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【提问】A.贯通伤
E.盲管伤 请讲解
【回答】答复：既有出口又有入口称贯通伤；切线伤：投射物从体面切线方向通过，使伤道呈沟槽状；盲管伤：有入口而无出口，小碎片击伤，约是贯通伤的4倍。反跳伤：投射物动能已近耗尽，击中某一坚硬部位时，已无力传入深层组织，而是从原入口处反跳出，形成集入口和出口同一点的损伤，又叫反弹伤。冲击伤：为在冲击波作用下人体所产生的损伤。
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电线电缆员工工艺培训教材修订稿
xxxxx 电缆有限公司操作员工工艺培训教材技术质量部-I-目录前言 ...................................................................................................................... I 第 1 章 电线电缆制造基础知识 ........................................................................ 1 第 2 章 束丝绞线工艺培训 ................................................................................ 5 第一节 束丝绞线基础知识 ............................................................................ 5 第二节 束丝、绞线的质量控制 .................................................................... 6 第 3 章 成缆工艺培训 ...................................................................................... 11 第一节 成缆的意义和目的 ....................................................................... 11 第二节 成缆工艺 ....................................................................................... 11 第三节 成缆的质量控制 .............................................................................. 12 第四节 成缆的缺陷与预防 .......................................................................... 13 第五节 无纺布接法 ...................................................................................... 15 第 4 章 编制工艺培训 ...................................................................................... 17 第一节 编织的目的 ................................................................................... 17 第二节 编织工艺要求 .................................................................................. 17 第三节 编织工序的质量要求 ...................................................................... 18 第 5 章 挤塑工艺培训 ...................................................................................... 20 第一节 工装模具的选择 .............................................................................. 20 第二节 塑料挤出理论 .................................................................................. 27 第三节 塑料挤出的质量控制 ...................................................................... 35 第四节 塑料挤出质量检验和不良缺陷的预防 .......................................... 45 第 6 章 数据缆工艺培训 .................................................................................. 55 第一节 串联线 ........................................................................................... 55 第二节 对绞 ............................................................................................... 58 第三节 数据缆成缆 ...................................................................................... 60 第 7 章 排线 ...................................................................................................... 65 第一节 排线的基本要领 .............................................................................. 65 第二节 收排线的质量控制 .......................................................................... 66 附录 1 电缆车间设备简介 ............................................................................... 70 绞线及成缆设备 ............................................................................................ 70 挤塑设备 ........................................................................................................ 82 附录 2 绞合及成缆工艺结构计算 ................................................................... 96- II -第1章 电线电缆制造基础知识电线电缆的定义：用以传输电（磁）能、信息和实现电磁能转换的线材产品。 一、电线电缆在社会发展中的作用： 1、电线电缆是量大面广，用途遍及所有领域的一大产品。 1999 年，我国电线电缆工业总产值已达 850 亿元左右，约占全国国民经济总产值的 1%，约占机电工业总产值的 4%，电机电器工业中 17%。 2、电线电缆是任何与电有关的设备和用电场合必须的产品。 首先是所有工农业体系、交通工程体系的发展及与电（电力和信息）有关的设备、 器件的扩展都需要电线电缆产量的增加，特别是基础设施建设的扩大，需求量更大。其 次是所有行业、系统、设备和器件的开发、创新都会要求电线电缆行业加以配合。 3、电线电缆产品安全可靠运行的重要性 在电力网络及信息网络中，电线电缆是按系统分级分布着设置、并沿长度不断延伸 的构件 。且电线电缆是整个地域范围内大长度分布的，其安装敷设的环境是较差、监管 维护较困难，加上电线电缆产品一般是不能维修的，只能更换 。 电线电缆线路中，一旦因外力或产品老化发生损坏，就定会涉及一大片 。 二、电线电缆产品的应用领域 C电力系统 C信息传输系统 C电工装备、电器、仪表内部用的电线电缆 一类是用于电力机械（发电机、电动机） 、变电设备（变压器） ，各种电动工具，仪器仪 表等内部作为电磁能量转换用的，即制造线圈（绕组）用的电磁线（绕组线） 。导线在电 磁场中起着能量转换为电能的载体。另一类是在电工、电子、通信设备、开关柜以及仪 器、仪表、家用电器等装置中作为各元件的连接线用的。三、电线电缆产品按用途的分类(GB/T 2900.10) C裸电线：指仅有导体，而无绝缘层的产品 C绕组线：以绕组的形式在磁场中切割磁力线感应产生电流，或通以电流产生磁场所用 的电线，故又称电磁线 。 C电力电缆：在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品 。 C通信电缆和通信光缆 ：通信电缆是传输电话、电报、电视、广播、传真、数据和其他 电信信息的电缆。 C电气装备用电线电缆：从电力系统的配电点把电能直接传送到各种用电设备、器具的 电源连接线路用电线电缆电气装备用电缆习惯上按产品用途分为八类： C低压配电电线电缆 主要指固定敷设和移动的供电电线电缆。 C信号及控制电缆 主要指控制中心与系统间传递信号或控制操作用的电线电缆。 C仪器和设备连接线 主要指仪器、设备内部安装线和外部引接线。 C交通运输工具电线电缆 主要指汽车、机车、舰船、飞机配套用电线电缆。-1-C地质资源勘探和开采电线电缆 主要指煤、矿石、油田的探测和开采用电线电缆。 