螺钉的基础知识

1、螺钉的基础知识螺钉的基础知识第1页（一）、螺丝工艺流程螺钉的基础知识第2页（二）、外形及结构参数1、常见牙型螺钉的基础知识第3页2、螺钉种类从使用上分： 1.机螺钉 2.自攻螺钉 3.钻尾螺钉 4.墙板钉 5.纤维板钉 6.木螺钉7.六角木螺钉 8.不脱出螺钉 9.组合螺钉 10.微型螺钉 11.家俱螺钉 12.电子螺钉 从螺纹个别不一样： 公制螺纹：GB，DIN，JIS标准（MM,60度） 美制螺纹：ANSI,ASME标准（INCH,60度） 韦氏（惠氏）螺纹：BSW 标准(INCH,55度)螺钉的基础知识第4页3、常见头型1.圆柱头（Cheese head）2.定位头/中柱头(Bindin

2、g head)3.盘头/平元（Pan head) 4.扁圆头/蘑菇头/伞头mushroom head(Truss head) 5.沉头 countersunk head (Flat head俗称K头)6.半沉头 raised countersunk head (Oval head)7.圆头（Round head) 8.六角头（Hexagon head) 9.六角垫圈头(Hexagon Washer head)10. 平元垫圈头（Pan Washer head）螺钉的基础知识第5页A、不一样头型尺寸参数螺钉的基础知识第6页不一样头型尺寸参数（二） 螺钉的基础知识第7页B、主要头型特征应用情况圆柱

3、头（C型）：外径和厚度均可订制，适合用于有特殊外径和厚度装配。经典应用：数码相机上，液晶屏等省空间及隐型设计盘头/平元头（P头）：最通用螺丝头形式，应用最为广泛。螺丝头直径较小，外观孔较为美观定位头/中柱头（B头）：螺丝头直径加大，底部有一定平面，可承受较大螺丝扭力，屡次拆装产品不会将面压塌，孔也不易打穿，普通用于32寸以上电视装配连接。扁圆头/伞头（T头）：螺丝头直径较大，因为头部较扁，螺丝头承受力较小，同一规格螺丝所用批头需小一号。沉头（K/F头）：螺丝头完全隐藏，自定位，必须配沉头螺丝孔结构，对于有综合制造误差零件装配不宜使用。六角垫圈/平元垫圈头（HW/PW）：螺丝头上部与标准螺丝头致

4、，下面垫圈可依据用户要求定制。圆头（R头）：标准半球面，用于螺丝头露在表面外观零件。螺钉的基础知识第8页4、牙型机械牙：适合用于金属件及有机玻璃（PMMA）电木等硬度较高塑料件之间联接 机械牙螺丝普通不热处理，所用线材材质通常为SWCH 6A、SAE1006，1008 当然8A、10A、15A、18A或22A均可。若机械牙螺丝在使用时有强度要求时其螺丝必须经热处理，其热处理工艺为调质处理，其材质也对应变更：22A（只限于8.8级以下）、10B21、SCM435 或其它合金钢。螺钉的基础知识第9页A、三角自攻牙（细牙）三角自攻螺钉含有弧形三角截面, 拧入力矩低, 锁紧性能高, 可与机制螺钉交换使

5、用, 主要用于铸 铁, 铝, 铝合金, 铁板及塑料之自攻组合。共有S型, C型,。 自攻牙螺丝，通常情况下需热处理，其热处理工艺为渗碳处理。 选取材质为15A、18A、22A，若在有较高扭力要求时，通常选取22A材质。螺钉的基础知识第10页B、三角形自攻牙（粗牙）螺钉的基础知识第11页C、非三角型自攻螺钉 ： 螺钉的基础知识第12页5、机制螺纹配合公差（一）螺钉的基础知识第13页机制螺纹配合公差（二）螺钉的基础知识第14页6、自攻螺丝柱设计（适应于ABS塑料）螺钉的基础知识第15页(三)自攻螺丝机械性能要求及检验所谓机械性能是指自攻螺丝经热处理后硬度、渗碳深度、抗拉强度、扭矩强度等。普通情况下

