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电线与电缆的应用非常广泛，它们是通过挤出成型的方法在挤出机头上成型出来的。在单股或多股金属芯线外面包覆一层塑料作为绝缘层，所得到的挤出制品就是电线；在一束互相绝缘的导线或不规则的芯线上包覆一层塑料绝缘层，所得到的挤出制品即为电缆。挤出电线和电缆的机头与管材机头结构相似，但由于电线与电缆的内部夹有金属芯线和导线，所以常用直角式机头。下面介绍挤出电线与电缆机头的两种常用结构形式。

8-8-1 挤压式包覆机头

挤压式包覆机头用来生产电线，如图8-31所示。这种机头呈直角式，又称十字机头。熔融塑料通过挤出机过滤板进入机头体，转向90o，沿着芯线导向棒流动，汇合成一封闭料环后，经口模成型段包覆在金属芯线上。由于芯线通过芯线导向棒连续地运动，使电线包覆生产能连续进行，得到连续的电线产品。

这种机头的结构简单，调整方便，被广泛应用于电线的生产。但此机头结构的缺点是芯线与塑料包覆层的同心度不好，包覆层不均匀。

口模与芯棒的尺寸计算方法与塑料管材相同。定型段长度L为口模出口处直径尺寸D的1.0～1.5倍，包覆层厚度取1.25～1.60mm，芯棒前端到口模定型段之间的距离M与定型段长度相等。当定型段长度L较长时，塑料与芯线接触较好，但由于挤出机料筒的螺杆背压较高，故塑化产量低。

基本设计守则

    加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如『工』字铁般出现倒扣难於成型的形状问题，对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。
    加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面，其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向，选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑，如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致，两端相接产品的外壁，或只占据产品部份的长度，用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话，末端部份亦不应突然终止，应该渐次地将高度减低，直至完结，从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题，这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。

加强筋一般的设计

　　加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。

长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易

    加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力，底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力集过份中的现象，圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外，底部的宽度须较相连外壁的厚度为小，产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时，图中可见此部份相对外壁的厚度增加大约50%，因此，此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b)，相对位置厚度的增幅即减至大约20%，缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜，但当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长，加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题，亦会加长生产周期，增加生产成本。

产品厚度与加强筋尺寸的关系

　　除了以上的要求，加强筋的设计亦与使用的塑胶材料有关。从生产的角度看，材料的物理特性如熔胶的黏度和缩水率对加强筋设计的影响非常大。此外，塑料的蠕动(creep)特性从结构方面来看亦是一个重要的考虑因数。例如，从生产的角度看，加强筋的高度是受制於熔胶的流动及脱模顶出的特性(缩水率、摩擦系数及稳定性)，较深的加强筋要求胶料有较低的熔胶黏度、较低的摩擦系数、较高的缩水率。另外，增加长的加强筋的出模角一般有助产品顶出，不过，当出模角不断增加而底部的阔度维持不变时，产品的刚性、强度，与及可顶出的面积即随着减少。顶出面积减少的问题可从在产品加强筋部份加上数个顶出凸块或使用较贵的扁顶针得以解决，同时在顶出的方向打磨光洁亦有助产品容易顶出。从结构方面考虑，较深的加强筋可增加产品的刚性及强度而无须大幅增加重量，但与此同时，产品的最高和最低点的屈曲应力(bending stress)随着增加，产品设计员须计算并肯定此部份的屈曲应力不会超出可接受的范围。
　　从生产的角度考虑，使用大量短而窄的加强筋比较使用数个深而阔的加强筋优胜。模具生产时(尤其是首办模具)：加强筋的阔度(也有可能深度)和数量应尽量留有馀额，当试模时发觉产品的刚性及强度有所不足时可适当地增加，因为在模具上去除钢料比使用烧焊或加上插入件等增加钢料的方法来得简单及便宜。

加强筋增强塑胶件强度的方法

　　以下是加强筋被置於塑胶部件边缘的地方可以帮助塑料流入边缘的空间。

置於塑胶部件边缘地方的加强筋

压铸模具结构

　　通常压铸模具的基本结构包含：融杯、成形镶块、模架、导向件、抽芯机构、推出机构以及热平衡系统等。

压铸模具设计开发流程

　　模具设计和开发流程如图1所示，从该图中可以清晰地看出模具设计阶段需要设计人员所做的工作及模具设计的整体思路，其中包含一些与标准认证相关的设计和开发流程，对设计阶段可能产生的缺陷具有一定的预防作用。