C直流高压电缆 主要指 X 射线机、静电设备等配套用的电线电缆。 C加热电缆 主要指生活取暖、植物栽培、管道保温等用的电线电缆。 C特种电线电缆 主要指耐高温、防火、核电站等用的电线电缆。 四、电线电缆的基本结构 导体：用于输送电能或电磁信息。主要材料有铜、铝、铜合金、双金属线等，一般采用 多根单线绞合而成。 绝缘层：用于防止电流径向泄漏和多芯电缆导体之间的短路，提高安全性能。主要材料 有橡皮、聚氯乙烯、聚乙烯、氟塑料、聚氨酯、聚丙烯等。 护套层：为提高电缆使用寿命，增加电缆机械性能，抵抗外来老化因素的侵浊以及保证 电缆整体结构的稳定。主要材料有橡皮、聚氯乙烯、聚乙烯、氟塑料、聚氨酯、纤维 等。 铠装层：用于保护电缆免受外来机械力的伤害，提高电缆使用寿命。主要材料有钢丝、 镀锌钢带等。 屏蔽层：用于抵御外来电磁波的干扰，防止导体尖端放电对绝缘的伤害，防止电场畸变 局部放电。主要材料有半导电塑料、铜线、铜带、铝带、复合金属带等。 五、电线电缆产品的型号与命名规则 型号的组成与顺序是： 类别 导体 绝缘 内护层 用途 1 2 3 4结构 特征 5外护层 或派生 6使用特征 7中德常用的线材型号 类别(以小类系统、用途分)导体绝缘 X―橡皮 V―聚氯乙 烯 Y―聚乙烯 YJ―交联 聚乙烯 F―氟塑料 XF―氯丁 橡皮 E―乙丙橡 皮 S―硅橡皮内护层 X―橡皮 V―聚氯乙 烯 Y―聚乙烯 Q―铅套 HF―非燃 性橡皮 HS―防水 橡套 L―棉纱编 织涂脂 N-尼龙护 套 H―耐油橡 套 H―氯磺化 聚乙烯特征 B―扁平型 Q―轻型 Z―中型 C―重型 S―双绞型 P―屏蔽外护层 见表 3-1B―绝缘布线 L―铝芯 A― 安装线 G―铁芯 K―控制电缆 铜省略 U―矿用电缆 C―船用电缆 F― 飞 机 （ 航 空）电线 R―绝缘软线 W―油泵电缆 X―X 光机电缆 G― 高 压 直 流 电 缆 Y― 移 动 用 软 电 缆 H―电焊机电缆 Q―汽车用线-2-例如： BVV：铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆形电缆 用途为固定布线 RVV：铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆形软线 用途为固定布线时要求柔软的场 合 BVR：铜芯聚氯乙烯绝缘软电缆 用途为固定布线 RVB：铜芯聚氯乙烯绝缘扁线 用途为固定布线时要求柔软的场合 BLVV：铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆 用途为固定布线 RVVP：聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套屏蔽软线 用途为固定布线 RVVZ：聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃软电缆 六、电线电缆的性能要求 基本的使用功能要求 电力电缆： 1、良好的导电性能即导体的电阻要小。 2、优良的电绝缘性能。 3、要保证工作状态下的热平衡。 4、电缆的长期允许最高工作温度。 5、要求所用的电缆能传输更大容量的电能。 通信电缆： 1、要求电缆中每一线对的固有衰减要小。 2、要求所传输的信息具有尽可能小的失真。 3、要控制同一电缆各回路（即各线对）之间的串音。 4、要尽量扩展电缆中每一线对的使用频带。 使用环境、条件等提出的性能要求 1、满足生产、运输、安装敷设时应具备的性能要求。 2、适应使用场合的环境温度。 3、防止外力破坏或承受自重。 4、满足使用方式的要求。 5、阻燃或耐火要求。 6、防鼠、防白蚁以及防霉等性能要求。 7、耐大气老化或耐酸、碱、油类等化学物质的侵蚀。 8、其他如核电站用电缆或航天器用线缆有耐辐照等更为特殊的要求。 电线电缆的主要性能 1）电性能 导电性能――大多数产品要求有良好的导电性能，个别产品要求有一定的电阻 范围。 电绝缘性能――绝缘电阻、介电常数、介质损耗、耐电压特性等。 传输特性――指高频传输特性、抗干扰特性等。 2）力学性能――指抗拉强度、伸长率、弯曲性、弹性、柔软性、耐振动性、耐磨性 以及耐冲击性等。 3）热性能――指产品的耐热等级、工作温度、电力电缆的发热和散热特性、载流 量、短路和过载能力、合成材料的热变形和耐热冲击能力、材料的热膨胀性及浸 渍或涂层材料的滴落性能等。 4）耐腐蚀和耐气候性能――电化腐蚀、耐生物和细菌侵蚀、耐化学药品（油、酸、-3-碱、化学溶剂等）侵蚀、耐盐雾、耐日光、耐寒、防霉以及防潮性能等。 5）老化性能――机械（力）应力、电应力、热应力以及其他各种外加因素的作用 下，或外界气候条件下，产品及其组成材料保持其原有性能的能力。 6）其他性能――部分材料的物性（如金属材料的硬度、蠕变，高分子材料的相容 性）以及产品的某些特殊使用特性（如阻燃、耐原子辐射、防虫咬、延时传输， 以及能量阻尼等） 。七、电线电缆制造工艺特征 1、大长度连续叠加组合生产方式。 2、特殊的生产方式对线缆制造企业的影响是全局性的、带有控制性的。 （1） 决定了生产厂房的设计与生产设备的布置 （2） 决定了生产组织体系 （3） 决定了质量管理的模式 3、生产工艺门类众多，物流量大。 4、对专用的设备的依赖性强。电线电缆制造的总工艺流程图-4-第2章 束丝绞线工艺培训第一节 束丝绞线基础知识大家知道，导线通电后，因有电阻消耗电能而发热。温度升高会影响导体及包在导 体外面的绝缘层和保护层的材料性能和寿命。所以，当输送大容量电能时，应增大导体 截面。但是大截面的单根导线不便于弯曲，柔软性差，这给生产、运输、安装敷设和使 用都带来了困难。同时，由于截面大，涡流损耗大，影响输电效果。由此可见，从电气 性能上要求输电导体应有一定的截面积；从机械性能上有要求它具有一定的柔软性。如 果大截面电线电缆的导体采用多根单线扭在一起的绞线，就可以解决采用单根导线所存 在的矛盾。 束绞由多根单线构成。一般来说，构成束绞的单线多而细，不仅增加了电线电缆的 柔软性，还提高线路连通的可靠性。有些电线电缆的导体并不要求大的截面，但也采用 了绞合形式，正是为了具有更好的柔软性或高度的可靠性。 要使单线以一定的螺旋升角（或节距）进行束丝或绞合，设备必须满足以下要求： 一是使所有单线围绕设备的中心轴作旋转运动；另一是使绞合制品作直线前进运动。通 过改变这两种运动速度的配合，即可调整螺旋升角的大小，使生产出的绞线或束线符合 结构要求。 绞线机和束线机的组成基本相同，都是由放线、牵引、排线与收线、拖动与传动系 统以及控制系统等主要部分组成。此外，还附有分线板、并线模（又称压模） 、计米器等 装置。 绞线机生产的绞线规格比较大，绞制时除中心 1 根单线外，其余单线的放线盘都放 在放线部分（如绞笼） ，通过它的旋转使单线围绕中心单线形成绞层。根据绞线的绞层数 和每层的单线根数，一般绞线机设有几个（几段）分别旋转的放线部分，使之制成各层 绞向不同的绞线，故对生产同心层绞的绞线尤为合适。束线机生产的束线规格较小，它 靠收线部分篮架或回转体的转动形成束线。由于束线机的运转动作都在收线部分，变速 机构安装在转动的篮架里，地位受到限制，这就决定了束线机只能制成一个绞向、规格 较小的产品，但束制的单线根数，可根据需要灵活配置。 绞线或束线质量，一方面取决于单线材料及附加材料的本身质量，另一方面也取决 于绞制或束制工艺。选用何种绞合设备与绞制品的结构，截面和外径大小、单线根数、 单线粗细以及绞制品的制造长度有直接的关系。如果是同心层绞的绞线，应首先考虑绞 线机放线盘的盘数和大小是否与之适应，然后再考虑绞合方向、节距长度和要不要退扭 等。若为复绞线，还需考虑股线变形，这就需要分析绞线结构、规格、材料，确定工艺 数据，最后选择适合的绞线机。如果是束制品，除放线盘的盘数和 大小以外，束线机收线盘大小的确定，要比绞线机重要得多。 对各种绞线和束线的节距长度和绞向都有规定。节距长度可以 绞线或束线外径与实用节距比相乘计算出来。在实际生产中，一般 都采用大一些的节距比，以利尽可能地提高生产率。绞向必须按规 定严格执行，否则会影响线路的连接。 绞合方向：同心绞合的每一层线的绞合方向相反， 纹合方向 分为右向与左向，把绞线的轴线垂直于胸前，如果单线从右上方斜-5-向左下方时，就是右向，反之为左向。为了便于记忆，可用左手或右手将手掌向上，拇 指叉开， 其余四指并拢，并拢的四指顺向绞线轴向，如果右手拇指的 斜向与单线的 斜向一致，就是右向（z 向） ，如果左手拇指的斜向与单线的斜向一致，就是左向（S 向） ，如图 1。 在产品标准中不但规定了绞线的层间绞向相反，而且规 最外层的绞向。一般裸绞线最外层绞向为右向。 图 1 绞线方向判断 定绞合规律：绞合线芯一般由材料和直径相同的股线绞合而成，为使绞线成为圆形， 而且在中心层股线根数固定的情况下，按等差数列方程，每层股线根数比与它相邻的内 层相差 6.28 根，也就是说每增加一层就增加 6.28 根股线，一般取整数为 6 根。 绞合节距：测量绞合节距用长度大于节距的纸绷紧在绞线上，用铅笔或蜡笔沿绞线轴 向划过去，可得到一组印痕，印痕的数目应多于测量层单线的根数，在其中之一的中心 作一标记，从它相邻的一个开始编号，当编号数等于测量层的单线根数时，在最后编号 的印痕中心也作一标记，测量两个标记中间的距离，就是该层绞线的节距。见图 2。图2绞线节距测量对于束线产品的节距测量，由于束线大多是细直径的单线非正规绞合起来的，无法 用纸带法测量。因此可用实测法，即取出一段束线产品，剪断表面的一根并在剪断处作 好标记，以束线相反方向拆去 10 个螺旋，然后用直尺测量拆去 10 个螺旋部分绞线的长 度，再将所得长度数据除于 10，即可得出该束线的节距长度。 在一般情况下，节距比愈小，柔软性愈好；各根单线之间的空隙愈小，即绞合得愈 密实；而且节距与单线在一个节距的实际长度相差也愈大，同样长度绞线所使用的单线 长度也就愈长。第二节 束丝、绞线的质量控制一、绞合工艺的工艺要点 1、准备阶段的质量控制 1）在未装夹单线或股线前，应根据设备检查的要求，检查设备情况。必要时启动设备进 行试运行，检查各相关部件的运行情况，各类保护开关是否有效。 2）检查各类领用材料是否符合工艺指导卡规定和生产令的要求，如单线的规格长度、各 类包带的规格等等。 3）按工艺要求将将单线或股线安置到放线架上，注意内外层绞向、排列等应与工艺要求 一致。预调好放线张力以及收线张力等。 4）根据生产指令和工艺要求选配并安装好各类摸具，如并线模、紧压模等，必要是根据 实际情况进行适当调整。 