资源描述
电缆生产工艺
§1 拉线
一、 基础知识
1. 线材拉伸
线材拉伸是指线坯经过模孔在一定拉力作用下,发生塑性变形,使截面减小、长度增加一个压力加工方法。
2. 拉伸特点
① 拉伸线材有较正确尺寸,表面光洁,断面形状能够多样;
② 能拉伸大长度和多种直径线材;
③ 以冷压力加工为主,拉伸工艺、工具、设备简单,生产效率高。
④ 拉伸耗能较大,变形率受到一定限制。
3. 拉伸条件
¯ 为实现拉伸过程,拉伸应力(σL)应大于变形区中金属变形抗力 (σk),同时小于模孔出口端屈服极限(σs k)或抗拉强度(σb),即: σk<σL<σs k 或 σk<σL<σb
¯ 通常以σL和σs k(或σb)比值大小表示能否正常拉伸,即安全系数:
¯ 伴随线径减小,线材内部存在缺点,变形程度加大,拉伸模角、拉伸速度、金属温度等原因改变,对正常拉伸过程全部有一定影响。通常安全系数和线径关系以下:
线 径
(mm)
型线
粗线
>1.0
1.0~0.4
0.4~0.1
0.1~0.05
<0.05
安全系数
Ks
≥1.4
≥1.4
≥1.5
≥1.6
1.8
≥2.0
4. 拉伸原理
拉伸属于压力加工范围。拉伸过程生产极少粉屑,体积改变甚微,即可认为拉伸前后金属体积不变:
V0=VK 或 S0L0=SKLK
¯ 相对延伸系数μ:拉伸后和拉伸前线材长度比。μ=LK /L0 。
¯ 压缩率δ:拉伸前后断面面积之差和拉伸前断面面积比值百分数。
¯ 延伸率λ:拉伸后和拉伸前长度之差和拉伸前长度比值百分数。
¯ 减缩系数ε:拉伸后断面面积和拉伸前断面面积比值。
5. 拉线模
拉线模是拉线过程最关键工具。线模关键部分是模孔,通常由相互圆滑连接润滑区、工作区、定径区、出口区四个区域组成。
¯ 润滑区:润滑剂在这里停留并被带入工作区。
¯ 工作区:金属在这个区域内实现变形(变细、变长),实际和金属接触部分叫做变形段。
¯ 定径区:使拉线尺寸正确,形状符合要求,模孔直径即定径区直径。
¯ 出口区:不刮伤从定径区出来线材,同时预防停机线材回弹引发断线。
6. 拉伸过程
¯ 线材一次拉伸:从放线到收线只经过一道线模拉伸。一次拉伸用于拉粗线。特点是加工率较大生产线坯较短,生产效率低。
¯ 线材数次拉伸:从放线到收线经过数道(2~25道)线模拉伸。数次拉伸特点是总加工率大,速度快,自动化程度高。
¯ 滑动连续式数次拉伸:拉线时假如各拉线轮上(K道除外)积线圈数不变(每秒钟经过各道线模线材体积相同),通常称为滑动式拉线机。其特点是:线材在各道(最终一道除外)拉线轮上全部有滑动;各道(第一道除外)全部存在反拉力。
¯ 无滑动数次拉伸:无滑动拉伸关键特点是线材和绞轮间没有滑动,各中间绞轮上线材圈数能够增减。在拉线过程中:储存系数等于1时,K道绞轮上线材圈数不变,线材不发生扭转,但不能保持长久不变;储存系数小于1时,K道绞轮上线材圈数逐步降低,线材发生扭转;储存系数大于1时,K道绞轮上线材圈数逐步增加,线材一样发生扭转。
为确保线材和绞轮无滑动,每个中间绞轮应绕15圈以上线材。
正压力
反拉力 拉伸力
摩擦力
二、 影响线材拉伸原因
金属线材在拉伸时受到四个外力,
即:拉伸力、正压力、摩擦力和反拉力。
拉伸力大小是实现拉伸过程基础原因
之一,影响拉伸力原因以下:
1. 铜、铝杆(线)材料。
在相同情况下,拉铜线比拉铝线拉伸力大,拉铝线轻易断,所以拉铝线应有较大安全系数。
2. 材料抗拉强度。
抗拉强度受化学成份、压延工艺等多个原因影响,抗拉强度高拉伸力大。
3. 变形程度。
变形程度越大,在模孔中变形长度越长,正压力、摩擦力增加,拉伸力也增大。
4. 线材和模孔间摩擦系数。
摩擦系数越大,拉伸力也越大。摩擦系数由线材、模芯材料和光洁度、润滑剂成份和数量决定。铜杆表面酸洗不净,残留氧化亚铜也使拉伸力增大。
5. 线模模孔工作区和定径区尺寸和形状。
线模工作区圆锥角增加时,摩擦力减小、金属变形抗力增大,使拉伸力变大。定径区越长,拉伸力越大。考虑模孔寿命,定径区不能过小。
6. 线模位置。
线模安放不正或模座歪斜会增加拉伸力,使线径表面质量不好。
7. 多种外来原因。
进线(杆)不直、放线打结、拉线抖动等全部会使拉伸力增加,造成断线。
