模芯、模套是擠塑成型模具,模芯固定在模芯座上,其作用是固定和支撐線芯或纜芯,使塑料成環(huán)狀,并按一定方向進入模套,通過調(diào)整模芯座螺栓以調(diào)整模芯模套的相對位置。模套借助于模套蓋固定于機頭上,模套的作用是使塑料通過它的內(nèi)錐孔與模芯的外錐體所形成的間隙進入孔道成型。
一、塑料擠出模具的三種形式:
1.擠壓式模具
擠壓式模具的模芯沒有管狀承徑部分,模芯縮在模套承徑后面。熔融的塑料(以下簡稱料流)是靠壓力通過模套實現(xiàn)最后定型的,擠出的塑料層結(jié)構(gòu)緊密,外表平整。
1.1擠壓式模具的優(yōu)點:
a. 擠出的塑料層結(jié)構(gòu)緊密,外表平整。
b.適用于擠出塑料拉伸比過小者。
1.2擠壓式模具的缺點:
a.出膠量較擠管式低得多
b.容易造成塑料層偏心嚴(yán)重,
c.產(chǎn)品質(zhì)量對模具依賴性較大
d.擠塑對配模的正確性要求較高
e.擠出線芯彎曲性能不好
2.擠管式模具
其在擠出時模芯有管狀承徑部分,模芯口端面伸出模套口端面或與模套口端面持平的擠出方式,稱為擠管式。擠管式擠出時由于模芯管狀承徑部分的存在,使塑料不是直接壓在纜芯上,而是沿著管狀承徑部分向前移動,先形成管狀,然后經(jīng)拉伸再包覆在線芯或纜芯上。
2.1擠管式模具優(yōu)點:
a.擠出速度快;
b.生產(chǎn)操作簡單,偏芯調(diào)節(jié)容易;
C.配模方便;
d.塑料經(jīng)拉伸后分子產(chǎn)生定向排列,提高護套機械性能;
e.護套厚薄容易控制;
2.2擠管式模具的缺點:
a.塑料層致密性差;
b.塑料層與芯的結(jié)合力差;
c.擠出外觀不如擠壓式圓整;
3.半擠壓式模具
模芯有管狀承徑部分,但比較短。模芯承徑的端面縮進模套口端面的擠出方式稱為半擠壓式,這是擠管式和擠壓式的過渡形式。
二、拉伸比(S)和平衡系數(shù)(K)
擠塑理論是實踐性理論,始于70年代,杜邦公司批量生產(chǎn)了F46,為推銷此料,經(jīng)反復(fù)擠出實踐,推出拉伸比S和平衡系數(shù)K理論,同時發(fā)現(xiàn)此理論適用于其他塑料,成為擠塑理論依據(jù)之一。但仍然屬于典型經(jīng)驗性理論。需不斷在實際生產(chǎn)中,根據(jù)不同材料、設(shè)備特性、擠出前線材狀況、環(huán)境等因素靈活運用。沒有最合理,只有更合理。電線電纜擠出一般采用緊包或平衡拉伸,一般K=0.95~1.1。
拉伸比:所謂拉伸比就是塑料在??谔幍膱A環(huán)面積與包覆與電線電纜上的圓環(huán)面積之比,即模芯模套所形成的間隙截面積與制品標(biāo)稱厚度截面積之比值。
拉伸比(DDR)=(DD 2?。 T 2)/(db2?。。鋍2)
拉伸平衡(DRB)=(DD/db)/(DT/dc)
DD:模具的內(nèi)徑
DT:模芯的外徑
?。鋌:包覆電線的外徑
?。鋍:芯線的外徑
材料
F46
PFA
F40
LDPE
HDPE
PVC
PA
K
0.95-1.15
0.95-1.15
0.95-1.15
1.0-1.1
1.0-1.05
1.0-1.1
1.0-1.1
常用S值
5-200
20-150
5-80
1.3-2
1-1.2
1.2-1.8
1.5-3
S
2-350
5-200
5-120
1.5-10
1-1.2
1.2-5
1.5-5
三、熱擠塑配模原則
1.熔融粘度小的:擠管、擠壓均可
2.熔融粘度大的:擠管
3.熔融后流動性差的:擠壓或半擠壓
4.需擠出致密的:擠壓
四、擠塑配模尺寸的選擇
1.擠壓式:
內(nèi)模:能通過芯線最大直徑,一般小直徑=d+0.05~0.5mm,大直徑= d+0.5~2mm
外模:與擠出直徑相一致,一般小直徑=D+0~0.5mm,大直徑=D+0.5~1.5mm
2.擠管式:
內(nèi)模:能通過芯線最大直徑,一般小直徑=d+0.05~1mm,大直徑= d+0.5~8mm
外模:=內(nèi)模管外徑+(2.5~4)t
五、擠塑模具的設(shè)計要求
1.凡和塑料接觸的模具表面應(yīng)光滑,光潔度要高,如果經(jīng)鍍鉻拋光則更理想。
2.模具應(yīng)具有互換性,應(yīng)考慮各種部位的尺寸公差要求。
3.塑料在模具內(nèi)具有一定的壓力,模套角度必須大于模芯角度。
4.模具材料選用適當(dāng)可提高使用壽命。模具應(yīng)具有一定的硬度、強度、不生銹和耐腐蝕等性能。
5.設(shè)計擠管式模芯、模套時,應(yīng)考慮模芯所形成的間隙面積與產(chǎn)品管材截面積的關(guān)系,這個關(guān)系叫做拉伸比,可用下式表示:
式中
L——拉伸比;
D1——模套孔徑(mm);
D2——模芯端頭管外徑(mm);
d1——產(chǎn)品管材外徑(mm);
d2——產(chǎn)品管材內(nèi)徑(mm)。