图1 模具设计和开发流程

压铸模具设计要点

第一，运用快速原型技术和三维软件建立合理的铸件造型，初步确定分型面、浇注系统位置和模具热平衡系统。

　　按照要求把二维铸件图转化为三维实体数据，根据铸件的复杂程度和壁厚情况确定合理的收缩率（一般取0.05%～0.06%），确定好分型面的位置和形状，并根据压铸机的数据选定压射冲头的位置和直径以及每模压铸的件数，对压铸件进行合理布局，然后对浇注系统、排溢系统进行三维造型（图2）。

图2 模具的三维造型

第二，进行流场、温度场模拟，进一步优化模具浇注系统和模具热平衡系统。

　　把铸件、浇注系统和排溢系统的数据进行处理以后，输入压铸工艺参数、合金的物理参数等边界条件数据，用模拟软件可以模拟合金的充型过程及液态合金在模具型腔内部的走向，还可进行凝固模拟及温度场模拟（图3），进一步优化浇注系统并确定模具冷却点的位置。模拟的结果以图片和影像的形式表达整个充型过程中液态合金的走向、温度场的分布等信息，通过分析可以找出可能产生缺陷的部位。在后续的设计中通过更改内浇口的位置、走向及增设集渣包等措施来改善充填效果，预防并消除铸造缺陷的产生。

第三，根据3D模型进行模具总体结构设计。

图3 充填凝固模拟

　　模拟过程进行的同时我们可以进行模具总布置设计，具体包括以下几个方面：

（1）根据压铸机数据进行模具的总布置设计。

　　在总布置设计中确定压射位置及冲头直径是首要任务。压射位置的确定要保证压铸件位于压铸机型板的中心位置，而且压铸机的四根拉杆不能与抽芯机构互相干涉，压射位置关系到压铸件能否顺利地从型腔中顶出；冲头直径则直接影响压射比的大小，并由此影响到压铸模具所需的锁模力的大小。因此确定好这两个参数是我们设计开始的第一步。

    模具是国民经济的基础工业，模具工业的发展水平从某种意义上来说代表着一个国家的工业发展水平。我国重点发展的汽车、电子、通讯、航空航天等行业的产品有80%以上的零部件是由模具加工成型的。由于模具自身的特点，现代模具企业大多体现出技术密集、资金密集和高素质劳动力密集以及高社会效益的特点，模具制造业已成为高新技术制造产业的一部分。

1、模具行业发展迅猛

    在当今制造业快速发展的前提下，随着中国成为制造大国，成为模具制造大国，国内模具业得到迅猛发展。中国模具产业已接近1000亿元的大关，已经形成了巨大的生产规模。以北京地区的模具企业为例，北京现有模具企业达到200多家，每年可以生产几十万套模具。据北京模协的一位领导介绍，目前北京地区重点发展的汽车、电子、节能环保等行业都需要大量的模具工业的支持，当然，这样也会促进北京地区模具制造业的快速发展。尽管北京地区模具企业的发展良莠不齐，但还是涌现出了比亚迪汽车冲压模具、长城牡丹塑料挤出模具、康迪普瑞精密多工位级进模具等代表性企业和产品。

从2009年我国模具发展的水平来看，模具行业发展的表现有：大型级进模长度已超过3m，精密级进模已可与2000次/min高速冲床匹配；热流道模具和气辅模具有的已达国际水平；在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，CAD/CAE/CAM一体化技术得到发展，并取得较好成果；模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，专利数量增多。

    多工位级进模和精冲模代表了冲压模具的发展方向，精度要求和寿命要求极高，主要为IT电子信息产业、半导体精密组件、端子连接器、手机外壳等配套。据北京一家IT模具企业负责人介绍，IT模具在国内已有相当的基础，并已引进了国外先进的技术和设备，个别企业生产的产品已达到世界水平，但大部分企业仍有较大差距，总量也供不应求，进口较多。对于为超大规模集成电路配套、为引线脚100以上及间隙0.2mm以下的引线框架配套、为精度5mm以上的精密微型连接件配套、为直径1.6mm以下的微型马达铁芯配套及为显像管和电子等配套的精密模具是发展的重中之重。

