（电力行业）电缆毕业设计挤塑

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1、河南机电高等专科学校毕业设计 论文 1 目 录 摘 要 4 绪 论 5 第一章 设 备 6 1 1 塑料挤出生产线 6 1 2 料挤出机螺杆 7 1 3 温度系统 11 第二章 制造工艺 13 2 1 塑料的挤制 13 2 2 塑料挤出工艺 15 2 3 模具 16 第三章 废品的种类及排除方法 22 3 1 焦烧 22 3 2 塑化不良 23 3 3 疙瘩 23 3 4 塑料层正负超差 24 3 5 电缆外径粗细不均和竹节形 25 3 6 合胶缝不好 26 3 7 其它缺陷 26 3 8 不良的修复方法 28 总 结 33 致 谢 34 参考文献 35 河南机电高等专科学校毕业设计 论文 2

2、 摘 要 在电线电缆行业中 挤塑工艺的应用越来越普及 引起了生产方和使用用户 的热切关注 本篇论文共分以下几个部分 对挤塑工艺进行了详尽的描述 第一部分介绍 挤塑生产设备及其工作原理 第二部分分析了塑料挤出的原则与工艺要求并对模 具进行了详细介绍以及对塑料的注塑工艺参数的分析 第三部分归纳了挤塑不良 品产生的原因及解决的办法 关键词 挤塑 模具 工艺 焦烧 ABSTRACT Wire and cable industry Applied Extrusion Process growing popularity caused the production and use of great con

3、cern to users This paper is divided into several parts the extrusion process is described in detail The first part introduces the extrusion production equipment and its working principle the second part analyzes the principle and technical requirements of plastic extrusion and die are introduced in

4、detail as well as on plastic injection molding process parameters analysis the third part summarizes extrusion defect cause and solution Key words Extrusion Mold Technology Burning 河南机电高等专科学校毕业设计 论文 3 绪 论 塑料电线电缆在国民经济各个部门使用很广泛 原因是它本身具有电气性能 好 力学性能优越 耐化学腐蚀 容易加工 工艺流程较短 技术操作简便 材 料来源丰富 成本较低等优点 低压塑料电线电缆用处更

5、广 在使用上也很方便 因此在工农业发展中 前 途远大 目前 塑料电线电缆正在蓬勃发展之中 我国的塑料电线电缆主要有 聚氯乙烯绝缘电力电缆 交联聚乙烯绝缘电力 电缆 电气装备用电线电缆等 这些电缆的电压一般都在 1Kv 级以下 6Kv 级以 上的聚氯乙烯绝缘电力电缆与交联聚乙烯绝缘电力电缆都正在发展中 塑料电线电缆按电压主要分为 1Kv 以下 1 6Kv 6 35Kv 等几种 按电 线电缆的结构 分为一芯 二芯 三芯 四芯 包括 3 1 芯 五芯 包括 3 2 等 按不同的截面 规格 电压 型号可分为铠装型或非铠装型两种 因用途不同 可采用不同结构 截面 电压 规格来生产各种电线电缆 以满足电线

6、电缆的工 艺要求 塑料电线电缆还应该包括通信电缆 控制电缆 铁道信号电缆等其它各类品 种产品 河南机电高等专科学校毕业设计 论文 4 第一章 设 备 电线电缆的塑料挤包是采用连续挤压方式进行的 通过挤出机用螺杆挤压 将塑料包到导体或缆芯上 构成电线电缆的绝缘层 屏蔽层和护层 塑料挤出机 是由多人密切配合操作的热挤设备 主要由主机 辅机和控制系统组成 1 1 塑料挤出生产线 塑料挤出机组 通常由放线及放线张力装置 校直装置 挤塑机 又称主 机 冷却装置 火 花试验机 计米装置 收 排线装置及控制系统等组成 导 体或缆芯从放线装置放出后 经校直装置进入机头 挤塑机把塑 料加工成高温 的粘流态并连续

7、地挤向机头 导体或缆芯 通过机头时 挤包成一定厚度的塑料 绝缘层或外护套 然后在水槽冷却 冷却定形后的电线电缆产品 在牵引装置拖 动下 作直线运动 使加工过程稳定连续地进行 最后由收线装置收绕在收线盘 上 1 1 1 塑料挤出机的基本参数 塑料挤出机的技术参数是表征机组结构特征或功能特征的参数 包括主机参 数 辅助参数及设备中心高 1 主机 即挤出机 参数 包括主机参数及工艺参数 主参数是挤出机螺杆直径及螺杆长径比 工艺参 数是挤出机进线直径及挤包后的外径 2 辅机参数 包括牵引装置的规格参数 放线装置规格参数 收 排 线装置规格参数及 冷却装置规格参数 3 设备中心高 规定为 1000mm