5）收线盘的容量应与生产长度和规格相适应，装夹时应按设备的操作规程进行。-6-2、绞线运行阶段的质量控制 1）设定好绞合节距和绞合方向，将单线或股线逐步穿好并与导引绳连接引入到收线盘。 2）低速启动设备，运行一定长度，停车后检查节距、绞向等。同时对设备的运行情况再 作一检查，以确定完好。 3）待确认符合要求后再正常开车运行，在运行过程中，不得私自离岗，因巡回检查绞线 外径、查看绞线是否有缺股、断丝、外观等并按半成品检验规范要求记录。 4）检查绕包质量情况，包括搭盖、接头、外形等。 5）0.3mm 以下单线允许接头，但相邻两接头必须大于 300mm，0.3mm 以上单线必须焊 接，接头应修平。不得有 2 根以上单线一起扭接。 6）排线的节距应与绞线尺寸和收线速度相适应，严禁严重的交叉排列。线盘不能装得过 满，一般应低于盘边 5~10mm 为宜，卸盘时应注意防止碰伤线芯。 3、绞线完工阶段的质量控制 1）对每盘下机后的线芯应认真填写流水卡及各类报表，以确保半制品流转质量。 2）对每盘线芯下车后应再次核实是否符合要求，并按指定地点堆放提交仓库称检重量。 3）工作结束后应关闭电源，以防止他人误操作引起设备故障。 二、束线、绞线的质量标准 1、束线的质量标准 l）外观 绞合后的束线，单线表面应光洁，无明显的机械损伤，不得有氧化变色现象，不得有明 显的松股和背股。对于镀锡线芯，表面要求色泽均匀、光滑，不能有黑斑，镀锡层均 匀，不应有漏镀等。 2）尺寸 单线应圆整，不应有明显的拉细现象，拉细必须在标准规定的范围内，束线外径应在工 艺要求以内。 3）结构与组成 束线不得有缺根、断根、松股，搭股、束线表面如有轻微擦毛，仍可作合格品。结构与 组成必须符合工艺规定。 4）束线的节距比和束制方向应符合规定。 5）焊接 一次束合导体，不允许整芯焊接，但单线允许焊接，焊头距离不小于 300mm，焊头外经 不超过公差绝对值的 2 倍，复绞线用的股线允许焊接，焊头距离不小于 1m，焊头应修 光、锉圆，其焊头直径不能超过标称直径的 0.2mm 及以下，第 6 种束线的单线允许扭 接，但不允许有毛头，线芯应平滑。 6）装盘 成盘导电线芯排线整齐，平整，不得有腰鼓形和线芯互相压叠现象。-7-2、绞线的质量标准 l） 、外观 绞线外观应光洁，不得有三角口、裂纹、斑疤及夹杂物，节距均匀整齐，不得有明显的 机械损伤，对于铜绞合导体不得有氧化变色现象和黑斑。对于镀锡线芯要求色泽均匀， 光亮，不得有黑斑和漏镀。 2） 、尺寸 组成绞线的单线的挣细量，必须在规定范围内，绞线外径应符合工艺规定。 3） 、结构与组成 绞线的结构与组成，及成品直流电阻值应符合 GB／T3956― 1997 电缆导体）的规定。 不能缺根，少股、断股、压叠，对扇形线芯压型的偏心度不能超过 10％。 4） 、节距和绞向应符合工艺要求。 5） 、状态，除架空绝缘线用硬铜导体外，其余铜导体必须是退火状态。 6）多层绞线由内至外节距比逐渐缩小，且同层节距保持一致，绞合各层应相反。 7）第 2 种合第 5、6 种导体不允许整芯焊接，单单线或股线允许焊接，焊接处的直径应 不大于偏差绝对值的 2 倍，束线焊头外径不大于标称直径 0.2mm，同层或相邻层的焊头 距离不小于 300mm。 三 束丝、绞线产品的质量缺陷和预防 束线、绞线的不良品、废品，主要问题有过扭、内层或外层单线断裂、缺股、单线 或绞线表面擦伤、单线背股、单线起皮、斑疤、脆断、拱起、有夹杂物、线径超差或掺 错、绞合方向错、蛇形、绞合节距大、长度不合格、绞合松股、排线乱和压伤、刮伤、 撞伤、电线电缆导电线芯直流电阻不合格等。 1、过扭 过扭是指绞合过程中，扭绞过度呈麻花形现象。 产生的原因：一是绞线在牵引轮上绕的圈数不够，一般少于 4 圈，摩擦力过小而打滑， 造成扭绞过度。二是收线张力松或收线盘不转，而转体仍在旋转，而造成扭绞过度。 排除方法：如果外层单线已经剧烈变形，损伤严重，已无修复的可能，只有剪断。如果 单线不受严重损伤，可将设备转体部分和牵引部分分开，将其朝绞合相反方向转动，使 局部扭绞部分退回，再用手把线芯修好，并把多余的单线再绕到收线盘上，把设备和转 体牵引合一，较松的过压线模后，用力压线，另用模具手动修复，这样就可重新开机生 产。 2、单线在绞合时断线，缺股单线断线产生的原因： l）由于放线张力过大拉断线芯。 2）单线在拉制时松乱、排线不好、压线跨线，造成线芯挣断。 3）单线本身材质有裂纹，机械性能不好脆断。 4）放线盘安装位置不当，轴向晃动，造成断线。 5）单线跳出滑轮槽，机械卡断。-8-排除方法①调整放线张力，使之适当。②注意选择进线，发现拉线时有松乱现象，必须 经过复绕后方可上机。③注意操作方法，仔细检查放线盘的位置，使放出的线不摆不 跳，检查单线经过的地方，有没有跳出导轮槽的现象。④要检查线芯表面质量，看是否 有裂纹、夹渣、斑疤等缺陷。如果断线发生在内层，而断头已经走得过长，就无法修 理，只有剪去这段缺股线芯，如果断线发生在外层，应把线修复后再开机。 3、绞线表面擦伤，刮伤线芯 产生原因：通常一是分线盘上的线嘴磨损，二是单线跳出滑轮，三是穿线用木管或塑料 管磨通，四是牵引设备推线板上的定位销损坏，五是压模中有异物等原因。 消除的办法：更换分线盘上的穿线嘴和穿线用的木管、塑料管，检查线芯的走向是否正 常，保护线芯不与设备直接磨损，并随时检查压模是否完好，并注意操作方，法。 4、束线、绞线中单线背股、松股 产生原因：一是放线张力不均匀，松松紧紧，张力松的线芯走得多、造成背股，二是压 模孔型太大，起不到适当调节张力的作用，三是压模位置不当，绞合角不合理，四是节 距比较大等。 束线机束制 19 股及以上的单线芯，由于束线没有方向的区别，只能同向束制，所以线芯 结合呈不规则状态，目前生产厂家大都采用双节距束制，因此束线束制 19 股以上的线 芯，背股，松股现象比绞线严重。 排除方法：对束线（l 股以上的束制品）一是改进束线的放线装置，采用较先进的单线张 力放线器，使每根单线的张力都可以调整、控制。二是采用导向模，导向模的孔径为束 线计算外径叨 97%％。这样导向模可以适当调节张力。三是改用单节距的束线机，这种束 线机的束制产品，可以达到绞线的水平。四是对背股，松股严重的束线芯，用过模复绕 修复的办法，也能达到使用的要求。五是适当调整节距比。 对于绞线产品背股，松股的排除方法：一是调整放线张力，使之均匀。二是改换压模， 便线芯在模孔中不要松动，注意压模的喇叭口，如果喇叭口已经损坏，也不能使。三是 调整压模座的位置，使绞线的绞入角合理。四是如果绞合节距较大，应适当减小。 5、绞线中单线起槽或表面缺陷 产生原因：单线表面的麻坑、斑疤、三角裂、夹渣等缺陷，主要是材料带来的，当然线 芯表面有碎裂现象，也不排除拉线模孔型不合理而产生的，此时需具体情况具体分析。 而线芯表面起槽呈连续性，一般都是拉线时造成的，拉线润滑条件恶化，表面粘铝而造 成，不呈连续性的起槽，有可能是绞线压模粘异物所致。 消除办法：对于拉线时铝线起槽，应首先检查拉线润滑效果是否能满足拉线的要求，需 及时更换润滑油，更换拉线模具，或排除粘在线模上的杂物，认真检查进线，对不合格 的进线要及时排除，同时检查压线模有无损伤，有无杂物，要及时修理和更换。 6、单线线径忽大、忽小或掺错线芯 产生原因：绞合中发现单线线径超差或掺错线芯，主要原因是没有认真执行工艺规定， 另一个原因是管理上存在一定的问题。 消除方法：掺错线芯如果长度不长，可以扒下，重新换线，按编线修理法修复。如果长 度太长，就无法修理，只有下机，另行处理。因此上机前，操作者应认真检查和测量。 当然管理者也应该提供一个保证办法，比如线规是否偏多，公差是否合理，生产调度是 否安排得当，按 PDCA 原则认真思考管理上存在的问题，避免人为的不良品和废品的产-9-生。 7、绞合线芯松股 产生的原因： （l）节距过大，造成绞合线芯不坚实。 （2）压模孔型过大，起不到压实和 调节作用。线模喇叭口过大或被磨损，损坏。 （3）放线张力不均匀，松松紧紧。 （4）各 层节距比配合不好。 （5）线芯状态不符合工艺规定，尤其是铝线芯。 （6）分线器和压模 座的位置不当等。 排除方法：首先严格工艺纪律，执行工艺操作规程，适当减少过大的节距，调节好放线 张力和压模。分线器到压模座的位置，根据不同的结构，一般调到 200~250mm 为宜。对 于绞制一些抗拉强度特别大的绞线，可以采用组合模具的方法，也有较好的效果，当然 操作者按工艺操作规程中规定的办法进行操作，是相当重要的。 8、绞合方向错，绞合节距不合格（主要是偏大） 产生原因，方向错主要是判断错误，绞合方向判定如图 71。操作者在操作时，应加强责任心，严格按工艺卡片执 行，并且应加强流动检查，防止人为的不良品和废品的产 生。 9、排线混乱、压线 产生的原因：绞合产品一般都是成盘供应。大截面，要一 根根的排好，尤其是底层线要特别注意排整齐，在排线调头 时，由于有一个停留，应特别注意，上下层之间不能留有太大 间隙，排距要适当，过大容易造成压线。 图 7-1 绞线的方向判 定排除的办法：首先要调整收线张力，当手动排线时，一能够排得动为宜，第二根据线芯 直径大小更换排线节距，排好第一层是关键，一定要排整齐；排第二层，在调层时，要 进行人工排线，确保排线质量。三是加强操作责任心随时观察排线质量，发现问题要及 时调整，注意固定好两个线头和留边距离。 绞线 自 检 互 检1、上工序股线导体无发红、发黑现象； 2 、 上 工 序 股 线 根 数、 方 向 正 确 ， 标 识 完 整，排线整齐； 3、包带包装完好，标识和规格与工艺要求 一致； 4、生产实际操作符合工艺卡要求； 5 、 绞 线 外 观 圆 整 ，紧 压 成 型 良 好 ， 无 缺 股、跳线、漏包等； 6、本工序装盘容量满足上盘要求，线盘完 好，排线整齐。- 10 -第3章 成缆工艺培训第一节 成缆的意义和目的将绝缘线芯按一定的规则绞合起来的工艺，包括绞合时线芯间空隙填充和在缆芯上 包带的过程叫做成缆。 为避免成缆过程中绝缘线芯受扭转应力的影响，圆形绝缘线芯的成缆均采用退扭装 置的成缆机或弓形成缆机进行退扭绞合。扇形芯的成缆采用不退扭方式。 采用不退扭成缆的扇形绝缘线芯必须进行预扭，在成缆机上进行预扭是将扇形绝缘 线芯按成缆相反方向进行扭转，扭转的角度根据成缆节距大小而定，也由成缆机绞笼上 的放线盘到成缆模之间距离而定，节距小，距离又长要多预扭一些，小截面线芯比大截 面线芯要多预扭一些，一般对于在绞笼上的扇形绝缘线芯预扭在半圈到三圈的范围内， 对预扭不足或预扭过头的绝缘线芯还可通过调整成缆压模架与分线板之间距离来作少量 的调节，预扭不足的把模架与分线板之间距离调小一些，预扭过头的把距离调大一些。