一种新型扁形电梯电缆护套免调挤出模具的设计

陈志榕，廖水平，赵占海

(广州广日电气设备有限公司，广东 广州511447)

0 引言

扁形电梯电缆护套传统的生产工艺是一种可调的生产方式，模芯和模套分隔安装，模芯通过螺纹与模芯座连接，生产时通过反复调整机头的螺栓来实现同心，满足工艺要求。这种模具的生产存在很多弊端，如效率低下、损耗大等。针对这些弊端，本文介绍了一种全新的免调模具的设计和应用。

1 扁形电梯电缆结构的特点和要求

扁形电梯电缆主要用于电梯及其它升降机上下升降等要求频繁移动和弯曲的场合。扁形电梯随行电缆的结构见图1。从图1可知，扁形电梯电缆的导体是软结构，绝缘线芯要平行排列或多根绝缘线芯绞合成组后平行排列，缆芯组与组之间要保留一定的距离E1。根据JB/T 8734.6—2012的要求“护套应紧密挤包，以避免形成空隙，且不粘连绝缘线芯内单元缆芯的内护套(若有)。扁形电缆的边缘应成圆角。”扁形电梯电缆的护套挤出必须采用挤压式进行生产。

2 传统扁形电梯电缆护套挤出模具

挤出模具是扁形电梯电缆生产工艺的重要组成部份，传统的扁形电梯电缆护套挤出模具由模芯和模套构成，其模芯与固定在机头上的模芯座通过螺纹连接固定，模套用调整螺栓和压盖固定在机头上。这种连接配合方式，安装时很难保证模芯的扁平穿线孔轴线与模套定型孔轴线重合。调偏时，需要经过多次反复调整才能使模芯与模套同心，耗时且浪费原材料，生产效率低;操作者对模具调偏完全凭经验实现，如果操作不当，常常会出现护套偏心、厚度不均匀、电缆结构不稳定、表面不光洁等缺陷。另外，由模套内表面和模芯外表面所形成的流道中，模套存在流道死角，造成流道不顺畅、容易形成焦料(见图2)。

3 扁形电梯电缆护套免调挤出模具的设计

为克服现有技术中的扁形电梯电缆挤出式模具存在的上述问题，实现挤包护套免调的目的，现改进、设计了一种新型的能保证挤包护套层厚度均匀，基本无偏心的扁形电梯电缆挤出式免调模具。

3.1 模芯与模套的设计

传统模具的模套和模芯是分开安装的，装到机头后很难保证模套和模芯的同心度。开机前，要反复调整模套与模芯之间的位置才能满足电缆护套层不偏心。为了实现挤包护套免调目的，我们打破了常规的做法。

图1 扁形电梯电缆的结构图

图2 传统扁形电梯电缆护套挤出模具的结构示意图

新型扁形电梯电缆挤出式免调模具的结构示意图见图3，其结构也是像传统模具一样，由模芯和模套构成，但模套和模芯是连成一整体，模芯和模套均呈圆盘状，且外径一致。在模芯上沿轴向设有穿线孔，并在该模芯的周向设有两个销孔和两个螺孔。在模套上沿轴向设有定型孔，并在该模套上与模芯上的销孔和螺孔相对应地设有两个销孔和两个螺孔。为达到模具免调的目的，穿线孔和定型孔的纵向轴线和横向轴线要分别重合一起。在模套与模芯相对一侧的侧面上沿径向设有两个供料通道，该供料通道呈扇形状，保证塑料有足够的压力，同时使塑料流动均匀稳定。

3.2 模具工艺尺寸

3.2.1 模芯尺寸

模芯外径:根据机头结构内筒直径设计，一般小于机头内筒孔径(0.05～0.25)mm。

模芯孔径尺寸A2、B:这是对挤出质量影响最大的结构尺寸，按缆芯结构特性及其尺寸设计，既不能太大，也不能太小。因为过大了，一则形成缆芯的摆动而造成挤出偏芯，再则会出现倒胶;而过小，会出现穿线难，挤出竹节形，易刮伤线芯和拉断线芯等现象，也使模具寿命降低。通常为加工便利，且模芯孔径尺寸系列化，则多取模芯孔径A2、B为整数。一般情况，A2、B比缆芯尺寸大(0.2～0.5)mm。

模芯穿线孔长度L4:L4决定线芯通过模芯的稳定性，太短稳定性差，易磨损，易偏心;设计得太长，将造成阻力大，可能使线芯刮伤、拉细、拉长，加工困难。一般L4=(3～6)A2，且穿线孔径A2较大时选下限，否则，反之。

图3 新型扁形电梯电缆挤出式免调模具的结构图

3.2.2 模套尺寸

模套外径:与模芯外径一样要根据机头结构内筒直径设计，一般小于机头内筒孔径(0.05～0.25)mm。

模套定型孔尺寸:这又是模套设计的精密尺寸之一。决定挤出外形和表面质量，模套定型孔尺寸太大，拉伸大，表面粗糙;太小，表面光滑，但易粗细不匀。要根据扁形电梯电缆结构尺寸、各挤出工艺参数及挤制塑料特性来严格设计。模套定型孔尺寸一般比扁形电梯电缆尺寸大(0.05～0.25)mm。

模套定型孔长度L5:一般取L5=(2～5)A2为宜，模套定型孔长度L5影响机头内塑料的压力、偏心度和表面光洁度。长一些对定型有利，但越长阻力越大，压力越大，塑料不易流动，生产率低。L5越短，阻力越小，压力越小，塑料易流动，表面光滑，但线径不均匀，包不紧。

模套长度L3:L3=L5+L6

3.2.3 供料通道尺寸

供料通道L1、L2、L6:根据机头出料口结构设计，L1、L6等于机头出料口尺寸;L2比扁形电梯电缆成品宽度大(3～6)mm。

3.3 模具的装配及电缆成型原理

装配时，先将模芯的前端与模套的后端贴合，再用不锈钢定位销穿过销孔，通过定位销将模芯和模套的位置配合，定位后再通过内六角圆柱螺栓将模芯和模套固定连接成一体，并要求模芯的穿线孔与模套的定型孔的同心度小于0.05 mm。将模具套入机头后，用定位销钉插入模套侧面上沿圆周设有两定位孔，并用模具压盖压紧模具固定在机头上。

塑料在机头内经分流器分成上下两部分(如图3箭头方向所示)经模具供料通道挤压到缆芯上，沿着缆芯运动方向经模套成型挤出。

4 结束语

该新型扁形电梯电缆护套免调挤出模具，已在我公司正常生产使用一年多了，效果显著，与传统的挤出模具相比，新型免调模具的优点是:

(1)模芯和模套对心容易，且安装时不必调偏，提高了生产效率，并且节约了原材料。据统计，生产扁形电梯电缆时，每转换一个规格可节省15～20 m扁形电梯电缆的原材料，节省调偏时间约30 min/次;

(2)采用上下两个供料通道，保证各缆芯上下塑料的压力相等，护套层厚度均匀，不偏心;

(3)流道畅顺，清理方便，无需拆卸分离模芯和模套。

为了配合模具的安装使用，实现免调生产，机头必须作些设计改进，在此不作论述了。

［1］薛 琦.扁电缆护套挤压模具的设计［J］.机械制造，1999(4):34-35.

［2］张艳秋.一种新型自承式光缆护套挤出模具的设计［J］.电线电缆，2012(3):33-38.

［3］JB/T 8734.6—2012额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆电线和软线 第6部分电梯电缆［S］.