧紧地附着在缆芯上。抽气挤压示意图见图22。5毫米厚的橡胶垫圈充气或抽气。图22泵送(充填)模芯示意图。从图22中的抽(充)模芯示意图可以看出，在模芯尾部安装了一个抽气嘴，抽气嘴与一个泵相连，用来抽空气。在模芯后端设置一个橡胶垫圈，并用螺母压盖固定。橡胶垫片的中心孔应比模芯小2 ~ 5毫米，起到密封作用。泵送(充填)模芯的密封要求不高。只要能抽(充)气就行。1KV以下的塑料绝缘电线电缆，由于绝缘厚度比较薄，挤压容易造成偏心，可以用挤压代替，使绝缘厚度均匀，节约原材料，提高生产率。使用挤压管生产时，绝缘和芯线挤压不紧密，可以通过抽气将绝缘和芯线挤压紧密。有些工厂生产BVV型双芯和三芯皮线的外膨胀层，采用挤压模和抽气挤压，使皮的厚度均匀，与内绝缘的结合紧密度适当。

当薄聚乙烯套管被挤压到一些聚乙烯螺旋垫圈的绝缘外面时，这层聚乙烯的薄壁直径往往出现螺旋向上凹和向下凸。尤其是挤压绝缘外径较大时，这种现象更为严重。除了采用适当加长承径部分的挤压筒模芯套外，还可以采用充气挤压的方法。空气挤压的模芯和抽气挤压的模芯(见图22)只是将抽气改为空气。模芯内充有一定压力的气体，使绝缘管的形状保持圆形，以克服管材挤出时塑料重量下垂而造成的竹节或椭圆形。此外，挤压绝缘管时，应适当降低挤压温度，以降低塑料的流动性，这也有利于保持形状的圆形。相对来说，抽气挤压比较容易实现，因为真空度波动要求不高，只要有一个普通的机械真空泵即可。但充气挤压需要一整套稳压措施(压缩泵、储气罐、稳压阀、流量计等)。).当气压低于一定值时，压缩泵开始工作，供气压力增加，气压高于一定值，压缩泵停止工作，气压逐渐降低。这样供气压力波动，使得挤出的绝缘管外径在很大的长度范围内波动。所以充气挤压比较困难。

4.泡沫聚乙烯挤出模具中的泡沫聚乙烯绝缘由于其介电常数小、制造方便、生产效率高、无需干燥处理等优点，被广泛应用于长途通信电缆和有线电视电缆中。发泡聚乙烯按其发泡方式可分为化学发泡法和物理发泡法。物理发泡法包括气体发泡法和静电发泡法，是近年来发展起来的应用于薄层绝缘电话电缆的新方法。但在绝缘层较厚的射频电缆中，发泡均匀性较好的化学发泡法仍占多数。常用的化学发泡剂有二氟二甲酰胺(简称AC发泡剂)和二氟二异丁膦(简称N发泡剂)。无论是化学发泡还是物理发泡，挤出模具基本相同。模具的几何尺寸和形状对发泡聚乙烯的绝缘表面和发泡程度有很大的影响。因为模具对塑料有相当大的压力，当塑料从模具中挤出时，压力消失，塑料膨胀发泡，直径变大。这种膨胀性与发泡聚乙烯的密度成反比。模套内径D一般等于规定的绝缘外径，与发泡程度一致。泡沫聚乙烯电缆挤出模的模套内径可按下式计算:大必须大尺寸D (13)大r ` 222 (d大D小)D小r 40或D (14)大D小2 (1 m) 1.1p其中r `——泡沫聚乙烯的比重取决于发泡程度；R ——聚乙烯的比重，一般为0.92；m-发泡度；P ——发泡聚乙烯的绝缘厚度当M=50%时，公式(14)变为D (15)。实际生产中选择的模套内径需要略小于上述理论公式计算的值。模套轴承直径长度:发泡聚乙烯在模具中阻力小，所以轴承直径L要短，可以生产泡沫。一般要求:L≤ P= d大d小2大d小1.1 p d小1.1 (d大d小2) 1 P 2，即模套直径承受部分长度L应小于等于绝缘厚度的一半。还取决于泡沫保温材料的外径。外径大的轴承直径可以小于P P，外径小的轴承直径可以等于。2 2 L太小:会使泡沫保温的外径不均匀；l太长:会增加模套内泡沫塑料的阻力，发泡聚乙烯的绝缘表面会比较粗糙。泡沫聚乙烯绝缘挤出模具见图23。模套出口处应有一个喇叭形倒角，使聚乙烯在退出模口后能立即膨胀发泡。与实心聚乙烯绝缘挤出相比，泡沫聚乙烯绝缘挤出时模芯端面与模套轴承直径之间的距离较大。间隙大，使发泡聚乙烯与芯线粘合紧密，不易松动。因为泡沫聚乙烯模套内径d大，比泡沫保温材料外径d小很多；模芯向前太远，也就是小，挤出的泡沫保温层变成了空芯的泡沫管，与芯线没有粘结，容易松脱。通常取3 ~ 5 mm，如果生产的泡沫聚乙烯保温材料外径大于41，可以加大。顺便说一下，泡沫聚乙烯绝缘是否与芯线紧密结合也与芯线的预热温度有关，这在图23的泡沫聚乙烯绝缘挤出模具示意图中没有描述。另外，发泡聚乙烯的保温质量与聚乙烯本身、发泡剂品种、发泡剂配方、混合均匀性、挤出温度、挤出速度、冷却方式等多种综合因素有关，此处不详述。