8. 反拉力增大原因。
放线张力过大,上一道离开绞轮张力增大等会增加下一道反拉力。反拉力增加时,拉伸力也随之增加。
三、 拉线设备
种 类
名 称
特 点
单模
拉线机
卧式单模拉线机
立式单模拉线机
多模
拉线机
滑动式连续拉线机
非滑动式连续拉线机
四、 拉线润滑
五、 拉线模具
六、 拉线工艺
七、 拉线废品产生原因和处理方法
废品名称
产 生 原 因
处 理 方 法
断线
接头不牢
调整电焊机电流、顶端压力、通电时间,提升焊接质量。
线材有夹杂
加强投产坯料验收。
配模不合理
经过工艺验证,对配模进行调整,消除变形程度过大和过小现象。
模孔形状不正确或不光滑
按标准修制线模,工作区变形角不可过大或过小,定径区不可过长,抛光后模孔光洁度应达成要求。
反拉力太大
放线张力不可过大,调整绞轮上绕线圈数。
绞轮上压线
调整绞轮上绕线圈数;调换修正沟槽较深绞轮;将表面毛糙绞轮进行抛光。
酸洗不净
调整酸液温度、浓度;加强冲洗和中和。
线坯质量不好
(折边、飞边等)
不合格线坯不流入下工序,加强中间检验。
铝杆潮湿
预防铝杆受潮,潮湿铝杆暂不投产。
润滑不良
定时化验润滑剂含脂量并立即补充;定时测试润滑液温度并确保不过热;确保管路通畅,使拉伸有足够润滑剂。
尺寸形状
不正确
线模磨损
常常测量线径,靠近公差极限时立即换模。
安全系数过小,线材拉细
降低拉伸应力,改善润滑效果,改善线模质量,调整配模,调整线张力等。
用错线模
穿模时要测量线材线径。
线材受到刮伤或擦伤等
穿线要正确,工作时勤检验,发觉有伤害线材地方,要立即进行检修。
线模偏斜,即模孔中心线和拉线中心线不正
上模时注意摆正,如有妨碍原因应检修。
线模尺寸形状超差
换新模,并将不合格模回修。
线坯含氧量过高
报废线坯
擦伤
碰伤
刮伤
锥形绞轮上有跳线现象
将绞轮表面修光,角度检修正确。
绞轮上有沟槽
拆卸,加工修理。
收排线时线材擦收线盘边
调整排线宽度,校平线盘边缘。
设备上有伤线部位
绞轮接口不平、绞轮窗口有锐边、排线导轮传动不灵等,应立即检修。
线盘相互碰伤
线盘应“T”字形存放;运输时线盘间应用衬垫隔开。
地面不平
整修地坪,铺胶垫、钢板等。
收线过满
坚守岗位,精力集中,预防收线过满。
起皮
麻坑
毛刺
三角口
杆材有飞边、夹杂、缩孔、折边等
加强检验,不合格品不流入拉线工序。
酸洗质量差
按工艺操作,中和完全,冲洗洁净。
模孔不光滑、变形,定径区有裂纹、砂眼等缺点,交接处连接不圆滑。
认真修模,抛光;严格检验,不合格线模不上机使用。
润滑不良
提升润滑效果。
绞轮不光滑,滑动率过大
磨光绞轮表面,调整配模。
波纹
蛇形
配模不妥
调整配模,成品模变形程度不可过小。
拉线机严重振动
检修设备,排除振动。
线抖动厉害
调整收线张力,使收线速度稳定均匀。
模孔形状不适宜
定径区长度应符合要求,不可过短或没有。
润滑供给不均匀
保持润滑剂供给均匀,将润滑剂进行过滤。
线材
有道子
线材有刮伤
检验和线材轴向摩擦部位,如:导轮、排线杆等是否光滑。
润滑液温度过高
加强冷却,必需时采取强制冷却手段。
润滑剂含碱量过高,含脂量低,不清洁
保持润滑剂清洁,定时化验,保持成份稳定。
模孔不光滑,有裂纹、砂眼
加强线模修理和管理工作,不合格线模不上机使用。
模孔润滑区被堵塞
对润滑剂进行过滤,清除润滑剂中悬浮物、金属屑等。
氧化
水渍
油污
润滑不足,润滑剂温度过高
供给足够润滑剂,加强冷却。
润滑剂飞溅
堵塞飞溅处,出线处用棉纱条或毛毡擦线。
堆线场地不清洁,手套油污沾线材
坚持文明生产,保持工作场地清洁。
收排线:
满、偏、
乱、紧、
松
排线调整不妥
按收线盘规格,调整排线宽度和排线位置。
收线张力不妥
调整收线张力和收线速度。
排线机构有故障
细心观察:桃形轮固定不牢,滑块磨损松动,杠杆轴销磨损晃动等应立即排除故障。
收线盘不规整
平整线盘,无法修理时应报废。
收线过满
加强质量意识教育。
性能
不合格
拉线强度、伸长率、弯曲等机械性能不合格
总变形程度小,原材料不合格,变形不均匀等均会引发机械性能不合格;应选择合格原材料,增加总变形程度,控制拉制过程中温升等条件。
电阻率不合格
关键是原材料不合格,其次是韧炼工艺不妥造成。
