生产管理知识螺丝技
术知识
螺丝知识
第一部分基础知识
第一章度量
当今世界上长度计量单位主要有两种,一种为公制,计量单位为米(m)、厘米
(cm)、毫米(mm)等,在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多,另一种为
英制,计量单位主要为英寸(inch),相当于我国旧制的市寸,在美国、英国等
欧美国家使用较多。
1、公制计量:(10进制)
1m=100cm=1000mm
1cm
0mm
2、英制计量:(8进制)
1英寸=8英分 1英寸=
1/163/165/167/169/1611/1613/1615/16
01/81/43/81/25/83/47/81inch
3、1/4以下的产品用番号来表示其称呼径,如:
4#,5#,6#,7#,8#,10#,12#
第二章螺纹
一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,有均匀螺旋线凸起的形状。根
据其结构特点和用途可分为三大类:
(一)、普通螺纹:牙形为三角形,用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为
粗牙和细牙螺纹两种,细牙螺纹的连接强度较高。
(二)、传动螺纹:牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。
(三)、密封螺纹:用于密封连接,主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。
二、螺纹配合等级:
螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小,配合的等级是作用在内外螺纹上偏
差和公差的规定组合。
(一)、对统一英制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:1A、2A和 3A级,内螺纹有三
种等级:
1B、2B和 3B级,全部都是间隙配合。等级数字越高,配合越紧。在英制螺纹中,
偏差仅规定 1A和 2A级,3A级的偏差为零,而且 1A和 2A级的等级偏
差是相等的。
等级数目越大公差越小,如图所示:
1B2B3B内螺纹
基本中径
3A外螺纹
2A
1A
1、1A和 1B级,非常松的公差等级,其适用于内外螺纹的允差配合。
2、2A和 2B级,是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。
3、3A和 3B级,旋合形成最紧的配合,适用于公差紧的紧固件,用于安全性的关
键设计。
4、对外螺纹来说,1A和 2A级有一个配合公差,3A级没有。1A级公差比 2A级公
差大 50%,比 3A 级大 75%,对内螺纹来说,2B 级公差比 2A 公差大 30%。1B
级比 2B级大 50%,比 3B级大 75%。
(二)、公制螺纹,外螺纹有三种螺纹等级:4h、6h和 6g,内螺纹有三种螺纹等
级:5H、6H、7H。(日标螺纹精度等级分为 I、II、III三级,通常状况下
为 II级)在公制螺纹中,H和 h的基本偏差为零。G的基本偏差为正值,
e、f和 g的基本偏差为负值。如图所示:
公差 G
H内螺纹
偏差基本中径
外螺纹
fgh
e
1、 H 是内螺纹常用的公差带位置,一般不用作表面镀层,或用极薄的
磷化层。G位置基本偏差用于特殊场合,如较厚的镀层,一般很少用。
2、g常用来镀 6-9um的薄镀层,如产品图纸要求是 6h的螺栓,其镀前螺纹采用 6g
的公差带。
3、螺纹配合最好组合成 H/g、H/h 或 G/h,对于螺栓、螺母等精制紧固件螺纹,
标准推荐采用 6H/6g的配合。
(三)、螺纹标记
M10×1–5g6gM10×1–6H
顶径公差代号中径和顶径公差代号(相同)
中径公差代号
三、机械螺纹的主要几何参数:
(一)、大径/牙外径(D、d):为外螺纹牙顶或内螺纹牙底重合的假想圆柱直径。
螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公称直径。
(二)、中径(D2、d2):D2=d2=D(d)-2x3H/8,式中 H为原始三角形高:
H=(√3/2)P=(60O牙山角);H=(55O牙山角)
(三)、小径/牙底径(D1、d1):为外螺纹牙顶或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱
的直径。
(四)、螺距(P):为相邻牙在中径线上对应两点的轴向距离或相邻牙山或两相
邻牙谷间的距离。在英制中以每一英寸()内的牙数来表明牙距
(如下表)。
牙距 牙数
规格
粗牙 细牙 极细牙
规格
称
呼
径
粗牙 细牙 韦氏牙
M3 4# 40 48
M4 6# 32 40
M5 8# 32 36
M6 10# 24 32
M7 12# 24 28
M8 1/4 20 28 20
M10 5/16 18 24 18
M12 3/8 16 24 16
M14 7/16
1
14 20 14
M16 1/2 13 20 12
M18 9/16
9
12 18 12
M20 5/8
6
11 18 11
M22 3/4
5
10 16 10
M24 7/8
3
9 14 9
M27 1
0
8 12 8
M30
(五)、牙型半角(α/2):牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角,普通螺纹牙型半
角为 60O/2,韦氏牙(BSW)螺纹牙型半角为 55O/2。一般木螺丝牙山角
度为 60O,尾尖角度 60O。
(六)、螺纹旋合长度:为两相配合螺纹,沿螺纹轴方向相互旋合部分的长度。
四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数:
(一) 、大径/牙外径(d1),为螺纹牙顶重合的假想圆柱直径。螺纹大径基本
代表螺纹尺寸的公
称直径。
(二) 、小径/牙底径(d2):为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。
(三) 、牙距(p):为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离。在英制中以
每一英寸(
mm)内的牙数来表明牙距。
下表列举常用规格的牙距(公制)牙数(英制)
1、公制自攻牙:
规格
ST1
.5
ST
ST
ST
ST
ST
ST
ST
ST
ST
ST
ST
ST
ST
牙距
2、英制自攻牙:
规格 4# 5# 6# 7# 8# 10# 12# 14#
AB牙 24 20 20 19 18 16 14 14牙
数 A牙 24 20 18 16 15 12 11 10
3、日标墙板钉:
规格 6# 7# 8# 10#
牙数 9 9 9 8
粗牙
牙距
牙数 18 16 15 12
细牙
牙距
4、机械螺丝(机械牙):
公制(牙距) 英制(牙数)
规格
M3 M4 M5 M6 M8 4# 5# 6# 8# 10# 12# 1/
4粗牙 40 40 32 32 24 24 20
细牙 48 44 40 36 32 28 28
5、钻尾螺丝:钻尾螺丝有 CSD(机械牙),BSD(自攻 AB牙)两种。其牙距或
牙数可分别参考机械螺丝(CSD牙)和自攻螺丝(BSD牙)。
(四)、牙山角度和尾尖角度:牙山角为牙侧与牙侧间的夹角、尾尖角为螺纹未
端尖角。
1、自攻牙:牙山角度为 60O,尾尖角度为 45O±5O。
2、墙板钉:牙山角度为 60O,(也可依客户要求生产,如 45O±5O)尾尖角度为 25O
±3O。
3、夹板钉:(Chipboardscrews)牙山角度为 40O±3O,尾尖角度为 25O±3O或 34O±
3O(客户特殊要求)。
4、钻尾螺丝:牙山角度为 60O±5O,尾部针对不同规格的产品选用不同型号的夹尾
针,夹尾的主要几何参数为夹尾径和伸出量。
第 三 章 材 料
一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。
