一种电缆用复合带系统化的纵包工艺及应用的制作方法

本发明涉及电缆生产过程中铝塑复合带纵包，尤其是一种电缆用复合带系统化的纵包工艺及应用。

背景技术：

1、铝塑复合带纵包是电缆生产中的核心防护工序，其通过将铝塑复合带沿缆芯纵向包覆并搭接压紧，为电缆提供电磁屏蔽、防潮阻水及机械防护功能，直接决定电缆的使用寿命与运行稳定性。目前纵包工艺存在如下问题：

2、用于对电缆成型的纵包成型装置中预成型喇叭口模具和紧压定型模具的设计全凭经验，预成型喇叭口模具的尺寸选择大多依赖操作工人的个人经验，缺乏科学的量化计算，极易导致带材在变形过程中受力不均；由于铝塑复合带的宽度、厚度存在差异，不同规格电缆对应不同参数的铝塑复合带，经验选型方式易导致两个模具与铝塑复合带参数不匹配，若预成型喇叭口模具开口过大，会造成铝塑复合带预成型时受力不均，出现褶皱、偏移现象，若开口过小，则会导致铝塑复合带拉伸过度，出现破损、断裂，影响纵包质量，紧压定型模具尺寸与铝塑复合带参数不匹配时，会出现纵包搭接不严、间隙过大，或贴合过紧导致复合带破损，进而降低电缆的绝缘、防潮性能，甚至影响电缆的使用寿命。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种电缆用复合带系统化的纵包工艺，根据铝塑复合带宽度、厚度精准选取模具的电缆用系统化的铝塑复合带纵包工艺方法，实现喇叭口模具和成型模具的精准匹配，解决现有技术中模具选型不精准、纵包质量不稳定的技术问题，提升铝塑纵包带生产效率。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、一种电缆用复合带系统化的纵包工艺，包括如下内容：

4、根据缆芯外径确定复合带总厚度，根据复合带拉伸补偿系数、所述缆芯外径、所述复合带总厚度和目标搭盖率确定复合带宽度；

5、根据所述缆芯外径和确定的所述复合带总厚度确定所述预成型喇叭口模具的出口内径，根据确定的所述复合带宽度确定所述预成型喇叭口模具的入口宽度，根据复合带弯曲应变、所述复合带总厚度和所述预成型喇叭口模具的出口内径确定所述预成型喇叭口模具的成型角度，确定所述预成型喇叭口模具的模具长度；

6、根据径向紧压压缩量、所述缆芯外径和所述复合带总厚度确定紧压定型模具的内径；

7、根据确定的所述预成型喇叭口模具的入口宽度、出口内径、成型角度和模具长度来制造所述预成型喇叭口模具，根据确定的所述紧压定型模具的内径制造所述紧压定型模具；

8、将制造完成的所述预成型喇叭口模具和所述紧压定型模具安装于纵包成型装置；

9、通过所述的纵包成型装置成型电缆。

10、如上所述的一种电缆用复合带系统化的纵包工艺，所述纵包成型装置还设置有视觉检测机构、控制器和张力调节机构；

11、所述视觉检测机构用于获取复合带的情况并向所述控制器发送；

12、所述控制器用于根据所述复合带的情况调整所述张力调节机构的放线张力。

13、如上所述的一种电缆用复合带系统化的纵包工艺，根据如下规则确定所述复合带总厚度：

14、当2mm<所述缆芯外径≤10mm时，所述复合带总厚度取值在0.08～0.12mm；

15、当10mm<所述缆芯外径≤30mm时，所述复合带总厚度取值在0.12～0.18mm；

16、当30mm<所述缆芯外径≤60mm时，所述复合带总厚度取值在0.18～0.25mm；

17、当所述缆芯外径>60mm时，所述复合带总厚度≥0.25mm。

18、如上所述的一种电缆用复合带系统化的纵包工艺，所述复合带宽度w的计算公式为：

19、w=β*π(dc+2t)/(1-k)

20、式中：t为复合带总厚度，k为目标搭盖率，k的取值范围为10%~30%，β为复合带拉伸补偿系数，dc为缆芯外径；

21、复合带拉伸补偿系数的取值由所述复合带总厚度与所述纵包成型装置的生产线速度进行确定；

22、当2mm<所述缆芯外径≤30mm、所述纵包成型装置的生产线速度大于或等于35m/min时，β的取值范围为1.04-1.12；

23、当所述缆芯外径>30mm、所述纵包成型装置的生产线速度小于或等于20m/min时，β的取值范围为1.01-1.08。

24、如上所述的一种电缆用复合带系统化的纵包工艺，所述预成型喇叭口模具的出口内径为d1：

25、d1=dc+2t+δ1

26、式中：t为复合带总厚度，δ1为成型预留间隙，dc为缆芯外径；

27、所述预成型喇叭口模具的入口宽度b根据入口宽度的最小值bmin进行确定：

28、bmin=w+2δ

29、b≥bmin

30、式中：w为复合带宽度，δ为单侧横向安全偏移余量，依据所述复合带总厚度的变化进行确定：所述复合带总厚度≤0.12mm时δ取1.5～2.5mm，所述复合带总厚度在0.12～0.25mm时δ取2.5～4mm，所述复合带总厚度≥0.25mm时δ取4～6mm，所述纵包成型装置的生产线速度大于30m/min时δ上浮0.5～1mm，针对热塑性聚酯材料复合带，δ取区间上限。