§2 绞线
一、 绞合线材特点
1. 柔软性好;可减轻因弯曲、振动、摆动而引发损坏,有利于安装。
2. 可靠性好:组成绞线单线,其缺点不可能集中在同一处,故单线缺点对绞线性能影响较对单根导体性能影响微弱得多。
3. 强度高:在使用一样杆材拉线时,拉制细线比粗线变形程度大,所以细线强度高。绞线强度高于同截面单根导体强度。
二、 绞线分类和用途
¯ 一般绞线
1. 铝绞线:导体重量轻、导电性好,用于受力较小架空电力线路。
2. 硬铜绞线:电气性能优越,用于架空输电线路。
3. 铝合金绞线:抗拉强度大,是铝绞线两倍,电导率比铝绞线低10%,用于冰川、山区、丘陵等地带通常线路及大跨越输电线路。
4. 铝包钢绞线:机械性能优越,用于大跨越线路。
¯ 组合绞线
1. 钢芯铝绞线:抗拉强度大。用于架空输电线路、配电线路、重冰区及大跨越输电线路。
2. 防腐钢芯铝绞线:性能同钢芯铝绞线,钢芯防腐,延长导线使用寿命,用于咸水湖、沿海、工业区及腐蚀气氛较重地域。
3. 钢芯铝包钢绞线:提升钢芯防腐,延长导体使用寿命,用于大跨越线路或避雷线。
4. 压缩型钢芯铝绞线:抗拉强度大,导线表面光滑,用于输电线路,可加大杆塔跨度。
¯ 特种绞线
1. 扩径钢芯铝绞线:增大外径,节省金属,降低电晕,用于高压输电线路及高海拔地域。
2. 扩径空心导线:外径较大,节省金属,降低电晕,用于高压变电站。
3. 消振及间隙型导线:各绞层分离,能本身消振,用于多风暴地域。
4. 防冰雪绞线:抗冰雪能力强,用于重冰区。
5. 铜电刷线:结构稳定,柔软性好,束绞及复绞而成,用于电机引接线。
6. 裸铜软绞线:采取股线正规绞合,束绞,无复绞或束绞后再按正规绞合复绞等形式,用于连接电机、电器设备部件。
7. 铜编织线:导线柔软,用于移动电器装备连线,也用于汽车、拖拉机蓄电池连线。
8. 镀铝钢芯铝绞线:基础和钢芯铝绞线相同。可减小锌铝电位差,避免电场畸变。
9. 耐候绝缘架空线:含有聚乙烯护套架空线。用于穿过树林或城市。
10. 导电线芯:大多用于电力电缆。可分为硬、软、特软三种。
① 硬线芯:用于船用电缆,电力电缆等;
② 软线芯:用于矿用电缆,橡套电缆等;
③ 特软线芯:用于常常移动电线电缆及有特殊要求导电线芯。
三、 绞合方法
导电线芯有两种绞合方法:无退扭绞合和有退扭绞合。
采取有退扭方法绞成线芯没有扭转内应力,故多用于不紧压绞线,以避免因有内应力在单线断裂时散开。
没有退扭绞合多用于紧压型线芯,因为自扭产生残余应力是弹性变形,压型为塑性变形,所以经过紧压内应力即可消失。
四、 绞合方向
裸绞线扭绞方向不管是同心绞合还是复绞,其最外层全部要求为右向(Z形);绝缘导线绞合最外层为左向(S形)。不管是右向还是左向,其相邻两层绞向必需相反。这是为了产品统一,便于连接,并预防单线松散。
五、 并线模
并线模是绞线关键控制点:绞线直径均匀性,有没有蛇形、缺根、跳蹦现象均在此表现出来。
并线模通常由两个半圆组成。钢模内孔镀铬,也可硬木制模。实践证实,木模较为实用,钢模不仅成本高,更关键是划线,轻易使线芯产生毛刺。
并线模作用是使绞合线芯定径成型。经验表明:并线模孔径比计算外径略小0.1~0.3mm为适宜。
六、 紧压
紧压工序关键用于绝缘导体绞合,裸电线通常不紧压。
紧压目标:⑴ 增大填充系数,缩小导体几何尺寸,节省绝缘和护层材料;
⑵ 提升导体表面光滑度,均匀导体表面电场;
⑶ 降低电缆中形成空隙机会。
紧压工艺:圆形绞合导体紧压过程是一、三道为垂直紧压,二、四道为水平紧压;一、二道紧压量为80%,三、四道压轮起圆整作用,紧压量20%;圆形紧压导体和非紧压导体相比,外径可缩小7.2~9.17%,填充系数(正规绞合)可由75%提升到90~93%。扇形绞合导体25~50mm2可只进行一次垂直紧压;70 mm2及以上导体最外层绞合后进行三道紧压,即垂直、水平、垂直紧压,第一道紧压量为85%,第二道起整形(两侧)作用,第三道起定型作用;紧压扇形导体填充系数可达90~93%。
紧压导体和非紧压导体比较:
(1) 工艺特征:提升效率、降低消耗、结构稳定;
(2) 电场强度:能够起到均匀电场作用;
(3) 柔软性:有所下降;