5.尼龙挤出(PA)尼龙因其优异的耐油性、耐磨性和良好的机械强度，常被用作电线的绝缘材料和护套材料。如浮缆芯绝缘，光纤二次包层，导航空用PVC绝缘尼龙护套绝缘(详见JB1073-70线路标准)。尼龙的化学名称是聚酰胺，是一种含有酰胺基的高聚物。属于FVNP PVC绝缘尼龙护套的电气结构，有亲水基团，所以一般尼龙的吸水率比较高，在2 ~ 8%左右。尼龙挤出前必须在真空烘箱中干燥。烘箱100℃左右，干燥时间16小时。尼龙有很多种，有尼龙6，66，9，1010，12等等。为了保证导线的绝缘性能，通常采用尼龙1010作为绝缘尼龙。光纤二次回收常选用机械强度较高的尼龙12。众所周知，随着温度的升高，热塑性塑料一般呈现三种物理状态，即常温下的玻璃态；当超过玻璃化转变温度t时，表现出高弹性状态；当粘度超过粘性流化温度t时，塑性流动开始于42°并变成粘性流动状态；当温度上升到分解温度t分钟，塑料开始分解。尼龙只有玻璃状和粘性，即不具有高弹性状态，通常不具有塑料的逐渐软化，即尼龙具有明显的熔点，在很小的温度范围(约10℃)内由固态变为粘性状态。由于尼龙的上述特点，尼龙所用的螺杆应为散装状态，很少压实，因此螺杆的进料面积应较长，螺杆的长径比应较大，L/D = (18 ~ 22): 1。一般用等距离不等深度的变形螺钉比较合适。由于尼龙熔体粘度低，温度高时像水一样，螺杆挤出部分的螺杆槽深度浅，螺杆压缩比为1: 4，否则挤出量不稳定。同样，由于尼龙的熔体粘度低，流动性好，尼龙挤出机的螺杆与机筒之间的间隙较小，一般不超过0.15 mm，如果螺杆与机筒之间的间隙过大，漏料会大大增加，出胶量也会减少。尼龙挤出模:由于尼龙熔体粘度低，挤出模采用套筒式。一般纯尼龙的拉伸比在5 ~ 10左右，与颜料的拉伸比可适当降低1.5 ~ 3左右。拉伸比不当会造成熔体破裂，使挤出的尼龙层厚度不均或剥离后断裂。尼龙挤出模的承径模套轴承应较长。这也是尼龙熔体粘度低的原因，挤出后往往因自身重量而下垂。更适合使用立式模具，从上到下将模具改为挤压方向，这样挤压会更均匀。尼龙热稳定性差，高温熔融的尼龙容易热老化和分子链降解。另外，为了改善其高温下的挤出加工性能，尼龙1010并不是简单的用于尼龙线材的挤出，而是加入了百分之几的高压聚乙烯和抗氧剂。高压聚乙烯的加入可以改善其绝缘性能和挤出加工性能。尼龙加高压聚乙烯，俗称尼龙合金，已在专门工厂制造销售。如上所述，尼龙有一个确定的熔点，在很窄的温度范围(约10℃)内从固体变为粘性液体。所以尼龙挤出的温度控制范围比较严格，尤其是压缩段。如果温度太高，尼伦就不能像水一样形成；如果温度过低，物料不会排出，甚至会损坏螺杆。普通挤压温度:140 190 200 ~ 240℃。由于尼龙熔体流动性好，成型性差，挤出尼龙时螺杆转速为10 ~ 15转/分。最好用冷水冷却螺杆入口，以防尼龙熔化粘结，给喂料造成困难。