8、1 1 2 塑料挤出机 塑料挤出机组的主机是挤出机 它由挤压系统 传动系统和加热冷却装置组 成 1 挤压系统 河南机电高等专科学校毕业设计 论文 5 挤压系统包括螺杆 机筒 料斗 机头和模具 塑料通过挤压系统而塑化成 均匀的熔体 并在这一过程中所建立压力下 被螺杆连续地挤出机头 挤出机 中过滤网的作用 过滤杂质 调节压力 使塑料充分塑化 变旋转运 动为直线运动 改变运动状态 使其平稳前进 2 传动系统 传动系统是作用是驱动螺杆 供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速 通常由电动机 减速器和轴承等组成 3 加热冷却装置 现在挤出机通常用的是电加热 加热片装于机身 机脖和机头各部分 加热 装置由外

9、部加热机筒内的塑料 使之升温 以达到工艺操作所需要的温度 冷 却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的 具体说是为了排除螺 杆旋转的剪切摩擦产生的多余的热量 以避免温度过高使塑料分解 焦烧或定型 困难 为此 必须对机筒 螺杆和料斗进行冷却 机筒冷却分为水冷和风冷两种 一般中小型挤出机采用风冷 大型挤出机则多采用水冷或两种型式结合冷却 螺 杆冷却主要采用中心水冷 目的是增加物料固体输送率 稳定出胶量 同时提高 产品质量 在料斗座处的冷却 一是为了加强对固体物料的输送作用 防止因升 温使塑料粒发粘堵塞料口 二是保证传动部分正常工作 1 1 3 辅助设备 塑料挤出机组的辅机主要包括放线装置

10、 校直装置 冷却装置 牵引装置 计米器 火花试验机 印字装置 收排线装置等 挤出机组的用途不同 其配备 的辅助设备也不尽相同 1 1 4 控制系统 塑料挤出机的控制系统包括加热系统 冷却系统及工艺参数测量系统 主要 由电器 仪表和执行机构 即控制屏和操作台 组成 其主要作用是 控制和调 节主辅机的拖动电机 输出符合工艺要求的转速和功率 并能使主辅机协调工作 检测和调节挤出机中塑料的温度 压力 流量 实现对整个机组的控制或自动控 制 1 2 料挤出机螺杆 河南机电高等专科学校毕业设计 论文 6 螺杆是挤出机主机挤压系统的关键部件之一 它不仅起输送塑料的作用 同 时对塑料的挤压 塑化 成型的难易也

11、起着极其重要的作用 所以合理选用螺杆 结构和参数是获得理想的产品质量和产量的重要环节 1 2 1 螺杆的主要参数 螺杆的主要参数有螺杆的直径 长径比 压缩比 螺距 螺槽宽度 螺槽深 度 螺旋角 螺杆与机筒之间的间隙等 这些参数对挤塑工艺和性能有很大影响 1 螺杆直径 Ds 螺杆的直径即螺纹的外径 挤塑机是生产能力 挤出量 近似与螺杆直径的 平方成正比 在其它条件相同时 螺杆直径少许增大 将引起挤出量的显著增加 其影响甚至比螺杆转数的提高对挤出量的影响还大 故常用螺杆直径来表征挤塑 机规格大小的技术参数 2 螺杆长径比 L Ds 螺杆工作部分的长度 L 与螺 杆直径 Ds 之比称为 长径比 在其

12、它条件一定 时 如螺杆直径 增大长径比就意味着增加螺杆的长度 L Ds 值大 温度分布 合理 有利于塑料的混合和塑化 此时塑料在机筒中受热的时间也较长 塑料的 塑化将更充分 更均匀 从而提高挤塑质量 如果在塑化质量要求不变的情况下 长径比增大后 螺杆的转速可提高 从而增加了塑料的挤出量 但是 选择过大 的长径比 螺杆消耗的功率将相应增大 而且螺杆与机筒的加工和装配的难度增 加 螺杆弯曲的可能性也会增加 将会引起螺杆与机筒内壁的刮磨 降低使用寿 命 3 压缩比 亦称为螺杆的几何压缩比 是螺杆加料段第一个螺槽与均化段最后一个螺槽 容积之比 挤塑机的压缩比较大 目的是为了使颗粒状塑料能充分塑化 压实

