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河南机电高等专科学校毕业设计/论文
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绪 论
塑料是电线电缆绝缘和护套所使用的主要材料,塑料的性能优越,具有良好的加工性能。塑料种类繁多,性能各异,塑料电线电缆作为电线电缆的一个主要分支,在电线电缆的各个系列中都存在,同时扮演者很重要的角色。在国民经济发展中得到了广泛的发展应用。电线电缆在国民经济的发展中也用得越来越多,由于环境、地域条件的差异,耐压等级的不同,所用的材料,设备配置和工艺参数也有很大的差别。对塑料电线电缆产品使用性能和安全性能的需求也越来越高。所以对塑料的选用和工艺的制定提出了非常高的要求。
目前在塑料的挤出过程中,会出现一些常见的品质问题,如偏心,表面塑化不良等,这些品质问题,严重影响着产品的质量。如果得不到及时解决处理,不仅浪费了人力又浪费了物力。
本文就电线电缆生产过程中经常出现的问题,进行了分析。主要讲述挤塑生产中的挤塑工艺、挤塑过程中的要求等方面介绍不合格品产生的原因和解决方法,论述的内容包括以下几个方面:
1.挤塑机组设备组成及其作用
2.挤塑工艺控制;
3.挤塑生产中不合格品产生的原因及消除方法.
第1章 挤出设备和辅助设备
电线电缆的塑料挤出是采用连续挤压方式进行的。通过挤塑机用螺杆挤压,将塑料挤包到导体或线芯上,构成电线电缆的绝缘层、内护层、和外护套。
1.1 塑料挤出机组
塑料挤出机组通常由放线装置及放线张力装置、校直装置、预热装置、挤塑机(主机)、冷却装置、火花试验机、计米装置、牵引装置、收线装置及控制系统等组成。
1.1.1 塑料挤出机组
1.主机
塑料挤出机的主机是挤塑机,习惯上将其划分为挤压系统、传动系统和加热冷却系统三部分。
(1)挤压系统:
包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具,粒状塑料通过挤压系统被塑化成均匀的熔融体,在螺杆的推力作用下,从机头的模具中被连续挤出。
螺杆:是挤塑机的最主要部件,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率,由高强度耐腐蚀的合金钢制成。
机筒:是一金属圆筒,一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成,一般机筒的长度为其直径的15~30倍,以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。
料斗:料斗底部装有截断装置,以便调整和切断料流,料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。
机头和模具:机头由合金钢内套和碳素钢外套构成,机头内装有成型模具。机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,均匀平稳的传入模套中,并赋予塑料以必要的成型压力。塑料在机筒内塑化压实,经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具,模芯与模套适当配合,形成截面不断减小的环形空隙,使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。
(2) 传动系统
传动系统的作用是驱动螺杆,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。挤出时要求螺杆转速稳定,不随其负荷的变化而变化,以保证制品质量均匀一致。
(3) 加热冷却装置
是塑料挤出机的温度控制系统,起到对机筒进行加热和冷却的作用,以保证塑料始终在其工艺要求的温度范围内挤出。加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。加热系统由外部加热物料,使之升温,已达到工艺操作所需要的温度。通常用的是电加热,分为电阻加热和感应加热,加热片装于机身、机脖、机头各部分。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热量,以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。
2.辅机
主要包括放线装置、校直装置、预热装置、冷却装置、牵引装置、印字计米器、火花试验机、收线装置等。
(1)放线装置
以一定的张力连续的放出要挤包的线芯。
(2)校直装置
塑料挤出废品类型中最常见的一种是偏心,而线芯各种型式的弯曲则是产生绝缘偏心的重要原因之一。
(3)冷却装置:成型的塑料挤包层在离开机头后,应立即进行冷却定型,否则会在重力的作用下发生变形。根据水温不同,分为急冷和缓冷。急冷就是冷水直接冷却,急冷对塑料挤包层定型有利,但对结晶高聚物而言,因骤热冷却,易在挤包层组织内部残留内应力,导致使用过程中产生龟裂。一般PVC塑胶层采用急冷。缓冷是为了减少制品的冷却水槽中分段放置不同温度的水,使制品逐渐降温定型。
(4)其他装置
火花试验机 是一种特殊的耐电压测试装置,对挤出层的连续性进行在线检验。
切断器 切断电源,便于分盘。
吹干器 迅速吹干挤出层表面水分。
印字装置 在电缆挤出层表面印制要求的名称、型号和内容。
3.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。
挤出机组的电气控制大致分为传动控制和温度控制两
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