6.聚氨酯(PUR)挤出聚氨酯是一种主链上有更多氨基甲酸酯基团的聚合物43。它是一种热塑性弹性体，可归类为橡胶。它具有极高的综合性能，如高强度、高耐磨性、高弹性、耐油性、耐低温、耐辐射和耐臭氧。和橡胶一样柔软耐磨，但加工工艺简单，没有橡胶复杂；它可以像聚乙烯和聚氯乙烯一样加热挤出，但没有聚氯乙烯在使用中会变硬，聚乙烯在使用中受到环境应力会开裂的缺点。因此，它已被应用于一些要求高可靠性的矿用电缆、耐油电缆、物探电缆、抗辐射电缆和军用软电缆护套。然而，聚氨酯的高价格是限制其广泛使用的根本原因。聚氨酯有两种:聚酯型和聚醚型。耐水解性好的聚醚酯聚氨酯常用作电缆护套。国产聚醚聚氨酯本色材料耐老化性能差。为了延长聚氨酯的使用寿命，国产热塑性聚氨酯在使用前必须添加防老剂和遮光剂。电缆用国产聚氨酯护套材料典型配方见表8。表8聚氨酯护套料配方材料名称:100 kg、0.5 kg、0.3 kg、600 ml聚氨酯(醚型)颜料DNP、白油、炭黑、黑光、防老剂、分散剂聚氨酯材料具有高吸水性，易吸潮，挤出时会产生小气泡，所以挤出前必须在烘箱中干燥。烘烤时，应严格控制温度和时间。如果烘箱温度过高，聚氨酯颗粒会熔化和结块，不能使用。一般建议105 ~ 110℃烘烤30分钟~ 2小时。干燥后的颗粒应及时使用。如果第一天就干了，没用完，最好第二天再干，防止吸湿，尤其是雨季。聚氨酯护套的挤出是在普通塑料挤出机上进行的。由于聚氨酯的韧性和高熔体粘度，其弹性和剪切力大，所以螺杆转速要低，一般在5 ~ 10转/分左右，国外可达50 ~ 60转/分。聚氨酯的挤出模具与软质PVC电缆料相同。模套直径承载部分长度L= 44 (0.5 ~ 1) D大。挤压电缆护套时，应保证材料流能通过一定的直线部分进行保护。与其他热塑性塑料相比，套筒表面光滑圆润。聚氨酯的拉伸比为S=1.5 ~ 3.0。聚氨酯的热膨胀比较大，从模具挤出后物流会膨胀。通常，通过调节挤出机的牵引力来控制电缆外径。聚氨酯的塑化温度范围较窄，需要挤出机本身精确控温，严格控制挤出温度。一般进气温度较低，机身温度较高，但不宜过高。国产材料最高温度不超过180 ~ 190℃。常见的挤压温度为140 150 160 175 170℃，模具温度应较高，使挤压出的夹套表面光滑，但不能过高。如果温度过高，容易产生粘性液体，挤出物容易变形，所以电缆护套形状不圆。进口物料的挤出温度可以高10 ~ 20℃，当进口物料温度过低(140℃以下)时，物料不能进入挤出机；喂料段温度过高，高到足以使喂料段的物料塑性。粘在螺杆上也会导致进料不均匀。出料不均匀往往是进料不均匀造成的。聚氨酯的分解温度为221℃。它在加工和挤压过程中释放异氰酸酯。异氰酸酯是一种刺激性气体，对人体有害，可引起过敏性皮炎、口干、喉咙痒、多梦等症状。因此，一方面要防止运行中过热分解，另一方面要采取抽气措施，保证操作人员的安全。

