一種新型自承式光纜護套擠出模具的設計

張艷秋

(中國電子科技集團公司第八研究所，安徽淮南232001)

0 引言

8字型自承式光纜是一種自承式架空光纜，其由兩部分組成:上半部分中心為吊索線，由鍍鋅鋼絲繩或其它繩索組成，起固定保護作用;下半部分中心為光纜纜芯，在吊索線與纜芯外一體包覆有塑料護套層，并通過中間的吊帶相聯。由于自承式光纜敷設方便，可一次敷設成功，施工成本較低;同時，光纜由于吊索線的支撐及保護，可提高其傳輸的可靠性及穩定性。因此自承式光纜應用越來越廣泛。

8字型自承式光纜結構的特殊性，決定了其與傳統單芯式光纜生產工藝有所不同。現有的用于自承式模具中模套與模芯采用分離式結構，因存在加工精度與裝配誤差，很難保證模套與模芯的同心度，而吊索線與纜芯需同時送入模芯兩個不同的孔，然后進入模套端口，這就導致偏心進一步擴大，需要操作者每次生產前進行調偏。這就對操作者的技能及熟練程度有一定的要求，給正常生產帶來許多不便。

為了克服現有技術的不足，本文提出了一種新型的自承式光纜護套擠出模具，以避免模芯與模套的偏心而造成護套層擠出的不均勻。

1 模具結構形式的選擇

從8字型自承式光纜結構元件來看，吊索用繩索的外徑一般在 3.5～6.0 mm之間。在繩索圓整度好、結構尺寸偏差小的情況下，以采用擠壓式模具擠包塑料護套比較合適。擠壓式模具可使成型后的護套層結構密實，能將流態塑料在吊索線外周的間隙填滿，使其結構結實穩定而表面圓整。當光纜纜芯外徑偏差大，圓整度不好時，采用擠管式模具擠包塑料護套，可以克服纜芯外徑不均勻的缺點。

擠管式模具是以管狀成型后經拉伸實現包覆的，故其通用性強。所以，考慮到實用及易操作，我們根據自承式光纜較為常見的結構，設計了一種集擠管式和擠壓式于一體的、適用性強的擠出模具。該模具中模芯與模套連接端采用密封連接的方式，在模具加工階段精確控制模芯與套模的同心度，從而避免了模芯與模套產生偏心而需要經常調偏的缺陷，保證了擠出護套層的均勻性。模具結構如圖1所示。

2 模具的設計

2.1 模套的設計

模套設計的關鍵是保證熔融的物料在其內表面流動暢通，這需要在模套的出口處壓力一致，才能保證使擠出的護套層厚度均勻、平整密實。這對于圓形光纜的模套設計來說是不難做到的。8字型自承式電纜其結構特殊，如果按常規方法設計出帶內錐度的模套，勢必會在模套的內表面出口處存在死角，不但料流不能暢通流動，而且還會導致塑料停滯產生焦料，影響正常擠出和擠出護套質量。我們設計的模套內表面均為圓滑過渡，扁平部位的流道采用疊加設計。它能保證在模芯外表面和模套內表面間所形成的流道里建立穩定的擠出壓力，流道任何部位的出膠量相對均等。內型腔采用“線切割”工藝精加工而成，內表面光滑，型腔規則有利于8字纜的成型。型腔的長度一般為7～10 mm，模套內表面錐度為40°～60°。模套結構如圖2所示。

圖1 模具結構示意圖

圖2 模套結構示意圖

2.2 模芯的設計

擠護套時，要求吊索線和纜芯必須處在同一水平線上，否則容易出現偏心。對于分離開來的模套和模芯來說，裝配后很難保證不偏心。所以我們在加工階段將模芯與模套定位后焊接成一體，通過加工的手段來保證模芯與模套的同心較為容易，省去了生產中調偏的步驟。

設計模芯時，我們將模芯分成模芯體、穿線管、連接座三部分，穿線管和模芯體連接采用靜錐度配合。這一設計主要基于如下考慮:(1)當纜芯外徑存在偏差時，不需要重新加工模芯，只需更換穿線管即可;(2)吊索線硬度高，易使模芯嚴重磨損，采用穿線管除更換方便以外，若穿線管用硬質合金制成，還可降低模芯的磨損損壞率。

這種集擠管式和擠壓式于一體的模具，主要體現在吊索線的穿線管與纜芯穿線管的長度不同，吊索線的穿線管外端面離模套端面留有一定的距離，料流通過擠壓直接被覆在吊索線上，可以根據壓力不同要求更換擠壓式穿線管。纜芯的穿線管較長，一般需露出模套端面，料流通過模套的型腔形成熔融管狀后通過拉伸及收縮包覆在纜芯上，易于成型及外徑控制。

在模芯進料端面上開有多個注料口，多個注料口呈圓周分布。注料口與模套的容腔相通，注料口的數量盡可能多開一些，保證料流很容易進入容腔內(見圖3)。

模芯連接座主要用于將模具與機頭中模芯座相連同定在機頭內，其一端與模芯相連，另一端與機頭的模芯座相連。連接座沿其中心線開設有與模芯穿線管通道相連的貫穿孔，保證吊索線與纜芯很容易穿入。

圖3 模芯結構示意圖

3 模具工藝尺寸的設計

圖4為該模具的工藝尺寸的示意圖。

圖4 模具工藝尺寸示意圖

在設計該模具時，首先按照常規擠壓式及擠管式模具的設計方法來確定d1、d2、d3、d4的值，這里就不再贅述。確定孔徑后按光纜的外形尺寸及塑料相應的收縮比來確定a值及模套吊帶型腔的尺寸。L1一般取值在7～10 mm，可按纜徑適當調整。因L2對單位時間內的出料量有很大關系，故設計中建議L2值控制在1～3 mm之間，若纜徑較粗可適當放大。L3長度一般保證穿線管與模套留有2 mm左右的間距為宜。L4的長度一般保證穿線管露出模套1～2 mm。在設計中α、β值的確定對產品護層緊密程度、外觀質量等有一定的影響，一般α取值在40°～60°范圍內，α －β 值在6°～10°之間為宜。R1－R2值一般根據α－β值及L2確定。

4 結束語

本文所介紹的新型8字型自承式護套擠出模具不但能夠滿足產品質量和工藝要求，而且其模芯與模套連接端為密封連接的方式，避免了模芯與模套產生偏心需要調節的缺陷。由于該模具采用了組合式結構設計，因此零部件的通用性和互換性強，模具磨損后便于局部更換。這為同行設計該類型模具時提供了一些新的思路。

［1］唐崇健.新型8字形自承式電(光)纜護套擠出模具的設計［J］.電線電纜，2001(4):37-39.

［2］王 佳，龔建良，包耀文，等.一種8字型自承式室外光纜的研制［C］.中國通信學會2007年光纜電纜學術論文集，2007，277-280.