第二节 成缆工艺成缆绞合方向 部分产品标准都规定成缆最外层方向为右向，个别采用左向。如果是多芯电缆分层 成缆时，为保证电缆外形圆整和结构稳定，其内外层的绞向可以相反。当绞向相同时， 其电缆的如柔软度比相反方向的要好。 区别的成缆方向的方法与绞线基本相同，即将绝缘线芯成缆 后，水平放置向前看，如果是左旋为左向，右旋即为右向。生产过 程中，从收线端面向绞笼，绞笼顺时针旋转，绞出的线芯为右向， 反向则为左向。判别已成缆的缆芯可用手去判断，四指并拢拇指叉 开，四指与缆芯轴线平行，拇指所指方向与缆芯单线斜向一致，如 果使用的左手, 则为左向，如果使用的是右手，则为右向。如图所 示。绞合主要工艺参数 成缆节距： 成缆过程中，成缆的每根绝缘线芯，都有直线和旋转两种运动。当绝缘线芯旋转一- 11 -周时，绝缘线芯轴向前进的距离称为成缆节距。 成缆节距大小，直接影响绝缘线芯变形和电缆柔软性。成缆节距越大，电缆绝缘线 芯在弯曲时变形就越大，电缆柔软性就越差。 采用钢直尺就可以对成缆节距进行测量， 将缆芯拉直，任选一根绝缘线芯，在同一平面 上测量其起点与该线芯旋转一周后的终点的长 度。为了测量的正确性，应多测量几个节距。 对于小节距小规格的缆芯，可以测量一米长度 缆芯的节距数量，用该两个数值相除，即可得 出该缆芯的节距。 成缆外径的测量，应用游标卡尺在同 一截面上垂直测量两点，取其平均值。由于缆芯外径受绝缘外径、填充的影响，其外径 不可能有一个精确的数值。因此，工艺中一般都有一个范围，要求操作工在生产控制时 应多测量几点，以确定最大外径和平均外径，保证护套时的合理配模。第三节 成缆的质量控制成缆工序相对其他工序来说，它没有通过热加工、反应、交换等有可能使材料性能 变化的工艺手段或方式。只是将构成其缆芯结构的一种或几种材料加以组合，因此，其 工艺控制要求就相对比较简单和容易。但大家知道，既然要完成组合，就有工装设备协 助完成，就有许多工艺参数要求，这在生产过程中需要控制。 二芯电缆侧部面积为：2*0.785d2 三芯电缆中心部分面积为：0.04 d2，侧部面积为 3*0.417 d2 四芯电缆中心部分面积为：0.215 d2，侧面面积为 4*0.315 d2 一、绞合的工艺控制要点 工序过程的质量控制一般分为三个阶段，即准备阶段、运行阶段、完工阶段。 1、开车前的质量控制 1）在未装夹线芯前，应根据设备检查的要求，检查设备情况。必要时启动设备进行 试运行，检查各相关部件的运行情况，各类保护开关是否有效。 2）对绝缘线芯上机装盘前必须检查是否有合格票签，并对其进行必要的复查。绝缘 线芯表面清洁无损伤。 3）应按工艺规定，按色别或编号顺序排列，排列一般定为顺时针。一般为红、黄、- 12 -绿、蓝、黑或 0、1、2、3 顺序排列。 4）应按工艺规定选配好交换齿轮或节距档位，以及合适的收线盘、模具等。 5）绕包材料、铠装材料、屏蔽材料应按工艺要求选择。 2、成缆过程的质量控制 1）设定好绞合节距和绞合方向，将线芯逐步穿好并与导引绳连接引入到收线盘。 2）低速启动设备（3m/min） ，运行一定长度，停车后检查节距、绞向等。同时对设 备的运行情况再作一检查，以确定完好。 3）待确认符合要求后再正常开车运行，在运行过程中，不得私自离岗，应巡回检查 成缆外径、外观等并按半成品检验规范要求记录。 4）成缆应填充应饱满，必要时可根据实际情况进行适当调整，以保证电缆外形圆 整。 4）成缆外径应经常进行测量，并在工艺控制范围内（±1mm） 。绕包带重叠率应符 合要求，一般不小于 25%。 5）成缆过程中允许接头， 分头处两头必须有明显标记。对于小电缆其接头应对其 他线芯进行短路连接，对于大电缆分头长度不超过 1m。 6）排线的节距应与缆芯尺寸和收线速度相适应，严禁严重的交叉排列。线盘不能装 得过满，一般应低于盘边 50~100mm 为宜，卸盘时应注意防止碰伤线芯 3、完工后的质量控制 1、对每盘下机后的缆芯应认真填写流水卡及各类报表，以确保半制品流转质量。 2）对每盘缆芯下车后应再次核实是否符合要求，并按指定地点摆放。 3）工作结束后应关闭电源，以防止他人误操作引起设备故障。 4）清除现场多余的材料，以防止混用。 5）如遇交接班，应将本班运行情况和未完成情况如实移交下班接班人。第四节 成缆的缺陷与预防在成缆工序中，产生废品的种类和原因，不同类型的电缆有所不同，但从主要内容 上讲，有相同之处，现归纳如下： 一、 线芯绝缘损伤 (1)原因：1、 线芯下盘后运输过程中机械损伤 2、成缆操作不当扭伤 3、扇形角翻转,预扭压轮损伤,- 13 -4、压模内表面有毛刺或缺损。 5、绝缘外径粗，在导线模或预扭轮处带伤。 6、放线盘导线轮卡死。 7、放线张力大，导线轮中拉伤。 8、配模过小或压模中心没有对正。 (2)排除方法： 1、绝缘线芯下盘后运输过程中严禁磕碰。 2、严格按成缆工艺卡片生产。 3、严格调整预扭轮角度及压模位置。 4、检查导线轮、压模、预扭轮是否合适或损坏。 5、控制绝缘质量，保持外径一致。 二、 绝缘线芯上错或排列错误 (1)原因 ：操作员工粗心，搞错。 (2)排除方法：提高员工责任感，加强工艺纪律。 三、 成缆节距不符要求 (1)原因：1、绞笼交换齿轮不准确。 2、牵引节距档位不正确。 3、缆芯在牵引轮上打滑。 (2)排除方法 1、更换或调整正确的交换齿轮和节距档位。 2、调整收线张力或在牵引轮上多绕几圈。 四、 成缆外形不圆整,有油条形 (1)原因：1、 压模过大 2、线芯进模角度不合适 3、填充不饱满 4、成缆节距过大 5、放线张力不均衡 (2)排除方法 1、调整合适压模和线芯进模角度 2、调整合适的成缆节距和放线张力- 14 -3、调整填充程度，使其圆整。 五、 成缆外径均匀度超差或导线拉细 (原因)： 1、成缆节距大 2、填充过于饱满 3、绕包材料过厚 4、放线或收线张力太大 (排除方法) 1、调整成缆节距 2、调整填充 3、更换合格的原材料 4、调整收放线张力 六、绕包带间隙或重叠率超出范围 (原因) 1、带材宽度不符合要求 2、绕包节距档位错误 (排除方法) 1、调换合适带宽的绕包材料 2、调整正确的档位自 检 互 检1、上工序绝缘芯线表面光洁，无刮伤、气孔等缺陷； 2、上工序标识完整，排线紧密整齐，规格符合要求； 3、填充和包带材料包装完好，标识和规格与工艺要求一致； 4、生产实际操作符合工艺卡要求； 5、本工序缆芯外形圆整，包带无漏包； 6、本工序装盘容量满足上盘要求，线盘完好，排线整齐。第五节 无纺布接法纺布接头后的平面图说明：接头后，从外观上应看不出有明显透明胶带贴过的痕迹。- 15 -接法示意图如下： 1、正确的接法无纺布无纺布对 接：透明胶带说明：对接的定义为两段无纺布的边无重叠，处于同一平面。透明胶带贴在包带的里 面，视牢固情况，可在外面也贴上一层，但必须要贴敷平整。透明胶带要求尽量 短。2、错误的接法无纺布 叠接：重叠面无纺布透明胶带说明：叠接的定义为两段无纺布的边相接触，互相重叠。从而造成接头处的外径增大。为避免出现较多的开断，请各位相关操作工严格按此接法执行。3、应尽量避免的接法。无纺布无纺布对接：透明胶带说明：该接法与第一种相类似，不同点为该处的透明胶带贴在包带的外面，应尽量避 免。- 16 -第4章 编制工艺培训第一节 编织的目的利用电缆线路进行通信时，为了减少回路间的相互干扰和外部干扰，应用屏蔽层是 一个很重要的措施。屏蔽层的主要作用就是防电磁干扰，机械保护和提高护层强度。屏 蔽就是利用金属屏蔽体（钢、铜、铝或铅等）把主串回路和被串回路隔开，使干扰电磁 场减弱的一种措施。电缆上的屏蔽体通常是圆柱形，它由单层、双层或多层重叠缠绕的 金属带或细金属导体组成，有时也采用双金属或多层复合的屏蔽层。 所谓编织就是采用编织机将纤维材料或金属丝并成的股线，以一定的规律相互交织 并覆盖在电线电缆产品上，成为一层紧密的保护层或屏蔽层的工艺过程。 编织中所有的股线分成两组，每一组股线按同一斜度以同方向平行地缠绕在芯线 上，两组股线间互相相反并互相交织地包覆在芯线上。互相交织的形式有多种，编织电 线电缆产品最常用的规律是一股盖住反方向的两股，同时又为反方向的两股所覆盖。第二节 编织工艺要求一、并丝的定义及要求 所谓并丝，就是根据编织产品的工艺需要，将若干根金属丝集成线束，缠绕到编织 机的线轴（锭子）上。 并丝作为编织的辅助工艺，其质量对编织质量的影响至关重要。具体要求如下： 1）所使用的原材料均应符合有关标准要求。 2）金属丝的直径及公差应符合工艺规定。 3）金属丝的外观应洁净，无霉变、锈蚀、夹杂物和机械损伤。 4）并绕的金属丝的根数应符合工艺要求，无缺根、断根。 5）并绕的金属丝应平整紧实，无交叉压线及紊乱滑脱现象。 6）并绕的金属丝其每根之间的张力应保持相对一致，不得有松弛现象。 二、生产过程的控制 1）开机前准备/确认 检查设备各运转部位是否正常，自动停车装置是否灵活可靠。 按润滑示意图加油润滑，并进行短时间的空车运转。 根据工艺卡片要求的编织节距，按“编织节距与配换齿轮对照表”选择并安装好配换齿 轮。 按所要编织的电线电缆的外径选择好模具，并将其安装在模架上。 把装有并好编织丝的线锭分别装在线轴上，将编织丝引出，集中一起穿过模架，引 至牵引轮。 将所要编织的电线电缆线盘，装在放线架上，并准备好符合要求的收线盘。 装盘前检查芯线/导体是否有标签，标签与排产单、工艺文件是否相符，实物、标示 与排产单、工艺文件中是否相符。所需规格盘数是否充足。芯线/导体有无其它不良。并 填写质量记录； 应根据编织材料及其粗细来调整各股编织丝的张力，保持张力均匀一致。 按工艺要求使用辅助材料。装盘前检查是否有标签，标签与排产单、工艺文件是否 相符，实物、标示与排产单、工艺文件中是否相符。所需规格数量是否充足。并填写质 量记录；- 17 -合上所有的安全防护罩，缓慢启动，先编一段空心管，然后将线缆线芯经过放线导 轮穿过模孔，卡入编织管内，将计米机复零后正式开车。 2）开机调试 产品初步调整与工艺文件相符合 编织一段后应停车检查节距和密度，是否均匀，符合工艺要求，如有问题及时调 整。 节距――生产 5~10m 线测量节距与文件是否相符 方向――确认方向与工艺文件要求是否相符 外观――检查外观有无露底、叠丝、密度不均匀等不良 将编织合格的电缆线芯，在牵引轮上绕满后引至收线盘，调整好排线节距和摩擦打 滑装置的弹簧压力后，既可正常生产。 3）首检 按工艺文件对照产品进行全面检查，按检查的实际数据填写质量记录表。 