7.f46 f46挤出是聚全氟乙烯丙烯的简称。它实际上是四氟乙烯(82%)和六氟乙烯46 (18%)的共聚物。f是一种耐高温热塑性塑料，长期工作温度为85 ~ 200℃。它具有优异的电气特性、优异的耐化学腐蚀性、优异的耐光热老化性、不燃性和良好的机械强度。因此广泛应用于航天、航空空、仪器仪表、化工等行业。F 46挤出成型工艺控制和设备与一般热塑性挤出相同。但由于F 46 46 (380 ~ 390℃)的高挤出温度，在F树脂的高温熔融挤出过程中，总会有一些含氟气体分解，这些分解的物质对一般金属材料有很强的腐蚀作用。比如用45钢做模具，与熔体接触的表面在几个小时内被腐蚀剥落；38CrMoAl的寿命是几个月；1Cr18Ni9Ti不锈钢的寿命是半年。因此，F 46树脂挤出所用的螺杆、螺套、模具等应采用高镍含量的镍基合金，以避免严重腐蚀，保证挤出产品的质量。镍基合金制成的挤出机寿命可达十年以上。在解释F 46挤压模具的结构特征之前，我们应该首先描述模具1中的材料流(熔融塑料)的流动，如图24所示。挤压时，螺杆旋转，对物料流产生向前的推力。当材料流在模具中向前移动时，它与模具壁摩擦，产生摩擦阻力F2和F 3。由于这三种力，在水流中产生剪切力。这样，在挤压过程中，模具中的熔融塑料会产生剪切应力。有效公式:——有效剪切速度(16) ——加工温度下塑料的有效粘度。图24塑料在模具中流动。对于各种塑料，线材挤压时的许用剪应力不同，但每种塑料都有最大许用剪应力。当超过最大许用剪应力时，塑料挤出物会熔化破裂，不熔化破裂的最大许用剪应力也称为临界剪应力。所谓的熔体破裂是指当热塑性塑料通过模具时，它们受到剪切应力。当应力超过临界剪切应力时，会发生熔体破裂，使挤出物表面(无论是塑料的内表面还是塑料的外表面)产生粗糙的流动状态，使产品表面粗糙，出现横向裂纹、变钝、弯曲时开裂等。，即表面粗化现象，称为“熔体破裂”它实际上是熔体在模具中剪切过度而撕裂。从公式(16)可以看出，剪切应力与剪切速率和挤出过程中塑料的实际粘度成正比。高剪切速率(相当于快速挤出速度)和高剪切应力；塑料具有高粘度(相当于低挤出温度)和高剪切应力。但各种塑料的临界剪应力基本不变。因此，剪切速率(挤出速度)和塑料在挤出过程中的有效粘度(挤出温度)是两个相互抑制的因素。如果塑料的粘度高(挤出温度低)，挤出速度就会慢。否则，可能发生熔体破裂；塑料的低粘度(高挤出温度)可以提高挤出速度。塑料的粘度与材料的性质和加工温度有关。因此，提高挤出温度，尤其是模具出口温度，可以降低塑料的粘度，有利于提高挤出速度。F 46树脂虽然可以用于热塑性塑料常用的挤出工艺，但其粘度还是相当高的，达到10.4 ~ 10.6泊，比其他热塑性树脂高10 ~ 100泊左右。因此，它在比其他热塑性树脂更低的剪切速率下经历熔融断裂(比高压聚乙烯低一个数量级，比尼龙低两个数量级)。所以F46树脂挤出的剪切速率比较小。对于每种树脂，挤出速度由剪切速率决定，因为Y= 6Q S1 1/秒，其中Q ——树脂的体积流量S1——模芯和模套之间的环形横截面积将Q转化为每分钟挤出丝的速度v。然后y6v 100S 2 10v S2 60s 1s 1/min 1/S(17):V——收线速度S 2 ——线套(或绝缘)环形面积由此可见，收线速度快，线套(或绝缘)环形面积大，剪切速率大；然而，如果模芯和模套之间的环形面积大，剪切速率就会小。当模具(S (S 2 1)和绝缘体46)被确定时，剪切速率(Y)与挤出速度(V)成比例。对于F树脂46，临界剪切应力是恒定的。提高模具温度(降低树脂粘度)受到F树脂分解的限制。所以实际生产中剪切速率不宜过高。此时，为了提高卷取速度，只需扩大模具，以增加挤压模具出口处的环形面积(S 1)。这就是用挤压模而不是挤压模生产F 46线材挤压件的原因。在实际生产中，挤压模的环形区域(卷绕速度。塑料在挤出机中的熔融原理如上所述，这些原理适用于所有类型的塑料挤出。这些原理实际上体现在上述的挤压模和挤压模中。因为选择47 1)更大，拉伸比(s)也更大，可以降低F 46的剪切速率，增加其粘度，这与一般的挤出有很大的不同，所以在本节详细说明。这一节比较难，但是掌握熔化理论有利于以后自己设计模具。