6、，机械牙螺丝不需热处理，所以机械性能要求很低，通常情况下，也不需做此方面测试。但有强度等级情况下，均需做热处理（调质），其机械性能要求很高。但要求相对统一，详细可参考ISO 898-1， ISO 898-7或GB/T3098.1-标准。调质产品没有表面硬度与心部硬度之说.螺钉的基础知识第16页1、硬度碳钢自攻螺丝在部份由低碳钢所制成，当客户有要求时，也有使用中碳钢制造，但大部份使用AISI10181022（SWCH18A22A）材料经渗碳处理来到达规范所要求之硬度。自攻螺丝之硬度可分为表面硬度与心部硬度，各规范对自攻螺丝硬度要求以下表要求：螺钉的基础知识第17页规范分类表面硬度心部硬度ISO2

7、702公制自攻螺丝450HV Min270390HV3DIN267/12270390HV1JIS B 1055270390HV3DIN 7500公制三角螺纹螺丝450HV Min240370HV4SAEJ123745HRC Min2838HRCSAE J81英制三角螺纹螺丝45HRC Min2838HRCSAE J933英制自攻螺丝DIN 7504公制自钻螺丝560HV Min270425HV4SAE J78英制自钻螺丝5056 HRC3240HRC注：1、使用HV0.3荷重测试.2、使用HV0.5荷重测试。3、螺丝规范ST3.9时使用HV5荷重测试；ST4.2时使用HV10荷重测试。4、使用

8、HV5荷重测试。螺钉的基础知识第18页表面硬度（Surface Hardness)自攻螺丝需经渗碳热处理以取得非常硬之表面方便进行螺丝攻入成型或切削。经渗碳后普通自攻螺丝渗碳后表面应有45HRC以上之硬度，方便能攻入铁板中。螺钉的基础知识第19页表面硬度测试为到达日常测试或快速检验之目标，表面硬度能够使用HR15N，Knoop或Vickers维氏硬度机在螺丝头部顶面、螺丝尾端或杆部位置检验。注意，过重荷重（Rockwell洛氏硬度荷重150kg)将压穿渗碳层，使测试结果失败。螺钉的基础知识第20页表面硬度在美洲地域大都使用SAE所要求方法测试，在SAE J933、J78、J81、J1237规范

9、中对于自攻螺丝表面硬度测试若有争议时其仲裁方法以下：a)样品应能在镶埋材料中得到适当支撑。b)读取将取自螺丝剖面中心线处范围内测量，测试时在显微镜上量测样品截面之外径时，最少应有原样品外径95%以上。c)使用500g 荷重之Knoop或300g之Vickers硬度机在制品表面下0.002英寸之位置读取硬度值。d)硬度值须符合表面硬度最低要求。螺钉的基础知识第21页心部硬度心部硬度(Core Hardness):渗碳后螺丝心部硬度，普通在2838HRC之间，钻尾螺丝为3240HRC。螺钉的基础知识第22页心部硬度测试依SAE J933、ISO2702、JIS B1055要求，心部硬度应在螺丝截断

10、面上靠近尾端完全螺纹处量测，由螺纹谷径至螺丝半径中间点处量测。螺钉的基础知识第23页渗碳深度（Case Depth)渗碳深度相当主要，渗碳太浅螺丝无法正确进行组装作业，渗碳太深延展性会受到影响，所谓渗碳深度在自攻螺丝来说是采取有效渗碳深度来要求。各规范对自攻螺丝渗碳深度要求以下表：螺钉的基础知识第24页 分类 公制三角螺纹 公制宽螺丝 英制自攻螺丝 规范SAE J1237DIN 7500ISO2702、DIN7504、JIS B1055、DIN267/12SAE J78、SAE J81、SAE H933 规格 渗碳深度 规格渗碳深度 规格渗碳深度M22.50.050.180.040.12ST2