拉出盘底废线，缠上合格线，合上安全门，开机，慢速启动，打开内外部断线感应 器开关（编织机感应器距铜丝 5~6mm 最佳） ，并接触一次试验是否停机，机器按各台机 的最佳转速运转。 4）量产阶段 在量产过程中, 产品质量按过程文件要求进行自检，如发现产品质量异常时尽量避免 紧急停车，一旦出现时必须检查放线到收线之间的电线是否有不良现象。停车后检查不 良原因或通知相关人员(班组长）共同参与进行检查，并解决。 当编织丝拉断或用完时，待车停止后将线头剪去换上合格的编织丝，再将编织丝的 线头用手引着编好一小段后，将戳出的线头从根部剪去。 编织过程中，若发现电缆接头，应立即检查其结构尺寸是否与施工单和工艺要求相 一致，不同时应及时调整。在两段电缆接续处，至少应编织 200mm 长的空套，并做好明 显的标记。 编织过程中，应经常注意收线张力的松紧程度，不要发生抖动，应保持电缆平衡地 绕在收线盘上。排线应整齐、均匀，避免交叉和集中堆积。 5）完成订单 提前准备下个生产令的工艺文件文件/工装模具，原辅料等。把上个生产令的物料及 时隔离或回仓。第三节 编织工序的质量要求一、编织工序质量要求 编织所用材料的品种、规格及被编织电线电缆半制品的质量应符合相应产品标准要 求。 编织层表面应均匀、光滑平整、清洁。不得有明显的跳丝、漏丝、节距变异等情 况；不应有擦伤、损坏、毛刺、油污等缺陷。 编织层不允许整体接续，股线可焊接或插接，但插接时露出的金属丝应修平，端头 不外露。 更换线锭应交叉进行，尤其是金属编织，每一米长度上只允许更换一次线锭。 按相应产品标准要求，严格控制编织密度。 编织时，收排线应整齐、均匀，避免交叉和集中堆积。 特殊场合使用的产品，编织层上如需涂覆涂料或防锈漆等材料时，涂层应均匀，不 发粘。- 18 -二、编织工序常见质量缺陷、产生原因及解决办法- 19 -第5章 挤塑工艺培训第一节 工装模具的选择挤塑制品的生产质量除了与设备和材料有关外，很大程度上还取决与工装模具的设 计。对于电缆绝缘或护套挤出工艺来说，其所用模具主要是挤塑模具，当用于特定类型 生产时可能还有钢铝带纵包模等其他一些特殊工装模具。因此下面将简单介绍有关模 具、工装的设计和使用问题 一、挤塑模具设计和选配 挤塑本身质量的好坏与塑料本身的质量、挤出机性能、挤出温度、速度、挤出的冷 却有关外，还与机头模具设计等多种因素有关。模具的几何形状、结构尺寸、流道设计 等直接决定塑料的挤出质量。 （一）挤出模具的组合类型 模芯、模套是挤塑成型模具，模芯固定在模芯座上，其作用是固定和支撑线芯或缆 芯，使塑料成环状，并按一定方向进入模套，通过调整模芯座螺栓以调整模芯模套的相 对位置。模套借助于模套盖固定于机头上，模套的作用是使塑料通过它的内锥孔与模芯 的外锥体所形成的间隙进入孔道成型。 模芯、模套的结构尺寸和几何形状选择的原则是：模芯模套之间形成的间隙应是逐 渐缩小的，胶料通过间隙的速度逐渐加快，同时这一流程中，塑料不应遇到任何障碍， 而成流线形流动，以保证塑料有足够的压力，达到挤出胶层紧密，表面质量良好。 在电线电缆挤塑生产中使用的模具（包括模芯和模套）主要有三种形式，即挤压 式、挤管式和半挤压式三种。模具的结构基本一样，仅仅在于模芯前端有无管状承径部 分和承径与模套的相对位置不同而言。 如图：挤压式 1、 挤压式模具半挤压式挤管式挤压式模具的模芯没有管状承径部分，模芯缩在模套承径后面。熔融的塑料（以下- 20 -简称料流）是靠压力通过模套实现最后定型的，挤出的塑料层结构紧密，外表平整。模 芯与模套间的夹角大小决定料流压力的大小，影响塑料层质量和挤出制品的质量。模芯 与模套尺寸及表面光洁度也直接决定挤出制品的几何形状尺寸和表面质量。模套孔径大 小必须考虑解除压力后的塑料“膨胀” ，以及冷却后的收缩等综合问题。由于压力式挤 出，塑料在挤出模口处产生较大的反作用力，因此，出胶量较挤管式低得多。该模具调 偏困难，尤其是当线芯和缆芯有弯曲时，容易造成塑料层偏心严重，厚薄不容易控制。 产品质量对模具依赖性较大，挤塑对配模的正确性要求较高，且挤出线芯弯曲性能不 好。因此，挤压式模具一般仅用于小截面线芯或要求挤包紧密，外表特别圆整的线芯， 以及挤出塑料拉伸比过小者。 2、挤管式模具 其在挤出时模芯有管状承径部分，模芯口端面伸出模套口端面或与模套口端面持平 的挤出方式，称为挤管式。挤管式挤出时由于模芯管状承径部分的存在，使塑料不是直 接压在缆芯上，而是沿着管状承径部分向前移动，先形成管状，然后经拉伸再包覆在线 芯或缆芯上。在电缆护套和绝缘挤出中主要采用这类模具。 挤管式模具具有以下优点： （1） 挤出速度快。挤管式模具充分利用塑料可拉伸的特性，出胶量有模芯和模套之 间的环形截面积来确定，它远远大于护套的厚度，所以线速度可根据拉伸比不 同而有所提高。 （2） 生产时操作简单，偏芯调节容易。其径向厚度的均匀性只由模芯模套的同心度 来决定。 （3） 配模方便。同一套模具可以利用调整拉伸比的办法，挤制不同尺寸的护套。 （4） 塑料经拉伸后发生“定向”作用，特别对结晶性高聚物，结果使塑料机械强度 提高。 （5） 护套厚薄容易控制。通过调整牵引速度来调整拉伸比，从而改变护套厚度。 （6） 在某些特殊要求中可以挤包得很松，在缆芯外形成一个松包的空心管。 挤管式模具的缺点 （1） 塑料层的致密性差。因为模芯和模套之间的夹角很小，塑料在挤出时受到的压 紧力较小。为了克服这一缺陷，可以在挤出中增加拉伸比，使分子排列整齐而 提高塑料层的致密性。 （2） 塑料层与缆芯的结合力差。可通过抽真空或提高拉伸比的方法解决。- 21 -（3） 挤出外表不如挤压式圆整，缆芯的不均匀性都能在护套表面反映出来。 3、半挤压模具 模芯有管状承径部分，但比较短。模芯承径的端面缩进模套口端面的挤出方式 称为半挤压式，这是挤管式和挤压式的过渡形式。它吸取了挤压式和挤管式模具不易 调偏芯的缺点，特别适用于挤包大规格的绞线绝缘和要求包紧力大的护套。但柔软性 较差的线芯或缆芯不宜采用这种模具进行塑料层的挤包，因为当线芯或缆芯发生各种 形式的弯曲时，将产生偏心。 （二）模具尺寸的选用 模具的几何尺寸有很多，模具的装配尺寸和外形尺寸以及模具的外锥角、内锥角属 于设计问题，不属于本次培训的内容。因此这里仅讨论影响护套尺寸的模具参数进行讨 论。 模具图：D D ddL L1 L2DLe（1） 模芯内径选择 模芯内径就是模芯的承线孔的直径，一般稍大于缆芯外径。如果选择过大，对于挤 压式模具来说，会使偏芯调整困难，还能使熔融的塑料倒流入模芯；对于挤管式模具来 说，会增大塑料拉伸比，影响护套外观。模芯承线孔径选择过小，会使缆芯擦伤，甚至 使包带拉断，另外缆芯在模芯内受到阻力，使挤出外径不均匀，甚至出现竹节形。对于 挤压式模芯的承线孔径，一般选择比缆芯外径大 0.2~1.0mm；挤管式模芯承线孔径选比缆 芯外径大 0.5~3mm。 （2）模芯外径 模芯外径尺寸决定于内径和模芯壁厚的尺寸。这个壁厚的设计既要考虑模具的寿- 22 -命，又要考虑塑料的拉伸特性，壁厚太薄，模具容易损坏，壁厚太厚，使拉伸比增大， 塑料表面光洁度差，甚至容易拉断料流。 一般壁厚取 0.8~1.5mm，具体根据模芯内径尺寸而定，大时取上限，小时取下限。 （3）模芯承线长度 对挤管式模芯来说，其承线长度分为内承线和外承线，而挤压式模芯只有内承线。 其实他是圆柱形孔的长度，内承线过长，则缆芯受到的摩擦阻力大，易使缆芯擦伤，甚 至拉断缆芯。内承线过短，则缆芯不稳定，调整偏芯困难。模芯的外承线长度应与模套 定径长度相适宜，一般比模套定径长度长 3~8mm。 （4）模套内径 模套孔径是模套定径区孔的直径，他对护套外径和表面质量关系十分密切。在实际 生产中应对塑料的工艺性能、缆芯结构等多种因素综合考虑。对于挤压式模具来讲，模 套孔径选择太大，则塑料在定径区内受到的压力就小，挤出层疏松，有沙眼、脱节、毛 糙等缺陷；如果选得过小，则挤出压力较大，外径不均匀，甚至出现麻花纹；一般挤压 式摸套孔径等于护套外径，或比护套外径大 0.2~0.5mm。对于挤管式模套孔径的选择应根 据塑料的拉伸特性和配模系数来计算确定的，在下一节中专门讨论。 （5）模套定径长度 模套定径长度是模套圆柱形孔的长度，它是护套的定径区，塑料在挤出时受到的阻 力大则挤包层紧密、光滑，定径区长，护套外径稳定。但过长，则使塑料挤出压力增 加，增加设备负荷，还会造成塑料表面不光、发毛，塑料易倒流入模芯。定径区过短则 塑料受到的阻力小，流量大，挤包层不紧密，同时外径不稳定。定径长度的选择是以模 套孔径为基础的，一般为模套孔径的 0.5~1.5 倍，但此值要小于模芯外承线长度。 （6）模芯伸出模套的距离（限挤管式） 一般取 0~3mm。当模芯向前伸时，则护套管内径变大，管壁厚度变薄。 （7）模芯承径后部与模套定径后部之间的距离 在挤管式挤出中，要求模芯承径后部退后于模套定径后部有一定距离。如果此段距 离过太短，轻则使挤出的护套管壁变薄，重则引起料流的阻力或反压力太大，造成设备 负荷增大。 一般该段距离取：当护套厚度小于 2mm 时取 2~3mm，护套厚度大于 3mm 时取 4~6mm。 （三） 挤管模具配模系数和拉伸比- 23 -挤管式挤出可以看作在模芯模套出口处有一环状塑料层，经一定拉伸形成一个合适 的空心塑料管套在缆芯上，因牵引速度大于料流挤出速度形成拉伸，料流出模口后形成 一个圆锥。假定出胶量不变，根据线速度的不同圆锥锥度也不同，线速度慢，拉伸小， 圆锥远离模口；线速度快，拉伸大，圆锥尖端就移向模口，在这个圆锥里，环状截面 （即料流的内外径之比）是保持一定比例缩小的，由此可得出一个拉伸比的概念。模具电缆拉伸比的定义：塑料离开挤出模口时圆环状截面积与冷却后所要求的护套管的圆环截面 积之比，称为拉伸比。对于不同的塑料，根据其熔融状态下的粘度、流动特性、护套层 的厚度以及缆结构要求等，其拉伸比也不相同。 电缆护套常用材料有 PVC、PE、PU 等，对于 PE 材料来说，其拉伸比一般取 1： 1.5~8，PVC 为 1：1.2~5，PU 为 1：1.5~3。 例 ： 有 一 电 缆 缆 芯 外 径 为 7.0mm ， 护 套 厚 度 要 求 为 2.0mm ， 其 配 模 的 模 芯 8.0/9.5mm，模套是 16.0mm。则其拉伸比为： S=S1/S2 S1=0.7854*（11.02-7.02）=56.55mm2 S2=0.7854*（16.02-9.52）= 130.18mm2 S=130.18/56.55=2.3 则拉伸比为 1：2.3 从提高绝缘或护套挤出质量来看，希望拉伸比小一些为好。因为拉伸比大，即模 套孔径大，塑料拉伸严重，护套表面粗糙无光泽；拉伸比小，表面质量好，还不会产 生收缩现象。 