综上所述，F 46线材挤压模具具有以下特点:

(1)用挤压模代替挤压模。

(2)挤压模具的环形横截面积大。

(3)f为80 ~ 120 ^ 46的树脂丝在挤出过程中拉伸强度比较大。表6表明，在某些情况下，钢丝的抗拉强度比可以扩大到20 ~ 350。

(4)此外，剪应力还与挤压压力和模具支承长度有关。P h2l (18): P ——通过模具后的压降L ——模套轴承直径H ——环形模套缝1 h (d大d小)2从公式(18)可以看出，模套轴承直径长度与剪应力成反比，模套轴承直径长，剪应力小，塑料不易熔化断裂。所以F 46挤压模套的轴承直径比较长。长模具直径可以避免材料流动压力的过度波动，提高挤出速度。一般规格小规格线L 10d大L 15d大

(5)从公式(18)可以看出，通过模具后的压降与剪应力成反比，所以模芯和模套的锥角较小，使得通过模具后的压降较小，减小了剪应力。在一些高速挤压模具中，模套锥体的夹角为6°，这就是原因。一般F46挤压模套的内锥角在30°以下，其实更小。一般需要15左右，10左右

(6)由于镍基合金材料价格昂贵，来源困难，加工难度高，希望所有的模芯和模套都可以互换使用，所以其直径承载部分的长度基本相同。(7)为了使模芯通用，模芯的内孔较大，这样一个模芯可以生产多种规格的芯线。

(8)挤压时，模芯伸出模套1 ~ 2 mm 48

(9)模套外有一个长环形加热器。由于F 46在挤出过程中的拉伸比非常大，所以F 46 46在出模后缠绕在芯线上之前形成一个长锥体。这个圆锥体在空气体中快速冷却，使F粘度急剧增加，容易熔化开裂。为了防止锥体损坏或破裂，在模套外放置一个环形加热器进行保温，如图25所示。加热环图25 (10)模匹配系数K挤压厚绝缘挤压薄绝缘F46树脂丝挤压模外加热环K= 1.1 ~ 1.2模匹配系数大，绝缘包紧；K= 1.0 ~ 1.05，匹配系数小，绝缘层不易断裂。1.在ф 50高温挤出机上生产F 19/0.20mm镀银铜线，需要挤出的F 46安装线，同心绞线结构0.25mm厚，模芯和模套结构2英寸？(机头净料流截面积为400mm，即图18中S ^ 3)d小5 0.20 1.0 mm d大1.02 0.25 1.5 mm模具匹配系数K=1.05，模芯外径为绝缘外径的10倍。根据公式(11)，d小10d小101 10 mm d大k d小d小d大1.05 10。1.5 15.75 mm 1挤压模环横截面积S1 S1 2 (D大D 2小)(15.75 4 4 2-10 2) = 116.3 mm 2 49安装线上的绝缘面积S2拉伸比S(1.52 1.02)0.98mm 2s 1s 116.3 118.7S 20.98 f 46、PFA和其他高温线材的挤压具有大的拉伸比和模具出口的大环形横截面积S1因此，有必要考虑它是否符合第3节和第6节中指出的公式(12)。该机头的净物流截面积为3400mm2s1

(1)加工原因:加工条件不当造成树脂性能破坏。例如:塑化不良、工艺不当、挤出钢丝残余内力、选材不当等。；

(2)树脂本身原因:树脂成分不均匀，树脂分子量太小或分布太广；六氟丙烯含量过低；不稳定基团引起的高分子断裂等。鉴于上述原因，树脂研究和生产单位做了大量工作，大大提高了树脂质量。线材生产厂家也对工艺做了很多改进，使加工条件日趋完善，从而明显提高了F46线材的抗裂性。最后需要指出的是，F46树脂的热解产物对人体是有毒的。长期操作F46常出现白细胞减少、头痛、头晕、乏力、健忘、脱发等症状。所以挤出机要有良好的通风措施，在整个生产过程中要不断通风。清理挤出机应使用铜丝刷，严禁燃烧。操作工人应有5 ~ 8年的固定工作年限，由其他工人代替，原工人不接触氟塑料生产。