(4) 结构材料用量:降低。塑力缆节省材料用量约1.8%。
五、结构尺寸、工艺参数及外观质量控制
1. 几何尺寸
控制几何尺寸,是为了确保导体截面积,即导体直流电阻值不超出要求数值。因为电阻值超出要求值时,势必降低电缆载流量,这是不许可。尺寸小于要求值或截面积偏小时,需要测量导体直流电阻来仲裁,假如电阻合格,即使导体截面积偏小仍可作为合格品。
2. 绞合节距及扇形截面形状不对称
扇形截面形状不对称偏差,会使电场分布畸形,并使成缆直径不圆整。
3. 焊接
绞合导体中单线许可焊接。但同一层内,相邻两个焊接点之间距离不应小于300mm。
两根相同直径单线焊接时,焊接电流应合适,预防焊接处线段烧得过热而降低单线机械性能和电气性能。
焊接过程要短,须快速进行,焊接处应妥善修整,不应有突起、毛刺,其直径应在单线许可公差之内。
多种绞合导体线芯均不许可整芯焊接;实芯25mm2及以上截面积焊接点应分头。
4. 外观
导体表面应光洁、无毛刺、划伤、跳线、边翅等有损绝缘层缺点,(手摸无感觉)。表面应无油污和灰尘,不然将在该处引发游离放电。
存放中应注意导电线芯氧化变色及机械损伤。
六、 绞合废品产生原因和处理方法
废品名称
产 生 原 因
处 理 方 法
扭绞过分
收线盘轴或牵引轮轴档没挂住造成停止转动,线芯在牵引轮上绕圈数少产生打滑现象。
单线未损伤:手动退绞回松;
单线受损伤:剪断。
单线断裂
单线质量差,有三角口、死弯、发脆;焊接不牢或焊头太大被分线盘线嘴卡住;线盘不周整,边缘处单线刮坏;线盘张力小,在转动中松套,上下层线压死,造成拉紧崩断;导线孔或线嘴子磨损出沟槽把线嵌死。
消除断线原因;
立即调整部分单线上起翅或擦伤;
普遍起翅或擦伤时:检验、更换并线模,或清除并线模里杂质。
单线跳线
单线经过分线板位置不对,并线模孔径过大。
调整分线板上单线穿线,更换适宜并线模。
单线拱起
放线盘张力过小或不均匀,绞合不紧密或不均匀。
放线保持足够均匀张力,绞合紧密均匀,采取予紧压以消除弹性变形。
表面划伤
模具不光滑、上下半模配合不好,分线板、线嘴、导轮严重磨损,牵引轮上拔线环键突出硌伤线芯。
检验模具、分线板、线嘴、导轮及拔线环键,发觉问题立即调整或更换。
扇形尺寸不 对
上下压轮没对准,压过分或太轻,换错压轮,压轮轴承损坏。
注意压轮调整和维护。
§3 成缆
一、 成缆材料和半成品
1. 绝缘线芯:圆形绝缘线芯、扇形绝缘线芯。
2. 常见材料:成缆常见材料应和绝缘含有相同耐热等级,不吸潮、不促进和其接触材料性能发生改变。
① 绕包带:聚氯乙烯塑料带、聚酯薄膜带、无纺布带等。
其作用是:隔离、扎紧、衬垫。
② 填充绳:聚丙烯撕裂膜绳、塑料条(管)、纸捻、石棉绳等。
其作用是:填充绝缘间缝隙,使电缆圆整。
二、 成缆工艺装备(笼式、盘式)
1. 绞笼:绞笼上有线盘架(摇篮),大型成缆机通常含有3~6个线盘架。小型成缆机可有18~24个或更多线盘架。线盘架含有制动功效以调整张力。绞笼前含有部分固定支杆用以安放填充绳盘。
2. 模架:在绞笼前,用来安放并线模。使绝缘线芯并合,绞成圆形。
3. 绕包头:含有3~6个带夹。用来在电缆芯外面包扎多种绕包带。
4. 牵引轮:有一个大直径可转轮盘和拨线环组成,给线芯以直线运动,并可调速。绞合节距关键经过牵引轮转速来控制。
5. 收线装置:用来收绕绞合后电缆。收线速度应和牵引速度相匹配。
6. 模具:成缆采取模具分为压模和包带模,它们全部是由两个半圆模加定位销组成。塑料绝缘线芯成缆模孔径和电缆成缆直径相等为宜。
7. 盘具:盘芯直径应大于电缆外径15倍。
三、 成缆工艺
1. 成缆方向
考虑到电缆安装、敷设、中间接头方便,统一要求成缆方向为右向。
2. 成缆节距
节距:绝缘线芯旋转一周时,沿轴向前进距离为节距。
节距比:节距长度和电缆直径之比。节距比越大,电缆柔软性越差。
成缆节距比参考表
芯 数
节 距 比 范 围
圆 形 线 芯
扇 形 线 芯
2
25~30
50~70
3
30~40
40~80
4
30~40
40~80
节距选择:截面愈大,节距应愈小;小截面电缆节距比可选为70~80,因为大截面电缆成缆机械应力很大,若节距过大将使柔软性降低,不易稳定。