(一)碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢,中碳钢和高碳钢以及合
金钢。
1、低碳钢 C%≤%国内通常称为 A3钢。国外基本称为 1008,1015,1018,1022
等。主要用于 级螺栓及 4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。(注:钻
尾钉主要用 1022材料。)
2、中碳钢 %<C%≤%国内通常称为 35号、45号钢,国外基本称为 1035,
CH38F,1039,40ACR 等。主要用于 8 级螺母、 级螺栓及 级内六角产
品。
3、高碳钢 C%>%。目前市场上基本没使用
4、合金钢:在普碳钢中加入合金元素,增加钢材的一些特殊性能:如 35、40铬
钼、SCM435,10B38。芳生螺丝主要使用 SCM435铬鉬合金钢,主要成分有 C、
Si、Mn、P、S、Cr、Mo。
(二)不锈钢。性能等级:45,50,60,70,80
主要分奥氏体(18%Cr、8%Ni)耐热性好,耐腐蚀性好,可焊性好。A1,
A2,A4
马氏体、13%Cr 耐腐蚀性较差,强度高,耐磨性好。C1,C2,C4 铁素
体不锈钢。18%Cr镦锻性较好,耐腐蚀性强于马氏体。目前市场上进口
材料主要是日本产品。按级别主要分 SUS302、SUS304、SUS316。
(三)铜。常用材料为黄铜…锌铜合金。市场上主要用 H62、H65、H68铜做标
准件。
二、碳钢产品所使用的盘元:
序号 种类 可选用的材质
1 级六角螺栓 1008K5K
2 级六角螺栓 0CH38F1039
3 级六角螺栓 1035ACR(M10 以 下 )1040ACR ( M12 以 上 )
CH38F1045ACR103910B2110B3310B38
4 级内六角螺栓
CH38F103910B21 ( M10-M12 ) 10B33 ( M14 ) 10B38
(M12-M24)10B21
5 级六角螺栓 1045ACR10B38
6 │8│级螺帽 1008K1010
7 8级螺帽 1015(M<16)CH38F(M≥16)
8 10级螺帽 CH38F103910B2110B33
9 12级螺帽 103910B2110B3310B38
10 马车螺丝 5
11 六角缘凸螺栓 CH38F103910B2110B3310B38
12 六角木螺丝 1008K1010
13
自攻钉、墙板钉
钻尾钉、夹板钉
2CH22A
14 机螺钉家俱螺丝 0
三、材料中各类元素对钢的性质的影响:
1、碳(C):提高钢件强度,尤其是其热处理性能,但随着含碳量的增加,塑性
和韧性下降,并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。
2、锰(Mn):提高钢件强度,并在一定程度上提高可淬性。即在淬火时增加了
淬硬渗入的强度,锰还能改进表面质量,但是太多的锰对延展性
和可焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。
3、镍(Ni):提高钢件强度,改善低温下的韧性,提高耐大气腐蚀能力,并可
保证稳定的热处理效果,减小氢脆的作用。
4、铬(Cr):能提高可淬性,改善耐磨性,提高耐腐蚀能力,并有利于高温下
保持强度。
5、钼(Mo):能帮助控制可淬性,降低钢对回火脆性的敏感性,对提高高温下
的抗拉强度有很大影响。
6、硼(B):能提高可淬性,并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。
7、矾(V):细化奥氏体晶粒,改善韧性。
8、硅(Si):保证钢件的强度,适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。
四、关于不锈钢材质之特性简介(304、316)
(一) 该三种材质均为 300系列的奥氏体不锈钢,其化学成分如下:
名称 C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu
304M ≤ ≤ ≤ ≤
≤
-10
.0
-20
.0
0 0
316
≤
≤ ≤ ≤
≤
-14
.0
-18
.0
-3
.0
0
304HC ≤ ≤ ≤ ≤
≤
-10.
5
-19
.0
0
-3
.0
(二) 主要化学成分与不锈钢性能之关系。
1、碳 C可增加硬度和强度,含量过高会降低其延展性和耐蚀性
2、铬 Cr可增加耐蚀性、抗氧化性,使品粒细化,增加强度,硬度和耐磨性
3、镍 Ni可增加高温强度、耐蚀性,降低冷加工硬化之速率
4、钼 Mo增加强度,对氧化物和海水的耐蚀性优良
5、铜 Cu利于冷加工成型,降低磁性
(三)材质之其它性能
1、以上材质正常状态无磁性。304M冷加工后略有磁性(左右);304HC
磁性为(左右);316材质冷加工后磁性小于 。
2、各材质均有良好的延展性,易冷加工成型,抗拉强度、屈服强度、均可达到
要求。(Ts抗拉强度 min700N/mm,Ys屈服强度 min450N/mm)
(四)结论
1、304M、304HC、316 三种材质是目前 300 系列奥氏体不锈钢使用最广的材质之
一。各材质明显差异为:冷加工后材质磁性为 316<304HC<304M。316材质抗化
学品腐蚀,抗孔蚀性及抗海水耐蚀性能相对于 304M及 304HC要优良。
2、总之,不锈钢标准件特性为耐腐蚀、美观、卫生,但其强度、硬度正常情况
下相当于碳钢( 级)故对不锈钢产品应不可撞击、敲打、注意维护其表面
光洁度、精度,且不能和使用碳钢产品一样随便施加力量,亦不可施力过大,
同时因不锈钢延展性好,在使用时产生钢屑易粘于螺帽牙级处,增加摩檫力,
易导致锁死,而使用碳钢即使产生铁屑也会掉落,相对于不锈钢不易锁死。
第二部分大螺丝
第一章产品分类
一、产品大类
(一)、六角螺栓(HEXAGONHEADBOLTS)
1、 英制螺栓参照标准为 ANSI/,日标参照 JISB1180(韦
氏牙)。英制参照 BSW916(韦氏牙)。
(1)、HEXMACHINEBOLT:无华司、有束尾、半牙六角螺栓,
(2)、HEXTAPBOLT:无华司、无束尾、全牙六角螺栓,
(3)、HEXCAPSCREWS:有华司、有束尾、半牙六角螺栓,
2、公制螺栓参照标准如下,其相互区别如表所示:
老国标 新国标 ISO标准 DIN(德标)
GB30 GB5780(半牙)
GB5781(全牙)
GB5782(半牙)
GB5783(全牙)
ISO4016
ISO4018
ISO4014
ISO4017
DIN601
DIN558
DIN931
DIN933
(二)、马车螺丝/圆头方颈螺栓(CarriageBolts):
ANSI/;DIN603;ISO8677;GB12;GB14
(三)、内六角螺栓(Hexagonsocket-headcapscrews):
DIN912;GB70;ISO4762;ANSI/
(四)、六角木螺丝(HexagonHeadLagScrews):
ANSI/
(五)、家俱螺丝(Furniturescrews):依客户标准
(六)、六角法兰螺栓(HexagonFlangeBolt):
IFI111GB5787DIN921
二、产品的识别
(一)、螺栓各部位图示:
(二)、螺栓的标识:
如 -18X3”
称牙长称牙长
呼呼
径距度径数度
三、标志、性能等级
(1)、标志。六角头螺栓和螺钉(螺纹直径≥5mm)。需在头部顶面用凸字或凹字
标志,或在头部侧面用凹字标志。包括性能等级、厂标。碳钢:强
度等级标记代号由“·”隔开的两部分数字组成。标记代号中“·”
前数字部分的含义表示公称抗拉强度,如 级的“4”表示公称抗
拉强度 400N/MM2的 1/100。标记代号中“·”和点后数字部分的含义
表示屈强比,即公称屈服点或公称屈服强度与公称抗拉强度之比。
如 级产品的屈服点为 320N/mm2。不锈钢产品强度等级标志由“—”
隔开的两部分组成。标志代号中“—”前符号表示材料。如:A2,A4
等标志“—”后表示强度,如:A2-70
(2)、等级。碳钢:公制螺栓机械性能等级可分为:、、、、