8.高速挤压模具随着技术的进步，电线绝缘的挤压速度越来越快。国外常用的线材生产速度为1000 ~ 2000 m/min(最高可达3000 m/min)，国内用进口挤出机生产线材的速度也达到700 ~ 1000 m/min。对于高速(600 ~ 1000 m/min以上)，尤其是薄层绝缘，从熔融塑料在模具中挤出时不断裂的角度来看，高速挤出模具希望模芯和模套具有较小的锥角，锥部(称为锥度)需要有足够的长度。理想的模具应该具有无限长的锥度和无限小的锥角，这在实践中当然是不可能的。如果模套的锥度太长，模头的内压增大，导线的拔出张力会增大，出胶量会减小，所以在实际使用中最好保持最小的锥度长度。因此，必须在模套的长度和锥度之间进行折衷。1972年，日本住友电气公司来到中国，在该市进行泡沫聚乙烯绝缘通信电缆的技术讨论。座谈会上引用了高速(1000 ~ 2000米/分钟)发泡聚乙烯绝缘电线生产中使用的模套，如图26所示。52图26高速挤压用两段式模套从图26可以看出，模套上有两段(包括三段和四段)不同角度的锥体。进料角和出料角差别很大。第一阶段进料角为1 = 30 ~ 60°，大的进料角主要是为了增加其压力；第二阶段，放电角度小，使塑料表面粗糙度提高26%，不熔化断裂。模套出口角度及其轴承长度l与泡沫聚乙烯绝缘表面粗糙度的关系见图27。从图27 (a)可以看出，在模套出口的锥度和泡沫聚乙烯绝缘表面的粗糙度之间存在一个最佳角度。实验表明，最佳角度为6°，此时挤出的线材质量最好，泡沫聚乙烯绝缘表面光滑平整。从图27 (b)可以看出，模套的支承长度l越短，泡沫聚乙烯的绝缘表面越光滑。因此，在高速挤压时，模套的轴承直径长度非常短，甚至接近于零。表面粗糙度最佳值表面光洁度(a)锥度与表面粗糙度的关系图27 (b)轴承长度与表面粗糙度的关系关闭模套出口锥度、轴承长度与表面粗糙度53模套大内径D的选择:固体聚乙烯的绝缘通常等于其大绝缘外径D；根据发泡程度，发泡聚乙烯的绝缘略小于其绝缘外径。模芯的角度和模套的角度没有明显区别，一般取6°或稍小。因为是用于高速挤出，所以需要注意与塑料接触的表面要有很高的光洁度，一般是9 ~ 10。a三级B型二级式图28高速挤出模套虽然以上是泡沫聚乙烯绝缘高速挤出的模具，但其基本原理也适用于固体聚乙烯和PVC高速挤出模具。有时挤出速度为200 ~ 300 m/min，模具设计也可参考图26，双面三刀。第二段的出料角2可以稍微放大到54°，15° ~ 20°，这样可以缩短出料段的锥长，达到更好的效果。图28示出了在国产设备中用于两级和三级中高速挤出的模具组图。模套用于薄层发泡聚乙烯绝缘中的高速挤出。导线线芯直径D小=0.3mm，泡沫聚乙烯绝缘外径D大= 0.84 mm，当线速为400 ~ 500 m/min时，可获得光滑、满意的绝缘层。最后需要指出的是，高速挤出的实现不仅与模具有关，还与其他工艺条件有关。比如挤出机温度控制、芯线预热以及挤出塑料本身的特性，即是高速挤出用的聚乙烯还是高速挤出用的聚氯乙烯电缆料等。，需要从各方面考虑才能实现高速挤压。

结论:以上是塑料线材中最简单的单层同心挤出模具设计。其实有很多稍微复杂一点的模具，比如:两层或三层挤压(不同材质)同心挤压模具；双色线挤压模具:双芯(对称)平行线挤压模具；多芯(平行)排线挤压模具:纵孔(藕)排线挤压模具；旋转头(螺旋垫圈)挤压模具；自定心(非偏心)挤压模具；这里不描述矩形截面挤压模具等。因为这些内容大多涉及到相关单位的技术权益，所以无法细说。之前没看过关于塑料电线挤出模具的书。第一次写这个内容很难。另外，作者水平有限，缺点和错误在所难免。希望读者批评指正。感谢阅读！

洪永华。(全文结束)