为确保成缆结构稳定性和成缆后无蛇形,应选择较小成缆节距。
塑料绝缘电力电缆成缆节距比应为:圆形25~35,扇形40~60。
控制电缆节距比较小,外层选18~20倍,内层较大。
3. 绞入率
在一个节距内,缆芯实际长度和节距差值再和节距之比。
4. 成缆外径
⑴ 圆形线芯:D=Kd
式中:D——成缆外径;
K——成缆绞合外径系数;
d——绝缘线芯直径。
圆形绝缘线芯成缆外径系数表
电缆芯数
2
3
4
5
K 值
2
2.154
2.414
2.7
⑵ 扇形线芯:D=Mh
式中:D——成缆外径;
M——外径比,见下表;
h——扇形绝缘线芯高度。
扇形绝缘线芯成缆外径比系数表
电缆芯数
2
3
4
3+1
M 值
2
2.11
2.2
2.31
5. 填充
扇形绝缘线芯成缆能够不加填充。含有圆形附加线芯时,圆形线芯处应加填充,填充量以填充后圆整为准。
圆形绝缘线芯成缆时必需加填充。填充面积见下表。
圆形绝缘线芯成缆填充面积表
电缆芯数
2
3
4
填充部位
中心
边侧
中心
边侧
中心
边侧
填充面积
—
2×0.785d
0.04d
3×0.417d
0.215d
4×0.315d
注:d为绝缘线芯外径。
6. 绕包带
在成缆机上绕包多种带材有:PVC带、聚酯带、无纺布带、钢带、铜带等。
绕包形式:重合式、间隙式、衔接式三种。
钢带采取间隙式,其它均采取重合式。
7. 预扭
圆形线芯采取退扭成缆。扇形线芯可采取不退扭成缆(固定式)和退扭成缆(浮动式)两种方法。
固定式成缆是为了预防扇形线芯在成缆过程中变形,使扇形顶角一直对正电缆几何中心,确保成缆圆整。为此固定式成缆必需采取弹性预扭。
预扭:在线芯绞合压型时,线芯按成缆节距进行扭转,且方向相反。即放线盘逆成缆方向转过某一角度,使绝缘线芯有一个相反方向弹性变形,扇形顶角对正电缆几何中心。
预扭角度:是一个经验数据,不能计算求知。通常地放线盘和并线模距离越长,预扭角度越大;绝缘线芯越软,预扭角度越大;截面越小,预扭角度越大。总而言之,预扭角度在半圈到三圈之间。
四、 成缆质量控制
1. 供成缆使用绝缘线芯必需经检验合格,表面清洁、无损伤。
2. 绝缘线芯排序应正确(0、1、2、3或红、黄、绿、蓝)。
3. 如有金属屏蔽,其宽度、厚度、节距必需符合工艺要求。
4. 成缆方向为右向,包带为左向。
5. 填充饱满,不应跳蹦。填充物必需和绝缘含有相同耐热等级,不吸潮、不促进和其接触材料性能发生改变。
6. 缆绕包带必需按工艺要求层数、厚度、重合率、节距进行绕包,包带应平整、紧实、无折迭、打绺、起兜等现象。绕包带必需和绝缘含有相同耐热等级,不吸潮、不促进和其接触材料性能发生改变。
7. 按要求配模,不得擦伤绝缘线芯,扇形线芯不得有翻身现象。
8. 绕包带材料厚度应均匀,不得有孔洞、凸起、皱折等。
9. 铜带屏蔽表面应光滑、清洁,无裂纹、起皮、起刺,边缘整齐。
10. 塑料绝缘电力电缆不圆度(同一截面上最大直径和最小直径差除以标称直径)应不超出15%(等芯)或20%(不等芯)。正根电缆成缆外径应均匀一致,无显著蛇形。
11. 收线盘不得有损伤缆芯缺点,盘芯直径应大于成缆直径15倍。
12. 排线应整齐、紧实,不得有起落、、交叉现象。
五、 成缆机操作关键点
1. 绝缘线芯排列次序:按绞笼旋转方向依次为1、2、3、0或红、黄、绿、蓝。
2. 成缆方法:圆形线芯采取浮动式成缆,扇形线芯采取固定式成缆。
固定式成缆预扭角度:放线盘到压模距离愈长预扭角愈大;
绝缘线芯柔软度愈大预扭角愈大。(180°~3×360°)
3. 依据工艺卡片要求,选配绞笼、绕包头、牵引轮等部分变换齿轮。
4. 线芯接头:塑料绝缘电缆成缆时接头不得大于正常尺寸,以防挤塑工艺过模困难。
5. 合理配模:绝缘线芯在成缆时受到很大扭力(将产生内应力),为避免过分变形而造成绝缘损伤,成缆通常采取多模来完成。
1) 第一道压模孔径比成缆直径大1.0~2.5mm,只起合拢作用。注意不要使扇形翻身。
2) 第二道压模孔径比成缆直径小 0~0.6mm,起第一次紧压作用。
3) 第三道压模孔径比成缆直径小0~0.4mm,起定型作用。包带和包带模距离愈短成缆愈紧密。
l 配模松紧检验:① 电缆在模内不摆动,用手转线芯无松感;