配模的另一个计算是配模系数 K，其体理论推导这里忽略，只告诉大家一个简 单的计算公式，即： 模套内径 K= 护套外径 / 缆芯外径 模芯外径按上例：K=（16.0/11.0）/（9.5/7.0）=1.07- 24 -根据模具选择而计算，可以得出三种情况： K&1 K=1 K〈1 称为紧包 称为平衡拉伸 称为松包电缆护套挤出一般采用紧包或平衡拉伸，一般 K=1.0~1.1。由配模计算公式及护套 配模系数要求，就很方便地得出模套内径尺寸： 模芯外径*电缆外径 模套内径= * k 缆芯外径 接上例：D=(（9.5*11.0）/7.0)*1.07=15.97mm 以上大家已经了解了模具设计计算的要求和公式,下面再和大家讨论一下紧包过程,其 成型原理,以便大家进一步了解和熟悉配模的要求。 例图： A B大 D 小 DA1 B1 G1 N1 M1G N MO大 d小 dA1 A B E1 E F1 G O E2 F2在上图中。AB 为模芯外径与模套之间的距离，即离开模口时料流的厚度。EF1 是电缆 所需的护套厚度，F1G 为缆芯的半径。 假设，在挤出时选用的模套内径较大，即在图中 A 点移动到了 A1 点，而其余三- 25 -项保持不变，这时 K 值就大于 1，成为不平衡拉伸。若要继续保持 K=1 的平衡拉伸，因 为缆芯外径和模芯外径在挤出过程中是不能改变的，只有增加护套的厚度使 E 点移动到 E1 点。也就是说，模套内径增大后，挤出光缆的外径变粗。如果用了大的模套后仍要求 外径不变，即厚度保持在 EF1 位置，在实际生产中可通过提高牵引速度，使料流经一定 拉伸来达到所需的外径。具体而言，料流 A1B 拉伸到 E1F 位置时，F 点已经和缆芯表面 接触，这时由于线速度的增加，F 点随着缆芯移动到 F2 点，而 E1 点移动较慢，沿着斜线 移动到了 E2 点。E2 点和 F2 点不在垂直 OG 的同一平面上，发生层间错位，通过着个层 间错位（拉伸） ，使护套厚度减薄，E2F2 的厚度等于 EF 的厚度。因此，K 大于 1，则线 缆生产速度快，塑料经一定拉伸与缆芯包得紧密，且机械强度高，同时由于紧包，使塑 料层与纵包层能有较高的结合力。在一般电缆护套生产中，都有意将 K 设计成大于 1。根 据不同塑料其 K 的取值不同，通常 K 取 1.05~1.2。 二、 纵包模具 电缆护套工艺中的纵包主要是用于钢或铝粘结护套的生产，纵包质量除了与纵包 带质量有关外还与纵包模的成型质量有关。纵包模具包括纵包预成型模、成型模、定径 模三部分组成。 预成型模具是两个圆锥体的组合，主要是将纵包带由平面带形卷成半圆或四分之三 圆形，便于形成圆柱形管状体。其进带口的宽度要求比纵包带的实际宽度大 3~10mm。内 模孔径比缆芯外径大 1~3mm。内外模的成型区的间隙应大于 1.5mm。 成型模的主要作用是利用其圆锥型内孔将预成型模出来的半圆形纵包带卷成空心 管，并形成纵包带的重叠。成型摸的小头孔径比缆芯纵包后外径大 0.2~0.5mm。 定径模是将成型模出来的管状钢带进一步压成正规的圆，使其与缆芯紧密接触，减 少钢带与缆芯的间隙，提高阻水性能。其孔径即缆芯纵包后外径，有时考虑钢带的焊接 情况可适当放大 0.1~0.3mm。定径模的有效定径长度一般为孔径 1.2~3 倍。 四、盘具使用 收线盘从一定程度上讲也影响了护套质量。如当护套外径较大时，选用小筒径的收线 盘，可能出现内层铠装钢带损伤护套、缆芯因弯曲变形严重等。另外如果生产大长度 时，选用小规格线盘，会出现收线过满或收卷不下，被迫剪断缆芯。 一般要求收线盘筒径不小于护套外径的 30 倍。收线盘的尺寸要满足生产长度和设备 允许的要求。上盘长度可通过下列公式计算： L=π *P*N*（d2+PD）/1000 其中 P=（d1-d2-2t）/2D- 26 -N=（0.96*L2）/D 式中 ：P――卷绕层数 N――每层卷绕圈数 D――缆芯外径 d1――收线盘外径 d2――收线盘内径 L2――收线盘内宽 t――盘边余量第二节 塑料挤出理论电缆护套挤出其实是一种塑料挤压成型工艺，用塑料挤出机在缆芯外挤套一塑料 管。挤出成型在塑料制品加工种占重要地位。目前电线电缆的加工均采用连续挤出工 艺。挤出成型具有如下主要特点： （1）连续化生产，可根据需要生产任意长度。 （2）由很高的生产率。据有关资料统计，日本一台挤出机平均年生产能力为 85.8 吨，注射机为 27.6 吨，由此可见挤出成型生产能力大于注射机。 （3）应用范围广，能加工绝大多数热塑性塑料合一些热固性塑料。 （4）投资少，见效快。 简单地说，塑料挤出理论是指塑料在螺杆挤出机中的运动、变化过程的一种理论。 而我们研究挤出理论的目的就是要揭示、掌握和促进这一运动、变化过程，从而使挤出 成型加工达到优质、高产、低消耗的效能。 一、热塑性塑料的三态变化 在讨论挤出理论前，让我们先了解一下热塑性塑料在不同温度下的三态变化。我们 知道，物质的性质由物质及分子结构所决定的。塑料是高分子聚合物，它由柔韧的大分 子链结构所组成，分子间的相互作用和分子量决定其所有综合物理性能和主要因素。 根据高分子物理学的概念，热塑性塑料在受热时存在三种物理状态，即玻璃态―― 温度低于玻璃化温度 Tg、高弹态――温度高于玻璃化温度 Tg 而低于粘流态温度 Tf、粘 流态――温度高于粘流态温度 Tf 而低于聚合物分解温度 Td，而当温度高于 Td 时，聚合 物便开始降解或分解。 变形- 27 -Tg Tf Td 温度 玻璃态 高弹态 粘流态 （红色：结晶性塑料；绿色：非结晶性塑料） 例如：下表列举一些塑料的三态温度： 塑料 HDPE PP PVC PBT 脆化温度 T -50 -30 -30 玻璃化温度 Tg 15~35 15~-40 20~50 40~45 熔点温度 Tm 105~137 160~176 160~210 255~260 43~52 60~70 54~74 85 240 热变形温度 分解温度 Td 350对于非结晶的塑料而言，一般在常温时具有一定的刚性和硬度（但不脆）称为玻璃 态。在玻璃态，塑料受一定的冲击、压缩等负荷作用下，变形很小，并随温度的增加使 变形直线上升，但在外力消失后，变形也随之消失，并恢复原状。这种力学性质称为普 弹性（虎克型弹性） 。这是因为在常温时，塑料的大分子不能移动，链段也处于冻结状 态，只有大分子上较小的运动单元，如侧基、支链和链节能运动。我们常用的塑料日用 品也是利用塑料常温下的玻璃态性质。当温度再低时，高聚物处于脆性，在很小的外力 作用下，分子链发生断裂，此时材料失去使用价值，该温度即为脆化温度 Tx。当温度上 升到玻璃态温度以上时，塑料呈现似橡胶一样的高弹性，称为高弹态。在高弹态时，塑 料在较小的外力作用下可产生很大的变形，且初始时，变形随温度的升高而增大，到一 定限度后变为恒定，而外力解除后能够恢复原来状态。这是因为温度升高后，大分子的 振动和转动加速，这时大分子链仍不能移动，但链段已能运动。这时高分子材料如果受 力，卷曲状态的大分子链会沿着受力方向拉长，大分子链由卷曲而拉直，变形可达 100%~1000%（普弹性时变形为 0.04%~0.1%） ，处于高弹性的塑料一般不能作结构材料使 用。当温度继续上升至粘流态温度后，不仅大分子链段能运动，大分子之间也可相互滑 移。这时大分子受外力时，产生粘性流动，即处于粘流态。此时即使外力消失，变形仍 然存在。当高 分子的热运动的能量超过化学键能（即化学键形成时放出的能量或化学键 断裂时吸收的能量） ，就会引起化学键的破坏，结果主链断裂或侧基脱离，导致高分子材- 28 -料性能劣化。 而结晶性塑料的高弹态却不明显，当温度高于熔化温度时，便很快地熔融而处于粘 流态。热塑性塑料随温度变化而发生上述三态变化是可逆的，当温度低于粘流态温度 时，塑料从粘流态转变为高弹态，当温度低于常温时，塑料转变为玻璃态。 严格地说，高聚物的三态转变的温度范围不是完全固定的，塑料的三态转变除与温 度有关外，还和应力作用的时间和作用力施加速度有关。塑料的挤出工艺就是利用塑料 的三态变化来实现的。 二、塑料在挤出机中的运动过程 挤塑机的工作原理是：利用特定形状的螺杆，在加热的机筒中旋转，将由料斗中送 来的塑料向前挤压，使塑料均匀地塑化（即熔融） ，通过机头和不同形状的模具，使塑料 挤压成连续性的所需要各种形状的塑料层，挤包在线芯和电缆上。 1、塑料挤出过程 电线电缆的塑料绝缘和护套是采用连续挤压方式进行的，挤出设备一般是单螺杆挤 塑机。塑料在挤出前，要事先检查塑料是否潮湿或有无其它杂物，然后把塑料预热后加 入料斗内。在挤出过程中，装人料斗中的塑料借助重力或加料螺旋进人机筒中，在旋转 螺杆的推力作用下不断向前推进，从预热段开始逐渐地向均化段运动；同时，塑料受到 螺杆的搅拌和挤压作用，并且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切摩擦热的作用下转 变为粘流态，在螺槽中形成连续均匀的料流。在工艺规定的温度作用下，塑料从固体状 态转变为熔融状态的可塑物体，再经由螺杆的推动或搅拌，将完全塑化好的塑料推入机 头，到达机头的料流，经模芯和模套间的环形间隙，从模套口挤出，挤包干线芯或缆芯 周围，形成连续密实的绝缘层或护套层，然后经冷却和固化，制成电线电缆产品。 2、挤出过程的三个阶段 塑料挤出最主要的依据是塑料所具有的可塑态。塑料在挤出机中完成可塑过程成型 是一个复杂的物理过程，即包括了混合、破碎、熔融、塑化、排气、压实并最后成型定 型。应该指出这一过程是连续实现的。然而习惯上，人们往往按塑料的不同反应将挤塑 过程这一连续过程，人为的分成各个不同阶段，即为；①塑化阶段（塑料的混合、熔融 和均化） ；②成型阶段（塑料的挤压成型） ；③定型阶段（塑料层的冷却和固化） 。 第一阶段是塑化阶段。也称为压缩阶段。它是在挤塑机机筒内完成的，经过螺杆的 旋转作用，使塑料由颗粒状固体变为可塑性的粘流体。塑料在塑化阶段取得热量的来源 有两个方面：一是机筒外部的电加热；二是螺杆旋转时产生的摩擦热。起初的热量是由- 29 -机筒外部的电加热产生的；当正常开车后，热量的取得则是由螺杆旋转物料在压缩，剪 切、搅拌过程中与机筒内壁的摩擦和物料分子问的内摩擦而产生的。 第二阶段是成型阶段。它是在机头内进行的，由于螺杆旋转和压力作用，把粘流体 推向机头，经机头内的模具，使粘流体成型为所需要的各种尺寸形状的挤包材料，并包 覆在线芯或导体外。 第三阶段是定型阶段。它是在冷却水槽中进行的，塑料挤包层经过冷却后，由无定 型的塑性状态变为定型的固体状态。 