、、、、
、共 10个性能等级。不锈钢分为 60,70,80(奥氏体);50,70,80,110(马
氏体);45,60(铁氏体)三类。
第二章工艺流程
一、生产流程
盘元退火酸洗抽线打头辗牙热处理电镀包装
(一)、盘元:
1、盘元是指自厂商购入原始盘条,一个盘元主要包括以下几个方面的参数:
A、厂牌 B、品名 C、规格 D、材质
E、炉号或批号 F、数量/重量
2、钢中的主要化学成份有:C、Mn、P、S、Si、Cu、Al,其中 Al、Cu的
含量越低越好。
(二)、退火:消除线材加工内应力,增加其可锻造性。
(三)、酸洗:除去线材表面的一层氧化膜,同时对线材进行表面润滑,以利抽
线。
盐酸水洗草洗水洗(60-80℃)磷酸盐水洗润滑剂
(四)、抽线:为了达到我们需要的线材直径。
酸洗抽线
盘元
退火酸洗抽线
(五)、打头(成型)及辗牙:完成产品外形,并加以牙形的塑造。
(六)、热处理:改变螺丝的机械性能。
(七)、电镀:为了满足客户的要求进行的表面处理,同时也可以增加螺丝的某
些性能。如防锈、美观等。
(八)、包装:依标准或客户要求将产品予以装盒/箱。
(九)、以上各工序详见第五部分。
第三部分小螺丝
第一章产品分类
一、产品大类:
(一)、自攻钉(Tappingscrews)
1、参照标准:英制自攻钉参照标准为 ANSI/,公制的参照标准有
GB845
(R+)、GB846(F+)、GB847(O+)、JISB1115(-)、JISB1122(+)JISB1126
(HW)、JISB1127(HF)、JISB1125、DIN7971、DIN7972、DIN7973、
DIN7981、
DIN7982、DIN7983、ISO1479(H)、ISO1481(B-)、ISO1482(F-)、ISO1483
(O-)、
ISO7049(P+)、ISO7050(F+)、ISO7051(O+)。
2、头型:新、老国标中均有三种头型:老国标为圆头(R),沉头(F)和半沉头
(O),
新国标有盘头(P)、沉头(F)和半沉头(O),英制自攻钉有各种头型。目前常
见的自攻钉头型有如下:
3、牙型:目前自攻钉牙型有 A、AB、B、BT、BP\BF、C、D、T等牙型,各种牙型
如图所示。查阅:.紧固件标准(原版)第 13页。
4、AB牙和 A牙的区别:
①新版 IFI标准已将 A牙产品淘汰,但由于市场需要,一些企业也都在生产 A牙
产品。A牙 AB牙产品主要区别在于其牙数不同,(如表一所示)。
②A牙和 AB牙牙外径和牙底径也不相同(如表二所示)。
③盘头 14#A 牙和 AB 牙产品头部尺寸不同(如表三所示),其他规格产品基本尺
寸等则相同。
表一
规格 4# 5# 6# 7# 8# 10# 12# 14#
AB牙 24 20 20 19 18 16 14 14牙
数 A牙 24 20 18 16 15 12 11 10
表二
规格 4# 5# 6# 7# 8# 10# 12# 14#
B P B
A B B T
下限
牙 上限
下限
牙
外
径
A
牙 上限
表三
检测项目
牙型
头径
割沟
头厚
割沟深 割沟宽
十字
头厚
十字深 十字宽
A
9
3
0
0
9
6
AB
-12.
42
8
3
3
7
8
6
5、长度及牙长:
(1)长度规格:本公司现在生产的自攻钉都是全牙,(客户有要求时,依其指定
之标准)
(2)长度的测量:对沉头和半沉头型螺钉,其长度应从未端测量到头顶面。
(3)长度允许公差:
①AB 牙和 BP 牙的允许公差为,当称呼长小于等于 1 英寸时,允许公差为±
,
大于 1英寸时为±。
②B、BT、C和 T牙,长度允许公差为当称呼长在 3/4in以上时,其允许差为
in,大于 3/4in 到 1-1/2in,其允差为,大于 1-1/2 英寸其允许公差为
。
(4)牙长的规定:
① 对 AB、B、BP、BT牙的要求:完整螺纹应加工得尽可能接近头部,
在头部下 Y这
段距离,要保证螺纹小径尺寸在规定的极限内,如下表所示。
②公称长度大于表列产品,其最小完整螺纹长度应不小于下表所列 LT的规定。