31、如上所述的一种电缆用复合带系统化的纵包工艺，所述复合带弯曲应变与所述预成型喇叭口模具的成型角度之间的关系为：

32、ε=(2t*sin（a/2）)/d1

33、式中：ε为复合带弯曲应变，t为复合带总厚度，a为预成型喇叭口模具的成型角度；

34、当缆芯外径≤30mm时，a取值在25°~35°；当缆芯外径＞30mm时，a取值在35°~60°；

35、所述预成型喇叭口模具的模具长度l根据如下公式进行计算：

36、l=（b-d1）/tan（a/2）。

37、如上所述的一种电缆用复合带系统化的纵包工艺，所述紧压定型模具内径d2的计算公式为：

38、d2=dc+2t-δ2

39、其中，dc为缆芯外径，t为复合带总厚度，δ2为所述的径向紧压压缩量。

40、如上所述的一种电缆用复合带系统化的纵包工艺，所述通过所述的纵包成型装置成型电缆，包括如下内容：

41、放卷供料：将所述复合带安装于放卷机构，启动所述放卷机构，对所述复合带放卷；

42、导向整平：放卷后的所述复合带送入导向机构，对所述复合带进行整平；

43、预成型处理：整平后的所述复合带送入所述预成型喇叭口模具，使所述复合带逐步形成与所述预成型喇叭口模具匹配的弧形结构，完成预成型；

44、热熔预处理：预成型后的所述复合带送入热熔机构，对所述复合带搭盖重叠区域的塑层进行加热；

45、纵包贴合与压合成型：将加热后的所述复合带送入所述紧压定型模具，通过所述紧压定型模具对所述复合带与电缆缆芯进行压合，压合后通过冷却实现塑层定型；

46、压合固定后的电缆纵包成品，经所述张力调节机构微调张力后，送入收卷机构。

47、如上所述的一种电缆用复合带系统化的纵包工艺，还包括如下内容：

48、所述预成型喇叭口模具通过多维运动机构进行支撑，所述多维运动机构安装于所述纵包成型装置的机架；

49、所述视觉检测机构拍摄复合带的情况并发送给所述控制器，所述控制器在获知所述复合带出现总包偏心、蛇形异常信号时，所述控制器控制所述多维运动机构运动以调整所述预成型喇叭口模具的轴向、径向位置；

50、所述控制器中建立有搭盖状态与放线张力的关联逻辑，所述控制器实时获取纵包搭盖处的缝隙宽度、复合带起皱情况：当所述控制器检测到搭盖变窄、出现缝隙时，所述控制器调低所述张力调节机构的放线张力；当所述控制器检测到所述复合带起皱时，所述控制器调低所述张力调节机构的放线张力；当所述控制器检测到所述复合带松弛、搭盖重叠量大于设定值时，所述控制器调高所述张力调节机构的放线张力，实现张力的自适应动态补偿；

51、在所述预成型喇叭口模具位置调整后，所述控制器同步调整所述张力调节机构的张力参数，在所述控制器检测到所述复合带变窄或出现缝隙时，所述控制器控制所述多向运动机构和所述张力调节机构同时动作。

52、第二方面，本发明还提供了一种电缆用复合带系统化的纵包工艺的应用，应用于铝塑复合带的纵包工艺。

53、上述本发明的有益效果如下：

54、本发明构建了“带材规格—模具尺寸—生产工况”三方联动的量化模型，实现关键参数耦合匹配，先获取复合带总厚度，根据复合带拉伸补偿系数、缆芯外径、复合带总厚度和目标搭盖率确定复合带宽度，根据缆芯外径、复合带总厚度、复合带宽度确定预成型喇叭口模具的出口内径、入口宽度、成型角度和模具长度，根据径向紧压压缩量、缆芯外径和复合带总厚度确定紧压定型模具的内径，如此制造预成型喇叭口模具和紧压定型模具，并应用于纵包成型装置，通过纵包成型装置对电缆进行成型，弥补传统仅考虑厚度/宽度的不足，精准匹配对应复合带的尺寸，有效避免回弹过大或拉伸过度，提升纵包质量稳定性，确保高速生产时因拉伸变窄后的复合带仍能完美搭接。