电缆生产工艺（DOC30页）

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通过模孔在一定拉力作用下，发生塑性变形，使截面减小、长度增加的一种压力加工方法。2.拉伸的特点①拉伸的线材有较精确的尺寸，表面光洁，断面形状可以多样；②能拉伸大长度和各种直径的线材；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，变形率受到一定的限制。3.拉伸的条件为实现拉伸过程，拉伸应力（σL）应大于变形区中金属的变形抗力（σk），同时小于模孔出口端的屈服极限（σsk）或抗拉强度（σb），即：σk＜σL＜σsk或σk＜σL＜σb通常以σL与σsk（或σb）的比值大小表示能否正常拉伸，即安全系数：随着线径的减小，线材内部存在的缺陷，变形程度的加大，拉伸模角、拉伸速度、金属温度等因素的变化，对正常的拉伸过程都有一定的影响。一般安全系数与线径的关系如下：线径（mm）型线粗线＞1.01.0~0.40.4~0.10.1~0.05＜0.05安全系数Ks≥1.4≥1.4≥1.5≥1.61.8≥2.04.拉伸原理拉伸属于压力加工范围。拉伸过程生产极少的粉屑，体积变化甚微，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：拉伸后与拉伸前线材长度比。μ＝LK/L0。压缩率δ：拉伸前后断面面积之差与拉伸前断面面积比值的百分数。延伸率λ：拉伸后与拉伸前的长度之差与拉伸前长度比值的百分数。减缩系数ε：拉伸后断面面积与拉伸前断面面积的比值。5.拉线模拉线模是拉线过程最重要的工具。线模的主要部分是模孔，一般由互相LbLksKs即：圆滑连接的润滑区、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），实际与金属接触的部分叫做变形段。定径区：使拉线尺寸准确，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的线材，同时防止停机线材回弹引起断线。6.拉伸过程线材的一次拉伸：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。线材的多次拉伸：从放线到收线经过数道（2～25道）线模拉伸。多次拉伸的特点是总加工率大，速度快，自动化程度高。滑动连续式多次拉伸：拉线时如果各拉线轮上（K道除外）积线的圈数不变（每秒钟通过各道线模的线材体积相同），通常称为滑动式拉线机。其特点是：线材在各道（最后一道除外）拉线轮上都有滑动；各道（第一道除外）都存在反拉力。无滑动多次拉伸：无滑动拉伸的主要特点是线材与绞轮间没有滑动，各中间绞轮上的线材圈数可以增减。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，但不能保持长期不变；储存系数小于1时，K道绞轮上线材圈数逐渐减少，线材发生扭转；储存系数大于1时，K道绞轮上线材圈数逐渐增加，线材同样发生扭转。为保证线材与绞轮无滑动，每个中间绞轮应绕15圈以上线材。二、影响线材拉伸的因素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。拉伸力的大小是实现拉伸过程的基本因素之一，影响拉伸力的因素如下：1.铜、铝杆（线）材料。在相同情况下，拉铜线比拉铝线的拉伸力大，拉铝线容易断，所以拉铝线应有较大的安全系数。2.材料的抗拉强度。抗拉强度受化学成分、压延工艺等多种因素影响，抗拉强度高拉伸力大。3.变形程度。变形程度越大，在模孔中的变形长度越长，正压力、摩擦力增加，拉伸力也增大。4.线材与模孔间的摩擦系数。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、润滑剂成分与数量决定。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的尺寸和形状。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。考虑模孔的寿命，定径区不能过小。正压力反拉力拉伸力摩擦力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.各种外来因素。进线（杆）不直、放线打结、拉线抖动等都会使拉伸力增加，造成断线。8.反拉力增大的因素。放线张力过大，上一道离开绞轮的张力增大等会增加下一道的反拉力。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、拉线废品产生的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的电流、顶端压力、通电时间，提高焊接质量。线材有夹杂加强投产坯料的验收。配模不合理通过工艺验证，对配模进行调整，消除变形程度过大和过小的现象。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到要求。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；调换修正沟槽较深的绞轮；将表面毛糙的绞轮进行抛光。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，加强中间检查。铝杆潮湿防止铝杆受潮，潮湿铝杆暂不投产。润滑不良定期化验润滑剂的含脂量并及时补充；定期测试润滑液的温度并保证不过热；保证管路畅通，使拉伸有足够的润滑剂。尺寸形状不正确线模磨损经常测量线径，接近公差极限时及时换模。安全系数过小，线材拉细降低拉伸应力，改善润滑效果，改进线模质量，调整配模，调节线张力等。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，工作时勤检查，发现有伤害线材的地方，要及时进行检修。