② 压模和绝缘线芯摩擦产生热量,用手摸压模应不烫手;
③ 绝缘线芯出压模表面质量应无拉焦、挤、压、划伤痕迹。
6. 包带层修复:包带层断带、打绺、填充跳蹦等造成起包或缺层时,需手工修复。修复后直径不得大于正常直径0.2mm。铜带屏蔽层接头必需焊接,绕包后应平整。
7. 牵引:成缆包带后应在牵引轮上绕4~5圈预防打滑、退车。橡皮压轮松紧应适度,严防过紧压扁电缆。
8. 收线盘芯直径不得小于:单芯塑料电缆直径25倍;
多芯塑料电缆直径15倍。
9. 排线:排线应平整、紧实、无交叉、压落现象。下盘后电缆头应固定牢。
六、 成缆废品产生原因和处理方法
废品名称
产 生 原 因
处 理 方 法
线芯绝缘损伤
上下盘或运输时碰伤;
压线套圈勒伤;
操作不妥扭伤。
作业时注意不要磕碰;
绝缘工序收线紧实,排线平整;
预扭应合适。
线芯绝缘划伤、压坏
放线盘线嘴、导轮、压模内表面有毛刺或损伤;放线张力太大,线嘴、导管处拉坏;绝缘线芯局部粗,过模卡伤;配模太小;压模中心没对正。
修理或更换线嘴、导轮、压模、分线板;合适调整张力;注意绝缘线芯质量;合理配模;校正压模。
线号排错
误操作;操作者不懂。
正确操作;加强培训学习。
扇形翻身
预扭角度不对;绝缘工序收线翻身、分头下盘时线芯退扭造成翻身。
调整预扭角度、压模和线芯导轮距离;注意线芯放到线盘侧板时进入压模角度。
节距超差
档位不对
调整档位
导线拉细、拉断
放线张力过大;导线嘴夹线;线芯绝缘上有包;导线接头不牢;收线张力太大。
调整放线张力;更换损坏导线嘴;检验绝缘线芯质量;提升接头质量;调整收线张力。
圆度超差
模孔大;线芯进模角度不适宜;填充不满;牵引轮压轮压力太大。
合理配模;调整压模和线芯导轮距离或预扭角;合理填充;调整压轮压力。
外径超差
节距大;包带夹杂;填充过多或跳蹦
调整节距;修好包带;填充合适
蛇形
放线张力不均匀;成缆节距不妥;收排线压落。
调整放线张力;调整节距;注意排线紧密整齐。
绕包间隙或重合率超差
包带宽度不对;
起、停车时搭盖或间隙量改变;
档位换错。
更换绕包带;
设备不正常时维修设备;
调整档位。
绕包厚度不够
包带厚度不够或用错;
包带层数不够。
核准包带厚度、宽度,不对时更换;
增加层数。
包带划伤或损坏
模孔不光滑,锥口弧度小;
拨线环或分线板有损坏。
换好模;
维修设备,消除设备缺点。
金属屏蔽松散,截面不够
张力小;
节距不妥;
材料规格不符合要求。
调整张力;
调整节距;
更换材料。
§4 装铠
一、 钢带绕包质量要求:
两层钢带均为间隙绕包,绕包方向为右向,绕包应紧而平服,上下两层钢带叠盖应不少于钢带宽度20%。
绕包间隙应为:带宽在25mm以下时,最大绕包间隙为带宽27%;
带宽在25mm及以上时,最大绕包间隙为带宽42%(出口电缆为37%)。
钢带接头处应剪城45°斜口,斜口经绕包应和电缆轴向平行,接头处重合3~10mm,接头要平整、牢靠,接头边缘不得有毛刺、尖角翘起等现象。另外,钢带复绕应紧密,并剔除有夹杂、毛刺、砂眼、锈蚀缺点钢带。
钢带绕包张力控制:满盘时张力最大,不然钢带易飞出;半盘时应调松,不然会拉坏电缆或造成钢带卷边以致压伤电缆。
二、装铠废品特征及原因
钢带质量不好:有毛刺、卷边,或钢带接头不良、尖角翘起,焊接后不修光等。
钢带重合:绕包节距过大,搭盖未调整好,过大张力不均钢带头摇动。
§5 挤塑
一、 挤塑机工作原理
利用特定形状螺杆,在加热机筒中旋转,将由料斗中送来塑料向前挤压,使塑料均匀地塑化(即熔融),经过机头和不一样形状模具,使塑料挤压成连续性所需要多种形状材料。
1. 挤出过程中塑料经过三个阶段:
(1) 塑化阶段:又称压缩阶段。在机筒内完成。经过螺杆旋转,使塑料由固体颗粒状变为可塑性粘流体。
(2) 成型阶段:在机头内进行。由螺杆旋转和压力作用,把粘流体推向机头,经过机头内模具,使粘流体成型为所需要多种尺寸及形状挤包材料。机头模具起成型作用,而不是起定型作用。
(3) 定型阶段:在冷却水槽中进行。塑料经过冷却后,将塑性状态变为定型固体状态。
2. 挤出过程中塑料流动状态:
(1) 正流——沿螺旋线向前流动。正流由螺杆旋转推挤力产生,正流影响挤出量。
