焦冬梅，李冬燕，张 涛，秦 健，田仲可

（1.青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266061；2.青岛汉缆股份有限公司，山东 青岛 266061）

包覆工艺广泛应用于电线电缆的成型中[1-3]，由于芯线牵引带动胶料包覆工艺特殊和包覆机头流道结构复杂，电线包覆层质量的影响因素较多。随着社会经济的发展，电力和通讯行业不断扩展，对电线的耐高压、耐腐蚀和防火等要求越来越高。作为电线的组成材料，包覆胶料的加工稳定性和均匀性较难控制，电线包覆层的加工质量成为影响财产安全和人身安全的重要因素[4]。如何提高电线包覆层的加工质量一直是国内外研究的热点问题。

电线包覆机头成型段胶料出口速度分布不均匀，会造成包覆层厚度不均和包覆层与芯线不同心等各种质量问题[5-6]。胶料压力高有利于包覆层致密性提高，但胶料压力过高将导致成品电线包覆层内应力较高和模具使用寿命缩短。芯线牵引速度增大有利于生产效率的提高，但是芯线牵引速度与胶料入口流量不匹配会影响包覆层的质量。

本工作通过ANSYS软件对电线包覆胶料流场进行有限元分析，研究包覆机头流道结构参数和工艺参数对电线包覆质量的影响规律，并对电线包覆机头进行优化设计，以提高电线包覆质量、生产效率和延长模具的使用寿命。

1 有限元分析

1.1 流场模型建立

胶料选用丁基橡胶胶料，其参数如下：胶料密度（ρ）0.920 Mg·m-3，无限剪切粘度 0.922 8 Pa·s，零剪切粘度 179 228 Pa·s，松弛时间 5 s，幂律指数 0.325。……