表四 AB、B、BF、BP和 BT牙自攻钉的螺纹长度
螺纹 L LT Y
完整螺纹长度 头下无螺纹长度公称
尺寸
螺钉公称长度
Min(in) Max(in)
4# 13/16
5# 15/16
6# 1"
7# 1-1/8
8# 1-1/4
10# 1-3/8
12# 1-5/8
1/4 1-13/16
(二)、墙板钉
1、参照标准:JISB1125、GB/T14210-93C以及客户指定标准。
2、头型:目前墙板钉头型有喇叭头(DW),但也有大扁头华司(TW)及华威头
(AF)。
3、牙型:
(1)墙板钉主要有两种牙型:细牙和粗牙,其牙距和牙数如下表所示。细牙又
分双牙双出和双牙单出以及高低牙,粗牙为单牙单出。通常状况
下牙山角度是 60O,尾尖角度是 25O±3O,但有些客户要求牙山角度
为 45O±5O。
粗牙 细牙
规格
牙数 牙距 牙数 牙距
6 9 18
7 9 16
8 9 15
10 8 12
(2)由于墙板钉(细牙)有攻速要求,而尾尖裂痕、尾尖过尖、钝尾、尾
牙火烧,等都可能导致攻速不足,故特对其攻速做如下表规定:
称呼径 d 推力 KG 板厚 mm 攻入时间(最大)S 转速 rpm
12
15 ±
2500-3000
4、长度:
(1)、称呼长度在 3/8in以上的产品,尺寸公差一般取下限。称呼长 L在 2in以
内(公制
为 50mm),都为全牙(LT)产品。称呼长 2in~3in,其牙长为
2in;3in以上时,牙长为2-1/2。有此客户特殊要求牙长为称呼长的
2/3。即 LT=2/3×L。
(2)、称呼长在 4in 以上(公制 100mm)的产品,都容易弯曲,故有跳动度之要
求,弯曲有两种形式:一种是辗牙造成,即从第一牙弯曲,另一
种是热处理造成,即整体成弧线。
(三)、钻尾螺丝
1、参照标准:ANSI/、DIN7504。
2、目前常见的钻尾螺丝头型有六角华司头(HW)、盘头(P)、平头(F)。
3、牙型主要有 BD 牙及 CD 牙,它们的区别在于 BD 牙的牙型为自攻钉中 AB 牙的
牙型,而 CD牙为机械牙。
4、长度:当称呼长在 1-1/2in 以内时为全牙,大于 1-1/2in 时为半牙,牙长为
1-1/2in。
5、BSD型和 CSD型螺钉简介:
(1)、BSD 型的螺钉应有间距螺纹以及不同形状的钻头端部,钻头常用 2 号或 3
号,其设计与不同的板材厚度条件相适应。当公称长度等于或小
于 英寸时,都为全牙螺钉,头部下螺纹空的包括螺纹收尾
在内,应为 1个螺距,如可能应更小。
(2)、CSD 型螺钉,是机螺钉螺纹,其直径——螺距的组合近似于统一螺纹,以
及不同形状的钻头端部,端部标记为 2号或 3号,其设计型式与
不同的板材厚度条件相适应,CSD 型螺钉不需接受螺纹测量,但
应符合标准规定的尺寸,一般在那些采用机螺钉螺纹比间距螺纹
更有利的地方,就采用 CSD 型螺钉,CSD 型螺钉公称长度等于或
小于 的螺钉应为全螺纹螺钉、头部下螺纹空白包括螺纹
收尾在内,应为 1个螺距,或更小。
6、BSD型和 CSD型螺钉夹尾模的选择:
通常状况下,6#(含)以下用 2 号尾,8#(含)以上用 3 号尾,8#、10#之规格
长度在 1/2(含)以下时,(平头称呼长在 5/8(含)以下时),则做 2
号尾,其余 10#以上超过此规格长度做 3 号尾,另平头 BSD2、3 号尾
所需长度下限值为:
6#、8#:
10#:
12#:
7、螺丝攻速的要求
钻尾螺丝的主要特性为钻透性,如果刀口径过小,表面硬度过低,及夹尾不良都
可能造成攻速不足。SAEJ78和 DIN7504,对攻速分别作了如下规定:
规格
D
推力 Ib
(kg)MAX
板 厚
inch
(mm)
攻入时间
(S)Max
转速
rpm
规格
D
推 力
kg
Max
板厚
mm
攻入时间
(S)Max
转速
rpm
4# 30(13) 15
+0.
7
3
6# 35(15) 15 1+1 4
8# 35(15)
±
(
±)
2500
15 1+1
1800
-
2500
10# 40(18) 25
+1.