(2) 逆流——和正流相反。它是机头、模具、过滤网反作用力产生。
(3) 横流——即环流。沿轴向向前流动,方向和螺纹垂直。也是由螺杆旋转推挤力产生。塑料之所以能在螺杆中混合、塑化成熔融状态,是和环流作用分不开。
(4) 漏流——它也是由机头、模具、过滤网阻力产生。不在落槽中流动,而是在螺杆和机筒间隙中流动。通常比正流和逆流小很多。漏流影响挤出量。
3. 挤塑机螺杆压缩比和长径比
(1) 压缩比——压缩段开始处一个螺槽和终止处一个螺槽容积之比。
(2) 长径比——螺杆有效工作长度和螺杆直径之比。
(3) 压缩比和长径比大小对挤塑质量影响
螺杆是挤塑机关键组成部分,它形状、直径大小和长短对塑化好坏起着决定性作用。
螺杆较长——料在螺杆中受热时间长——塑化均匀——挤出量大——塑化效果好。
长径比通常为:15∶1~20∶1,最近有向大方向发展可达20∶1~25∶1。
聚乙烯和聚氯乙烯塑料压缩比为1∶2~1∶3。
4. 挤塑机螺杆维护保养
⑴ 不许可螺杆空转。
⑵ 清理螺杆时,要垫平垫稳,不要滚动或转动,预防损伤螺杆。
⑶ 严禁将金属物品投入机筒内,以免损伤螺杆。
⑷ 温度过低时严禁开启螺杆。
⑸ 使用螺杆冷却水时,要做到停机必需停水。
⑹ 定时清理螺杆。
5. 挤塑机操作关键点
⑴ 开机前操作者应检验设备个部位润滑、传动、电气控制等情况,发觉问题立即找相关人员处理。
⑵ 按产品要求选配模具,并把模芯和模套间距离调好,预防塑料层厚度偏差太大。
⑶ 提前2~3小时开启加温系统,按工艺要求调好各段温度,预防温度控制过高或过低。
⑷ 生产前要按工艺要求检验半成品质量,确定合格后方可投产。
⑸ 按产品长度准备好适宜收线盘,排线要紧实整齐。
⑹ 准备和牵引绳,并试车观察螺杆转动、牵引转速、放线和收线转动、加温控制系统、各电气开关、上下水流通等情况,确定无问题后开车生产。
⑺ 开车
① 将合格塑料加入料斗,打开插板,开启螺杆。操作者应注意进料情况,观察电压、电流表指示。此时,操作者不许离开岗位,预防发生问题。
② 塑料从摸口挤出后,要观察塑料塑化情况,待塑化将要好时,开始校正模具,把塑料厚度调匀,预防厚度偏差太大。
③ 按工艺要求取样检验厚度和表面质量,如:气孔、疙瘩、塑化状态等。
④ 一切正常并能满足工艺要求后,立即组织人员开车,开车时要分工操作、亲密配合。
⑤ 穿头引线,开启牵引,按工艺要求厚度,控制好螺杆和牵引速度,电缆经过牵引后,在带排线架线盘上整齐排好。
⑥ 在正常开车生产过程中,要注意以下几点:
i. 产品质量。
ii. 设备各部位机械运转情况。
iii. 加温系统控制情况。
iv. 螺杆和牵引速度改变情况。
v. 做到三勤:勤测外径(厚度);勤检验质量;勤观察设备。
⑻ 记好标签、跟踪卡、统计表等统计。
⑼ 停车:首先切断牵引电源,然后停主机。要立即地拆除模芯和模套,把机头和机身接触螺栓扭开,关闭料斗插板,顶出机头,跑净机筒内塑料,组织人员清理机头和模具。
① 碰到下列情况时应停车:
i. 生产任务完成后要立即停车清理机头。
ii. 温度控制超高时,会造成塑料焦烧,要停车清理机头和螺杆。
iii. 停车1小时以上需清理机头。
iv. 有其它原因停车,如停电、停水、等线、缺盘、发生设备或人身事故等,需要停车清理机头。
② 机头和螺杆清理要洁净,清理完以后要立即装好。
③ 记号交接班统计,并给下一班做好生产准备工作,如模具、盘具、半成品等。
④ 按岗位责任要求,清洁机台卫生。
⑤ 停车后,要检验电源、水源、设备各部分,确定无问题以后,关掉电源和水源再离开机台。
二、 挤塑模具类型及工艺特征
电线电缆生产中使用模具(包含模芯和模套)关键形式有三种:挤压式、挤管式、半挤压式(或半挤管式)。
1. 挤压式模具:是靠压力实现产品成型,所以挤压式成型产品密实。模芯和模套配合角度差决定最终压力大小,影响胶层质量和挤出量;模芯和模套尺寸决定挤出产品几何形状和表面质量。
挤压式模具选配尺寸要求很严,成本高、挤出量低,所以除要求绝缘结构密实和挤出拉伸比小以外,大全部采取挤管式替换挤压式。
2. 挤管式模具:在胶料包覆于线芯之前,因为模具作用形成管状,然后经拉伸后包覆于线芯表面。挤管式模具比挤压式模具含有以下优点:
(1) 可充足利用塑料可拉伸特征,挤出厚度远大于所需厚度,所以出线速度可依拉伸比不一样而有所提升。
(2) 包覆厚度均匀性只和模套同心度相关,不会因线芯形状改变或弯曲变形而致包覆偏芯。
(3) 塑料经拉伸而取向,从而提升了机械强度、结晶度及耐龟裂性。
(4) 模具和线芯间隙较大,可降低模具磨损和划伤线芯。
(5) 模具通用性较大。
挤管式产品和挤压式相比不足是:挤塑密度小,胶层和线芯结合紧密性差。增加拉伸比可提升密度,抽闲挤出可提升胶层和线芯结合紧密程度。
3. 半挤管式模具:通常见于大规格绝缘挤包和内护套或外护套挤包。
三、 模具选配
挤压式:依线芯选模芯,依成品外径选模套,依据塑料工艺特征决定模芯、模套角度及角度差、定径区长度等。
挤管式:依据拉伸比(模口截面积和实际截面积之比)配模。
1. 绝缘线芯配模标准
(1) 圆形:模具不易过大,要适可而止,即导电线芯穿过时不易过松或过紧。模芯——线径+放大值;模套——模芯直径+2标称厚度+放大值。
(2) 扇形:模芯——扇形宽度+放大值;模套——模芯直径+2标称厚度+放大值。
2. 配模理论公式
(1) 模芯:D1=d+e1
(2) 模套:D2= D1+2f+2△+ e2
式中:D1——模芯直径(mm);
D2——模套直径(mm);
d——挤塑前最大直径(mm);
f——模芯嘴壁厚(mm);
△——绝缘标称厚度(mm);
3. 检验模具质量
检验承线径表面是否光滑,有没有裂口或缺口、划痕、碰伤、凸凹等现象。
配好模具后,应用细砂布把承线径圆周式擦抹光滑。
4. 选配模具经验
(1) 16mm2及以下线芯绝缘配模,应用导线试模芯,以导线能经过模芯为宜,不要过大,以免产生倒胶现象。
(2) 真空挤塑时,选配模具要适宜,不宜过大,以免产生耳朵棱或松套等现象。
(3) 实际挤塑过程中,塑料存在拉伸现象,通常拉伸量为2.0mm。
(4) 安装时,要调整好模芯和模套距离,预防堵塞,造成设备事故。
5. 模具设计要求
(1) 增加模具压力,使塑料由机筒进入模具后压力增大,从而提升塑料塑化程度和致密性。
(2) 延长模腔内塑料流动通道,使流道中塑料深入塑化。
(3) 消除流道中死角,使流道中形成流线型。
(4) 真空挤塑模具,其模芯承线径通常在20~40mm,模套承线径通常在15~30mm。
6. 模具调整
(1) 调整模具标准:
a. 面对机头,先松后紧;
b. 常常检验对模螺钉是否松动或损坏;
c. 调模时,模套压盖不要压得太紧,调好模后再压紧,以防进胶,造成偏芯或焦烧。
(2) 调整模具方法:
a. 空对模:生产前将模具调整好,用肉眼观察把模芯和模套距离或间隙调整均匀,然后把对模螺钉拧紧;
b. 跑胶对模:塑料塑化好后,边跑胶,边调整对模螺钉,同时取样检验挤塑厚度和是否偏芯,直至调整满意,然后把对模螺钉拧紧;
c. 走线对模:把导线穿过模芯,和牵引线接好,然后跑胶。胶跑好后,调整好螺杆和牵引速度,起车跑线取样,然后停车,观察样品绝缘层厚度。反复几次,直至满意,然后把对模螺钉拧紧。该方法适适用于小截面电线电缆调模;
d. 灯光对模:利用灯光照射绝缘层和护套层,观察四面厚度调整对模,直至满意,然后把对模螺钉拧紧。该方法适适用于PE塑料绝缘电线电缆调模;
e. 感觉对模:是经验对模法。利用手摸,感觉挤塑层厚度来调整模具。该方法适适用于大截面电线电缆外护层。
f. 其它:① 利用游标卡尺深度;
② 利用对模螺钉螺纹深度;
③ 利用取样。
值得一提是:选配好模芯和模套孔径后,还必需选定模套内锥角和模芯外锥角角度差,通常为3°~10°。这个角度差能使挤出压力逐步增大,实现挤塑层密实、和线芯结合紧密目标。
四、 挤塑原理
1. 挤塑过程及其特点
挤塑过程是一个连续、复杂物理过程。塑料挤出特征关键表现在塑化阶段。
l 加料段:提供软化温度;产生剪切应力,破碎软化了塑料;形成连续而稳定推力;进而实现搅拌和均匀混合,并进行初步热交换。加料段所产生推力是否连续均匀稳定、剪切应变率高低、破碎和搅拌是否均匀全部直接影响挤出质量和产量。
l 熔融段:热源有外
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