13、 加工塑料的种类不同时 压缩比也应不同 按压缩比来分 螺 杆的形状可分为 三种 等距不等深螺杆 常用的等距渐变螺杆 从加料段的第一个螺槽开始 直至均化段的最后一个螺槽深度逐渐由深变浅 而螺距不变 等深不 等距 螺杆 其螺槽深度不变 螺距从加料段第一个螺槽开始至均化段末端由宽逐渐变 窄 不等深不等距螺 杆 螺槽深度和螺纹升程从 加料段开始至均化段末端 都是逐渐变化的 即螺纹升程 螺距 从宽逐渐变窄 螺槽深度由深逐渐变浅 4 螺旋升角 即螺纹与螺杆横断面的夹角 螺旋角太大保证不了塑化时间 降低螺杆的塑 河南机电高等专科学校毕业设计 论文 7 化质量 太小则螺纹密 螺槽容积减小 影响挤出量 5 螺距

14、 S 和螺槽宽度 W 螺距即螺纹的轴向距离 螺槽宽度即垂直于螺棱的螺槽宽度 在其它条件相 同时 螺距和槽宽的变化 不但决定螺杆的螺旋角 而且还影响螺槽的容积 从 而影响塑料的挤出量和塑化的程度 6 螺槽深度 H 即螺纹外径与根部半径之差 根据压缩比的要求 加料段槽深大于熔融段 熔融段槽深又大于均化段 7 螺杆与机筒的间隙 即机筒内径与螺杆外径之差的一半 螺杆与机筒间隙的大小 对挤塑质量和 产量都有很大的影响 特别是对塑化起着主要作用 螺杆与机筒间隙一般控制在 0 1 0 6mm 8 螺杆头部结构 螺杆头部的形状和几何尺寸 与物流能否平衡地从螺杆进入机头 能否避免 滞留以免局部物料受热时间过长而

15、产生热分解现象等 有直接关系 螺杆头部常 采用锥角较小的锥体形状 9 螺杆螺纹的头数 在其它条件相同时 多头螺纹与单头螺纹相比 多头螺纹对物料的正推力较 大 攫取物料的能力较强 并可降低塑料熔体的倒流现象 但螺纹全长都是多头 螺纹时 会由于各条螺槽的熔融 均化或对熔体输送能力不一致 容易引起挤出 量的波动和压力波动 不利于挤出质量 所以 有时只是为了提高加料段攫取物 料的能力 在加料段设置双头螺纹 以提高塑料粒子的输送能力 1 2 2 螺杆的分段及各区段的基本职能 根据塑料在挤塑机中物态变化 流动情况和螺杆的基本职能将螺杆划分为加 料段 塑化段 均化段三段 1 加料段 又称为预热段 其职能主要

16、是对塑料进行压实和输送 此段螺 杆表面光滑 颗粒状塑料从料斗进入机筒螺杆后 开始被预热加温 在旋转的螺 杆作用下 通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前输送和压实 塑料在加料段 基本上保持固态 预热好的塑料由螺杆旋转推进熔融段开始塑化 加料段前螺纹 应该深一些 该段的螺杆长度随塑料的种类不同而不同 2 塑化段 又称为压缩段 其作用是将加料段送来的塑料进一步压实和塑 化 并将塑料中夹有的空气压回到加料口处排出 并改善塑料的热传导性能 这 一段螺槽应该是压缩型的 螺纹要比加料段的浅些 其工作过程是 当塑料从加 河南机电高等专科学校毕业设计 论文 8 料段进入塑化段后 随着塑料的继续向前输送 由于螺槽逐渐变浅 以及滤网 多孔滤板和机头的阻碍作用 塑料形成了高压 故塑料逐渐压实 同时 物料受 到来自机筒的外部加热和螺杆与机筒的强烈搅拌 混合和剪切等作用 开始熔融 随着推进过程 液相不断增加 而固相不断减少 塑料在这段里由固体状态变为 熔融状态 全部或绝大部分转变为粘流体 塑化段是螺杆工作部分中最关键的部 分 这段螺纹不要太深 因为螺纹一深 塑化受到压力减少 则塑化不好 塑化 段的长度主要和塑料的