11、.22.60.040.104#-6#0.0020.007M33.50.050.180.050.18ST2.93.50.050.188#-12#0.0040.009M450.100.230.100.25ST3.95.50.100.23或以上0.0050.011M680.130.280.150.28ST6.38.00.150.28 M100.130.280.150.32 M120.130.28 有效渗碳深度判定之硬度基准值42HRC（412HV） 450HV 450HV1 42HRC（412HV）注1：ISO2702及JIS B1055有效渗碳深度判定，是使用基材硬度值与渗碳层曲线图硬度值差异达3

12、0HV为判定基准。螺钉的基础知识第25页延展性自攻螺丝经渗碳处理淬火回火后，为免因热处理不妥造成过硬而脆性加致破断，通常须测试其延展性（韧性）情况。测试方法为将螺丝样品置入一经硬化处理且呈某一角度（参阅下表）测试座或其它适当设备，测试座孔穴依ASME18.6.4要求应比螺丝公称直径大0.020.04英寸（0.51.0mm）。施以轴向压力于螺丝头顶部，压力应连续直到头下承面与螺丝轴心展现（下表）要求角度永久弯曲。若头个别离即为失败。卓越企业在客户要求情况下均做15斜面敲击测试。自攻螺丝功效性F.I.P1000英制规范SAE J78SAE J81SAE J933ASNE B18.6.4SAE J1

13、237ISO 2702JIS B1055DIN267/12DIN7500DIN7504延展性10 5 7 -10 10 -10 15 -螺钉的基础知识第26页V 破断扭力(Breaking Torque)全部尺寸自攻螺丝均须作扭矩测试.测试时将装入一盲孔/虎钳/卡盘固定装置中,经校正过之扭矩设置扭动直至螺丝断裂(通常破断处位于螺纹),所测出之扭矩最少等定值或更高者为合格.螺钉的基础知识第27页VI 头部坚固性螺钉的基础知识第28页VII电动或风批锁紧螺丝扭矩值对螺钉施加力矩:分为三类情况:I类:对无头金属螺钉,假如螺钉拧紧 时不从孔里伸出II.对其它金属螺钉和对螺母; 对以下绝缘材料螺钉: 带

14、六角头,其横截面尺寸超出 螺纹外廓直径或 带圆柱头和键用凹座,其凹座 横截面尺寸大于螺纹直径 0.83倍, 或 带有一个一字或十字槽头,其 长度超出螺纹外径1.5倍III类.对绝缘材料其它螺钉螺钉外径力矩(NM)IIIIII2.8内0.20.40.42.83.00.250.50.53.03.20.30.60.63.23.60.40.80.63.64.10.71.20.64.14.70.81.80.94.75.30.82.01.05.362.51.25螺钉的基础知识第29页(四) 螺丝表面处理及检验Znw: 电镀亚锌（白锌） Znc: 电镀彩锌 Znb：电镀黑锌Ni: 电镀镍 包含电镀白镍（也叫

15、光亮镀镍）及电镀黑镍螺钉的基础知识第30页氢脆大部份自攻螺丝之表面被覆系使用镀锌或磷酸锌披覆,镀镉因其高成本和毒性所以使用极少. 假如产品是外观件,能够选择镀镍或铬.表面处理潜在问题:一 - 为表面处理不但会加大尺寸(如孔穴缩小等)且不一样表面处理会影响扭矩、旋紧程度、强度间之关系。二 - 为高硬度并小尺寸之自攻螺丝常因氢脆化造成使用失败，这类自攻螺丝为了要攻入铁板中，不得不予渗碳处理。在渗碳处理后全产生高硬度及高碳含量，当以此情况做电镀或酸洗处理时常会产生氢脆化。概念:氢脆hydrogen embrittlement:金属或合金吸收氢原子和有应力存在下而引发脆性.渗氢seepage hydrogen:金属制件在浸蚀、除油或电镀待过程中常有吸附氢原子这种现象。螺钉的基础知识第31页氢脆测试氢脆测试主要是测试自攻螺丝是否残留氢在螺丝组织中，及是否会使得螺丝产生脆化（通常脆断不是一下子就发生，需施予一定之应力才会显现出来），电镀或披覆之螺丝应装入要求孔径及厚度测试板和钢制平华司中，突