线模偏斜，即模孔中心线与拉线中心线不正上模时注意摆正，如有妨碍因素应检修。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，应及时检修。线盘互相碰伤线盘应“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，防止收线过满。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，冲洗干净。模孔不光滑、变形，定径区有裂纹、砂眼等缺陷，交接处连接不圆滑。认真修模，抛光；严格检查，不合格线模不上机使用。润滑不良提高润滑效果。绞轮不光滑，滑动率过大磨光绞轮表面，调整配模。波纹蛇形配模不当调整配模，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。线抖动厉害调节收线张力，使收线速度稳定均匀。模孔形状不合适定径区长度应符合要求，不可过短或没有。润滑供应不均匀保持润滑剂供应均匀，将润滑剂进行过滤。线材有道子线材有刮伤检查与线材轴向摩擦部位，如：导轮、排线杆等是否光滑。润滑液温度过高加强冷却，必要时采用强制冷却手段。润滑剂含碱量过高，含脂量低，不清洁保持润滑剂的清洁，定期化验，保持成分稳定。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，清除润滑剂中的悬浮物、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的润滑剂，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、松排线调整不当按收线盘规格，调整排线宽度和排线位置。收线张力不当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及时排除故障。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起机械性能不合格；应选用合格的原材料，增加总变形程度，控制拉制过程中的温升等条件。电阻率不合格主要是原材料不合格，其次是韧炼工艺不当造成。§2绞线一、绞合线材的特点1.柔软性好；可减轻因弯曲、振动、摆动而引起的损坏，有利于安装。2.可靠性好：组成绞线的单线，其缺陷不可能集中在同一处，故单线缺陷对绞线的性能影响较对单根导体的性能影响微弱得多。3.强度高：在使用同样杆材拉线时，拉制细线比粗线变形程度大，因此细线强度高。绞线强度高于同截面单根导体的强度。二、绞线的分类与用途普通绞线1.铝绞线：导体重量轻、导电性好，用于受力较小的架空电力线路。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，是铝绞线的两倍，电导率比铝绞线低10％，用于冰川、山区、丘陵等地带一般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的地区。3.钢芯铝包钢绞线：提高钢芯防腐，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，节约金属，减少电晕，用于高压输电线路及高海拔地区。2.扩径空心导线：外径较大，节约金属，减少电晕，用于高压变电站。3.消振及间隙型导线：各绞层分离，能自身消振，用于多风暴地区。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：采用股线正规绞合，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，用于移动电器装备的连线，也用于汽车、拖拉机蓄电池的连线。8.镀铝钢芯铝绞线：基本与钢芯铝绞线相同。可减小锌铝电位差，避免电场畸变。9.耐候绝缘架空线：具有聚乙烯护套的架空线。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：用于经常移动的电线电缆及有特殊要求的导电线芯。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。采用有退扭方法绞成的线芯没有扭转内应力，故多用于不紧压的绞线，以避免因有内应力在单线断裂时散开。没有退扭的绞合多用于紧压型线芯，因为自扭产生的残余应力是弹性变形，压型为塑性变形，因此经过紧压内应力即可消失。四、绞合方向裸绞线的扭绞方向不论是同心绞合还是复绞，其最外层都规定为右向（Z形）；绝缘导线的绞合最外层为左向（S形）。无论是右向还是左向，其相邻两层绞向必须相反。这是为了产品统一，便于连接，并防止单线松散。五、并线模并线模是绞线的重要控制点：绞线的直径均匀性，有无蛇形、缺根、跳蹦现象均在此表现出来。并线模一般由两个半圆组成。钢模内孔镀铬，也可硬木制模。实践证明，木模较为实用，钢模不但成本高，更主要是划线，容易使线芯产生毛刺。并线模的作用是使绞合线芯定径成型。经验表明：并线模的孔径比计算外径略小0.1～0.3mm为合适。六、紧压紧压工序主要用于绝缘导体的绞合，裸电线一般不紧压。紧压的目的：⑴增大填充系数，缩小导体几何尺寸，节约绝缘和护层材料；⑵提高导体表面光滑度，均匀导体表面电场；⑶减少电缆中形成空隙的机会。紧压工艺：圆形绞合导体的紧压过程是一、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％；圆形紧压导体与非紧压导体相比，外径可缩小7.2～9.17％，填充系数（正规绞合）可由75％提高到90～93％。扇形绞合导体25～50mm2可只进行一次垂直紧压；70mm2及以上的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；紧压扇形导体的填充系数可达90～93％。紧压导体与非紧压导体的比较：（1）工艺特性：提高效率、