3、塑化阶段塑料流动的变化 在塑化阶段，塑料沿螺杆轴向被螺杆推向机头的移动过程中，经历着温度、压力、 粘度、甚至化学结构的变化，这些变化在螺杆的不同区段情况是不同的。塑化阶段根据 塑料流动时的物态连续变化过程又人为地分成三个阶段，即加料段（又称破碎段） 、熔融 段（又称塑化段） 、均化段叹称均压段） ，这也是人们习惯上对挤出螺杆的分段方法，各 段对塑料挤出产生不同的作用，塑料在各段呈现不同的形态，从而表现出塑料的挤出特 性。 在加料段，首先就是为颗粒状的固体塑料提供软化温度，其次是以螺杆的旋转与固 定的机筒之间产生的剪切应力作用在塑料颗粒上，实现对软化塑料的破碎。而最主要的 则是以螺杆旋转产生足够大的连续而稳定的推力和反向摩擦力，以形成连续而稳定的挤 出压力，进而实现对破碎塑料的搅拌与均匀混合，并初步实行热交换，从而为连续而稳 定的挤出提供基础。在此阶段产生的推力是否连续均匀稳定、剪切应变率的高低，破碎 与搅拌是否均匀都直接影响着挤出的质量和产量。 在熔融段，经破碎、软化并初步搅拌混合的固态塑料，由于螺杆的推挤作用，沿螺 槽向机头移动，自加料段进人熔融段。在此段塑料遇到了较高温度的热作用，这时的热 源，除机筒外部的电加热外，螺杆旋转的摩擦热也在起着作用。而来自加料段的推力和 来自均化段的反作用力，使塑料在前进中形成了回流，这回流产生在螺槽内以及螺杆与 机筒的间隙中，回流的产生不但使物料进一步均匀混合，而且使塑料热交换作用加大， 达到了表面的热平衡。由于在此阶段的作用温度已超过了塑料的流变温度，加之作用时 间较长，致使塑料发生了物态的转变，与加热机筒接触的物料开始熔化，在机筒内表面 形成一层聚合物熔膜，当熔膜的厚度超过螺纹顶与机筒之间的间隙时，就会被旋转的螺 纹刮下来，聚集在推进螺纹的前面，形成熔池。由于机筒和螺纹根部的相对运动，使熔 池产生了物料的循环流动。螺棱后面是固体床（固体塑料） ，物料沿螺槽向前移动的过程- 30 -中，由于熔融段的螺槽深度向均化段逐渐变浅，固体床不断被 挤向机简内壁，加速了机筒向固体床的传热过程，同时螺杆的旋转对机筒内壁的熔膜产 生剪切作用，从而使熔膜和固体床分界面的物料熔化，固体床的宽度逐渐减小，直到完 全消失，即由固态转为粘流态（可塑态） 。此时塑料分子结构发生了根本的改变，分子间 张力极度松弛，若为结晶性高聚物，则其晶区开始减少，无定形增多，除其中的特大分 子而外，主体完成了塑化，即所谓的“初步塑化” ，并且在压力的作用下，排除了固态物 料中所含的气体，实现初步压实。 在均化段，具有这样几个突出的工艺特性：这一段螺杆螺纹深度最浅，即螺槽容积 最小，所以这里是螺杆与机筒间产生压力最大的工作段；另外来自螺杆的推力和筛板等 处的反作用力，是塑料“短兵相接”的直接地带；这一段又是挤出工艺温度最高的一 段，所以塑料在此阶段所受到的径向压力和轴向压力最大，这种高压作用，足以使合于 塑料内的全部气体排除，并使熔体压实、致密。该段所具有的“均压段”之称即由此而 得。而由于高温的作用，使得经过融熔段未能塑化的高分子在此段完成塑化，从而最后 消除“颗粒” ，使塑料塑化充分均匀，然后将完全塑化熔融的塑料定量、定压地由机头均 匀地挤出。 4、挤出过程中塑料的流动状态 在挤出过程中，由于螺杆的旋转使塑料推移，而机筒是不动的，这就在机筒和螺杆 之间产生相对运动，这种相对运动对塑料产生摩擦作用，使塑料被拖着前进。另外，由 于机头中的模具、多孔筛板和滤网的阻力，又使塑料在前进中产生反作用力，这就使塑 料在螺杆和机筒中的流动复杂化了。通常将塑料的流动状态看成是由以下四种流动形式 组成的： l）正流――是指塑料沿着螺杆螺槽向机头方向的流动。它是由螺杆旋转的推挤力产 生的，是四种流动形式中最主要的一种。正流量的大小直接决定着挤出量。 2）倒流――又称逆流，它的方向与正流的流动方向正好相反。它是由于机头中的模 具、筛板和滤网等阻碍塑料的正向运动，在机头区域里产生的压力（塑料前进的反作用 力）造成的。由机头至加料口形成了“压力下的回流”也称为“反压流动” 。它能引起生 产能力的损失。 3）横流――它是沿着轴的方向，即与螺纹槽相垂直方向的塑料流动。也是由螺杆旋 转时的推挤所形成的。它的流动受到螺纹槽侧壁的阻力，由于两侧螺纹的相互阻力，而 螺杆是在旋转中，使塑料在螺槽内产生翻转运动，形成环状流动，所以横流实质是环- 31 -流。环流对塑料在机筒中的混合、塑化及热交换影响很大，塑料所以能在螺杆中混合、 塑化成熔融状态，是和环流的作用分不开的。环流使物料在机筒中产生搅拌和混合，并 且利于机筒和物料的热交换，它对提高挤出质量有重要的意义，但对挤出流率的影响很 小。 4）漏流――它也是由机头中模具、筛板和滤网的阻力产生的。不过它不是螺槽中的 流动，而是在螺杆与机筒的间隙中形成的倒流。它也能引起生产能力的损失。由于螺杆 与机筒的间隙通常很小，故在正常情况下，漏流流量要比正流和倒流小得多。在挤出过 程中，漏流将影响挤出量，漏流量增大，挤出量将减小。 塑料的四种流动状态都不能以单独形式出现，就某一塑料质点来说，既不会有真正 的倒流，也不会有封闭的环流。熔体塑料在螺纹槽中的实际流动是上述四种流动状态的 综合，以螺旋形轨迹向前的一种流动。 5、挤出量 挤出量是挤塑机的重要特性参数，是挤出理论的重要研究内容之一。如上所述挤出 过程中塑料流动是人为的将螺杆按某工作特性分为三个部分，但事实上，螺杆本身是一 个整体；塑料沿螺杆全长上的物态变化，也是逐渐连续发生、发展并完成的，并不存在 一个两相界面。为此，对挤出量就有了两个假设，把塑料由固态转为粘流态的全过程假 定发生并完成在变化区段的所谓“粘结点” ，而塑料被压实则假定发生并完成在变化区段 的所谓“填实点” ，由此人为的将全部物料分为两部分，即“粘结点”前的固体部分和 “粘结点”后的流体部分。对于一个结构合理的挤出机构，由于挤出具有连续性的特 点，其固态下的挤出量与粘流态下的挤出量应绝对相等（逸出的气体忽略不计） ，因此挤 出量即可由两部分之一求得，一般都以后段的流体力学方法计算，对等距不等深螺杆的 挤出量计算公式是： V*b*h1-h2 Q= b*g*p*h12*h22h1+h2 6η *L*（h1+h2） 其中：Q――挤出量（cm3／分） ； V――螺杆在推进方向的速度（cm/分） ； b――螺槽宽度（cm） h1――填实点螺纹深度（cm） ； h2――端部螺纹深度（cm） ； g――重力加速度（cm/分 2） ；- 32 -p――挤出压力（kg/cm2） ； η ――塑料粘度（kg／cm?分） L――填实点到端部螺纹展开长度（cm） 。 从挤出量计算公式来看，影响挤出量的因素主要是： l）挤出压力越大，挤出量就越小。挤出压力是推力与其反作用力形成的，挤出压力 大则反作用力大，而反作用力是回流（倒流和漏流）产生的根源，故挤出压力越大，对 正流的抵消作用也就越大，从而使挤出量减少。 2）螺槽越浅，挤出量越稳定。在挤出过程中，因温度、螺杆速度的微小变化，将导 致挤出压力的变化。从挤出量计算公式第二项可以知道，当螺槽深度较大时， （h12*h22） 之值将很大，即使挤出压力发生微小变化，也将引起第二项式的大量波动，影响挤出量 的大幅度波动。 3）螺槽宽度越大，螺槽容积越大，则挤出量越大。但不能一味地加大螺槽宽度来提 高挤出量，因加宽螺槽宽度，将使螺纹厚度减小或塑化路径缩短，前者使螺纹耐磨强度 降低，后者使塑化能力降低。 4）螺纹深度要适当，太浅则挤出量小；太深则形成挤出量不稳，并影响塑化均匀 性。 6、挤出质量 挤出质量主要指塑料的塑化情况是否良好，几何尺寸是否均一。即径向厚度是否一 致，轴向外径是否均匀。决定塑化状况除塑料本身之外，主要是温度和剪切应变率及作 用时间等因素。挤出温度过高不但造成挤出压力的波动，而且导致塑料的分解，甚至可 能酿成设备事故，因此挤出温度应按工艺温度控制。而减小螺槽深度，增大螺杆长径 比，虽然有利于塑料的热交换和延长受热时间，满足塑化均匀，但将影响挤出量，又为 螺杆制造和装配造成困难。所以确保塑化的重要考虑应是提高螺杆旋转对塑料所产生的 剪切应变率，以达到机械混合均匀，挤出热交换均衡，并由此为塑化均匀提供保障。这 个应变率的大小由螺杆与机筒间的剪切应变力所决定，其剪切的应变率数值的为： Π d*N Δ= h 其中：Δ ――为剪切应变率（l/min） ； D――为螺杆直径（cm） ； N――为螺杆转速（r／min） ；- 33 -H――为螺槽深度（cm） ； 由此可见，在保证挤出量的要求下，可以在提高转速的情况下加大螺槽深度。此 外，螺杆与机筒的间隙也对挤出质量有影响，间隙过大时则塑料的倒流、漏流增加，不 但引起挤出压力波动，影响挤出量；而且由于这些回流的增加，使塑料过热而导致塑料 焦烧或成型困难。 7、塑料挤出理论的研究 塑料挤出理论的研究就是根据塑料在挤出机中的三个历程――即从加料区的固态到 过渡区（熔融区）的固态――粘流态、直到均化区的粘流态这三种物理过程进行研究。 也就是把挤出机的挤出理论主要分成三个职能区进行研究，即一般所谓加料区的固体输 送理论、熔融区的熔融理论和粘流体输送理论。 这些理论不同程度上揭示了物质性质、机器结构参数和工艺条件对熔融过程、输送 流率的影响，这就为改进挤出机结构设计、制定合理的工艺条件、选择材料等提供了理 论依据。 由于这次培训的类型及培训时间关系，这里仅对挤出理论的三个理论进行简单的介 绍。 （1） 固体输送理论 在挤出过程中，加入螺杆中的固体塑料，由旋转螺杆的推力作用，向前推进，在机 头阻力作用下，物料不断被压实。开始塑化和尚未塑化物料连续整齐排列，形成充塞于 整个送料段螺槽有弹性的“固体塞” 。根据这一现象，利用固体对固体摩擦的静力平衡方 程为基础，建立了固体输送理论。（2）熔融理论熔融理论是建立在热力学、流变学基础上的一种理论。在加料段末段与加热机筒接 触的物料开始熔化，在筒内表面形成一层聚合物熔膜，当熔膜的厚度超过螺纹顶与机筒 之间的间隙时，就会被旋转的螺纹刮下，聚集在螺纹的前面，形成熔池。由于随着温度 的不断提高及螺杆的剪切作用，熔池不断扩大。影响熔融段长度的因素主要是物料特 性、流率、螺杆转速、机筒温度和物料初温。（3）熔体输送理论熔体输送理论又称为流体动力学理论，它是研究螺杆均化段如何保证塑料彻底塑 化，并使之定压、定量、定温挤出，以获得稳定的质量和产量。- 34 -第三节 塑料挤出的质量控制塑料电线电缆的主要绝缘材料和护层材料是塑料。热塑性塑料性能优越，具有良好的加 工工艺性能，尤其是用电于电线电缆挤制绝缘层和护层生产时工艺简便。电线电缆塑料 绝缘层和护层生产的基本方式是采用单螺杆挤出机连续挤压进行的。