    有关专家预测，今后模具产业发展的重点是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也将成为发展的重点。

2、人才成为制约模具产业发展的瓶颈

    在北京模协的一位领导看来，中国模具产业的设备、材料以及软件等都能从国外进口，这些和国外并没有差距，只要愿意投入，这些都可以上是世界上最好的。业界普遍认为，我国模具产业和发达国家的模具产业相比，真正缺的是人才，是工艺，是管理。就拿管理来说，国外先进的管理，一个人可以同时操作三四台机床，最多的可以达到8台，管理水平高，人员素质高，基本可以实现无人化作业。但中国的模具产业还不能，因为中国这样的人才还比较少。北京一家IT模具企业的负责人认为，现在的年轻人大都不愿意深入现场，不愿意吃苦。在模具加工行业，尤其需要经验丰富的工程技术人员，需要他们大量的实践经验。在模具加工业，有一个很普遍的现象，就是一些老师傅、老专家，已经六七十岁了还忙碌在第一线，因为企业需要他们宝贵的经验。

    很多人迷信先进的生产设备，认为只要有了大量的进口设备，就能生产出高端、精密的模具。尽管事实也确实是如此，我们还需要从国外引进大量的电火花机、线切割机、精密磨床、加工中心等高端、精密的加工设备。但并不是只要有先进的设备和软件，我们就能一下子变成模具制造强国。国外的合格的人才，不仅能够操作各种机床，还能进行模具设计，编写加工程序，在加工过程中能及时发现不妥之处并进行完善和修改，可以说，这样的人才才是模具产业最需要的人才。

    目前，模具设计人才和CNC数控加工人才，已成为人才市场上的紧缺。就广东省东莞市而言，“东莞市万名模具设计人才培养工程”已为东莞培养各类技能型人才19563人。据智通人才市场统计，近年来模具企业在大量采购数控设备的同时，更迫切需要大量的模具设计、数控编程、数控机床操作和维护的技术人员。然而，人才市场上的这类人才储备并不大，企业要在人才市场上寻觅合适的人才显得比较困难。有统计数据显示，仅东莞的模具人才需要缺口就在50000名以上。

3、管理制度亟待完善

    人员精简，“瘦”型管理，已经-成为模具制造发达国家的人员管理模式。欧美等发达国家的模具企业大多数规模不大，员工人数超过百人的较少，模具企业人数一般都在20～50人。企业各类人员的配置十分精简，一专多能，一人多职，企业内部看不到闲人。精益生产、“瘦”型管理的思想得到了较好的体现。而国内大多数模具企业，在人员管理、人员素质方面，都还存在严重不足，这也是中国模具企业和发达国家相比差距的真正根源。

    欧美的模具企业，大多数都是围绕汽车、电子等产业对各类模具的需求，确定自己的产品定位和市场定位。为了在市场竞争中求生存、求发展，每个模具厂家都有自己的优势技术和产品，并都采取专业化的生产方式。欧美大多数模具企业既有一批长期合作的模具用户，在大型模具公司周围又有一批模具生产制作厂家。这种互惠、互利、共赢、共存的合作伙伴关系，有的已持续了30～40年。

采用先进的管理信息系统，实现集成化管理，已成为模具企业发展的趋势。欧美的模具企业，特别是规模较大的模具企业，基本上实现了计算机管理。从生产计划、工艺制定，到质检、库存、统计等，普遍使用了计算机，公司内各部门可通过计算机网络共享信息。在中国，也早就有专家呼吁要加强信息化和信息化管理，但时至今日，还有大多数企业生产管理手段落后，和信息化、自动化还相距甚远。

    可喜的是，在中国很多模具企业里，研发、创新能力已经有了很大的提高，很多新技术也得到了广泛的应用。如三维设计技术的研发和应用、信息化管理技术的研发应用、双料（色）注塑技术的研发与应用、等厚焊接板的冲压成形技术、高强板热压成形技术等。随着模具企业对人才和管理的重视，随着各种新技术在模具产业的应用，模具产业必将迎来蓬勃的发展时期。