由于挤出机具有连 续挤出的特点，所以塑料绝缘和护套的生产过程也是连续的。就电线电缆生产而言，产 品规格的差异，挤制部件的不同及由此确定的塑料品种的不同，往往决定了挤制设备及 工艺参数的某些变化。但总的来讲，各种产品、各个部件的挤塑包覆工艺是大同小异 的。 一、生产设备能力选择 生产设备虽然在资源配置时已经考虑到了能力问题，对操作员工来说无关紧要，但 是当工厂内具有多台或多种型号的塑料挤出机时，就要考虑采用何种型号的挤出机，生 产多大规格的电缆。也就是说，这台挤出机最大能挤多粗的电缆，或者说这样粗的电 缆，最大每分钟能开几米。 塑料挤出机的生产能力取决于螺杆的直径、螺杆的转速、螺杆的参数以及驱动电机 的功率，一般作为操作工来说只需考虑螺杆的直径。从挤出理论公式知道，生产能力接 近于螺杆直径的平方成正比例关系，即在其它条件相同时，增大螺杆直径可显著提高生 产能力。 Q=β Ds2n式中：Q――生产能力（kg/h） Ds――螺杆外直径 （cm） n――螺杆转速 （转/分） β ――经验出料系数，取 0.003~0.007 简单地讲，电缆护套外径不能大于螺杆外径的三分之一，如大于此值，将出现塑料塑化 不良或外径波动太大。 另外，牵引的最大或最小速度应与挤出速度相适应，当生产一些护套外径较粗时， 也就是说挤出量很大导致线速度较低时，在牵引速度降到最小后，由于牵引电机长期处 于低速运行，其负载特性较差，因此，牵引速度有波动，而带来护套外径变化。一般要 求线速度运行在设备线速范围的 20%~85%之间。二、原材料处理- 35 -电线电缆绝缘和护套用塑料主要为聚氯乙烯（PVC） 、聚乙烯（PE） 、和交联聚乙烯 （XLPE） ，以及通信电缆绝缘用泡沫聚乙烯（YF） ，其次还有聚四氟乙烯和聚酰胺树脂 等。 对原材料处理的最基本要求有以下几点：l）去除塑料中过量的水分或潮气；2）去除 固体杂质；3）均匀混入某种塑料和配合剂。 1、干燥 塑料中含有过量水分或塑料受潮，不仅会影响挤出过程的正常进行，还会影响产品 的质量。因为水分在挤出过程中受热转变为水蒸汽，在制品塑料层中产生许多气泡，它 不仅会影响绝缘和护套的机械性能，更为严重的是它将降低绝缘耐电强度，所以绝缘 （尤其是高压电缆的绝缘料）应严格控制其含水量。 目前国内挤出机都采用粒料，它采用塑料薄膜和牛皮纸包装，有较好的密封效果， 因此除聚酰胺树脂以外，对于一般电压级（0.6／1kV 及以下）产品用塑料，在没有受潮 的情况下，不再另行干燥。比较简便的干燥方法是，在挤出机上装上真空干燥料斗，干 燥随挤出用料连续进行，或采用电加热或蒸汽（外部）高温干燥。为控制挤出层中水 分，还应控制引人的导电线芯或缆芯表面的附着水分，为此在一般挤出机前部都装有线 芯预热器。 表 5-1 是常用塑料的干燥温度设定，具体根据受潮情况可适当调整。 物料名称 PE，PP，PS 尼龙 ABS 聚碳酸酯 PVC 低烟无卤料 耐电痕 PE 各类色母料 2、去除固体杂质 为保证电线电缆产品的电气绝缘性能，必须对原材料中的机械杂质进行严格控制。 为此，除对电缆料生产厂提出较高的要求外，还应搞好生产环境的卫生，避免挤出过程 中混人新的杂质，在机头处装滤网滤除已混人的杂质，对于要求较高的产品，挤出机应 安装真空密闭料斗，并在机头前装有线芯去污装置。- 36 -干燥温度 65―85 70―85 70―90 110―120 65--80 55~70 80~95 60~90℃干燥时间 h 2~4 6~16 2~4 6~12 2~6 6~12 4~8 2~43、混合配合剂 鉴于目前电缆料的供应情况，某些批量小，特殊要求的塑料，要常在电缆厂加工， 较完善的办法是，在捏合机上进行混合，然后在塑化挤出机进行塑化造粒。对于要求不 高的产品也可以在装有搅拌器的加料斗中进行。 在实际挤塑生产中还常加入色母料或其他功能性母粒的要求。一般可采用人工混合 或采用混料机混合。 三、挤出温度控制问题 在塑料挤出过程中，塑料聚集态的转变以及决定塑料流动的粘度都取决于温度，温 度是塑料由固体颗粒状态转变成粘流态的主要条件，挤塑机的温度加热控制系统（简称 加温系统）是实现塑料物态转变的重要设施，温度控制不好，对产品质量影响极大。 1、温度控制系统 挤塑机的温度控制系统是由电加热和冷却组成，以实现挤塑机各区域温度的升降和 调节，控制适当温度可保证挤出质量。 温度控制机理 安装在挤塑机上的电加热器和冷却风机是主要的控制机构。由于电加热具有升温、降温迅速的特点，而温度过高和过低都是挤出中绝对避免的，所以电加 热必须有一套灵敏度相当高的温度调节装置，一般包括有自动测量仪器、控制仪表，以 及有效的冷却设施。在挤塑机的适当位置上（越接近塑料层越好）安装有测量元件热电 偶，就是极其重要的温度检测元件。在加温和挤出过程中，测温元件热电偶随时测得的 热电势信号被送到控温仪，经放大处理后与温度设定值比较，温度仪表指示不到设定值 时，则继续加热，如接近或到达设定值，则按不同的调节规律仪表发出不同的指示信 号。当超过设定（温度）值，则开动冷却风机；使机身得到冷却，使温度得以下降，回 到预设定值。如此反复，自动控制或手动调节，使温度稳定在被控制值附近。 2、各加温部位的作用 一般小型塑料挤出机有六个温控部位在挤塑机的机头处有三个，机身处有三个。大 型塑料挤出机有 10 个温控部位在挤塑机的机头处有四个，机身处有六个。温度可根据需 要自动调节，但应满足工艺规定的温度范围。在使用过程中，加料段加热区温度较低， 机脖加热区的温度较高，模具加热区的温度稍低，形成了一般温控部由低到高在到稍低 的变化，这是由于各部位的作用而决定的。 （l）机头 2、3 区的作用：机头区的温控，对塑料挤出表面质量起着决定作用，如果 温度控制得合适，模具选配得恰当，塑料产品的表面就平整光滑。- 37 -（2）机头 1 温区（机脖）的作用：塑料塑化好以后，在螺杆旋转作用下由机筒进人 机脖，由于机脖容积较机筒小，又加上滤网板的作用，产生较大的阻力，螺杆旋转产生 的推力作用，塑料致密，并塑化压实，保证了塑化效果。此时需要较高的温度，有利于 塑料熔体顺利地进人机头。 （3）机身 2、3 温区的作用：此加热区为均化段和塑化段，由于螺杆转动的搅拌压 缩作用，经过预热的固体塑料变成可塑的粘滞液体（熔融状态） ，在温度的作用下，塑料 完成塑化均匀。 （4）机身 1 温区的作用：颗粒状塑料从加料斗进人机筒内，由于温度的作用，塑料 开始被预热，并把多余的气体从加料口排除。此段的温度控制不宜过高，以免影响颗粒 塑料的下料，故为温度控制区域最低的加温区。 3、加温时应注意的几个问题 （l）经常检查各加温区的仪表、开关、线路、插头、接线柱、热电偶等是否好 用．发现问题及时找仪表工和电工修理。 （2）加温时要注意看清是手动加温还是自动加温，加温时不准离岗。 （3）调整模具和清理机头时，要防止损伤插头、接线柱、热电偶，并谨防触电。 （4）调节温度要用工具（小型螺钉旋具）调整定位针。 （5）严禁摔打和碰撞仪表、插头、接线柱及热电偶。 （6）自动控制无电流而手动控制有电流时，应找仪表工检修。自动和手动控制都无 电流时，应找电工检修。 （7）加温时仪表指示针，始终指示最大值或最小值时，应找仪表工检修热电偶系 统。 （8）经常检查插头、接线柱、热电偶是否接触良好。 4、控制温度的高低对产品质量的影响 温度是塑料由固体状态向粘流状态转变的有效手段，同时它也可能造成塑料的烧焦 或分解，温度低时，也可能造成严重的设备事故。由于塑料品种的不同，以及挤出速 度、挤出外径、挤出厚度的不同，在实际的挤出过程中，温度控制不尽相同，因此对具 体的品种要采用相应的挤塑温度。另外，除塑料和结构尺寸造成的温度控制不同外，环 境温度也应予以考虑。因此，严格按照工艺要求控制温度的高低，保证挤塑过程的顺利 进行，保证良好的产品质量，是每一个操作者不可忽视的职责。 （1）温度过高：指的是温度控制超过某种塑料的最佳塑化温度，容易使塑料焦烧和- 38 -老化，也容易产生气孔、气泡、气眼、定型不好等质量问题。温度过高，还会造成挤出 过程中挤出压力波动，塑料在机简内“打滑” ，挤出量不稳，使挤包层和产品外径尺寸不 均。 （2）温度过低：指的是温度控制低于塑料的最佳塑化温度，造成塑料塑化不好，挤 出表面有树脂疙瘩或未塑化好的小颗粒。特别是合胶缝合不好，不但影响产品质量，还 容易造成塑胶层脱节、裂纹、断胶等现象。因此，要严格按照工艺规定控制温度，不宜 过高或过低。 在实际挤制过程中，因设备新旧、外径大小的不同，挤制工艺有所不同，温度控制 也不尽相同，如挤制绝缘和护套所用塑料一样，但因树脂中的添加剂不同，其温度控制 亦有区别，挤（化学）泡沫 PE 时，受发泡剂分解温度的限制；挤交联、PE 时，受交联 剂分解温度制约，温度控制就要相应调整。另外，环境温度的高低也会影响挤 塑温度的控制，冬天与夏天就要相差 5－10℃。 为了使固体塑料熔化成熔体，挤出物的最终温度应大于塑料的熔融温度，其上限温 度取决于聚合物的最高稳定温度。如 PE 的熔融温度范围较宽，则有较宽的加工温度范 围，而 PVC 稳定的温度范围很窄，故其加工稳定范围较小。 由于温度影响着塑料的熔融过程和熔体的流动性，因此挤出温度就和挤出物的质量 有密切关系。有研究指出，低温挤出有如下优点：保持挤出塑料层的形状比较容易；由 于挤包层中热能较小，缩短了冷却时间；此外温度低还会减少塑料降解，这对聚氯乙烯 是很重要的。但挤出温度过低，会使挤包层失去光泽，并出现波纹、不规则破裂等现 象；另外温度低，塑料熔融区延长，从均化段出来的熔体中仍夹杂有固态物料，这些未 熔物料和熔体一起成型于制品上，其影响是不言而喻的。温度对产品的物理性能影响是 复杂的，电缆乙烯类塑料绝缘层抗张强度与挤出温度有关，对应于最大的抗 张强度有一最佳的挤出温度。提高低密度聚乙烯护套的挤出温度，能提高抗应力开裂强 度。但也应当指出，挤出温度过高，易使塑料焦烧，或出现“打滑”现象；另外温度高 挤包层的形状稳定性差，收缩率增加，甚至会引起挤出塑料层变色和出现气泡等。- 39 -挤出温度对 LDPE 护套的拉伸强度的影响见下表： 挤出温度℃ 175 180 182 184 185 193 断裂伸长率% 213 224 267 275 277 285 拉伸强度 Mpa 12.5 12.8 14.1 14.4 14.6 14.0挤出物料的热量来自机筒加热和螺杆旋转剪切以粘性耗散和摩擦。前者在运行初期 是很重要的，后者在运行稳定后则是主要的。升高机筒温度很自然地会增加从机筒到塑 料的热交换。在挤出稳定运行之后，螺杆旋转剪切变形的粘性耗散和摩擦热量，常常}