5
5
12# 50(22) 25 2+2 7
35 2+3 11
14# 50(22)
1800
35 2+3 13
1000
-
1800
(四)、夹板钉
1、参照标准:客户要求
2、头型:目前常见的主要是平头、盘头、大扁头。槽型多为米字槽,还有梅花
槽。
3、牙型:夹板钉、牙山角度为 400,一边是 250,一边是 150,使产品有一定的自
锁功能,尾尖角度为 250±30或 340±30,一般短规格尺寸尾尖角度
为 340±30,三夹板钉一般要牙底比较光滑,不能有铁屑存在。因
为不光滑导致产品很难旋入硬质木头,同时也会有断头现象存在,
也就是旋入测试可能达不到要求。另如有铁屑存在,电镀时无法
镀到基体,当螺钉旋入木头时,铁屑脱落,使基体容易腐蚀,造
成产品生锈。
(五)、机螺钉:
1、参照标准:
(1)、公制:GB65-85(B-)、GB67-85(P-)、GB68-85(F-)、GB69-85(O-)
GB818-85(P+)、GB819-85(F+)、GB820-85(O+)、DIN963-85(F-)
DIN964-85(O+)、DIN965-85(F+)、DIN966-85(O+)、JISB1111-96
(2)、英制:ANSI/
2、头型:和自攻钉一样,新、老国标中均有三种头型,老国标为圆头(R)沉头
(F)和半沉头(O),新国标有盘头(P)、沉头和半沉头,英制机螺钉头型
和英制自攻钉一样,存在如下几种头型:
3、牙型:机螺钉牙型就是机械牙,牙距如下表所列:
(1)、公制
规格 M3 M4 M5 M6 M8 M10
粗牙 牙
距 细牙 1
(2)、英制:
规格 4# 5# 6# 8# 10# 12# 1/4 5/16 3/8
粗牙 40 40 32 32 24 24 20 18 16牙
距 细牙 48 44 40 36 32 28 28 24 24
4、长度:本公司生产的机螺钉目前都为全牙。
二、产品识别:P+10#×1-1/2AB
头型槽型称呼径称呼长牙型
第二章工艺流程
一、生产流程:
1、自攻钉(夹板钉)
盘元粗抽退火酸洗精抽打头辗牙热处理电镀包装
2、机械螺丝:
盘元酸洗抽线打头辗牙电镀包装
3、钻尾螺丝(割尾螺丝)
盘元粗抽退火酸洗精抽打头夹尾(割尾)辗牙热处理电镀包装
二、各工序简介详见第五部分描述。
第三章机械性质
一、自攻钉机械性质要求
1、心部硬度:标准值 HRC28-38,本公司产品实测值约为 HRC31-33。测试时取距
尾部 1-2倍称呼径的截面上进行,如果称呼长太短,可以先镶埋,
然后再测硬度。
2、表面硬度:标准 MINHV450,本公司产品实测为 HV530左右。
3、渗碳层:标准 4#-6#: , 8#-12#: , 14#:
。
渗碳主要目的增强表面硬度,保证牙的强度,如果脱碳过深,渗碳又不足,会使
牙的强度达不到要求,即做旋拧入试验时,牙受损伤。
4、扭力:
规格 4# 5# 6# 7# 8# 10# 12# 14#
A牙 14 21 28 35 45 56 96 145
标
准
AB牙 14 21 28 35 45 65 102 165
5、拧入试验:将自攻钉拧入一有预留试孔的钢板内,自攻钉应在试板内成形
出相配的螺纹,而
螺钉本身的螺纹不发生变形和损坏,直到未端锥度螺纹完全过试
板。拧入试验仅适
用于 AB、B、BP等型式的自攻钉。
IFI 中规定:试验板应用半硬低碳冷轧钢制备,钢板硬度为洛氏
70–85HRB。钢板标
准规格即厚度见下表,试孔应冲或钻,允差为规定公称直径(见
下表)±。
规格 6# 7# 8# 10# 12# 1/4
试板厚度
(mm)
孔径(mm)
±
二、墙板钉:
1、心部硬度:标准:HRC24-45、本公司产品实测为 HRC35-38左右。
2、表面硬度:标准:HV600-800、本公司产品实测为 HV660-710左右。
3、渗碳层:4#-6#、8#-12#、14#.
4、弯曲度:要求为 150-450
5、盐雾试验:一般为 MIN48h。
6、扭力:
规格 6# 7# 8# 10#
扭力 21 28 35 58
本公司实测 35 42 56 96
7、攻入测试:详见第一章描述。
三、钻尾螺丝:
1、心部硬度:标准:HRC32-40本公司产品实测为 。
2、表面硬度:标准:HV600-700本公司产品实测为 HV620左右。
3、渗硬层:4#-6#:
8#-12#:
14#:
4、扭力:
钻尾螺丝
TYPEBSD TYPECSD规格
INCH-LB KG-CM INCH-LB KG-CM
4#() 14 16 14 16
6#() 24 28 24 28
8#() 42 48 48 55
10#() 61 70 65 75
12#() 92 106 100 115
14#() 150 173 156 180
5、攻速详见第一章描述。
第四章表面缺陷
一、打头容易产生之不良现象及原因分析
1、偏心:二冲安装不良及调机不当。
2、歪头:一冲安装不良及调机不当。
3、头部不圆:一冲模的选择不当或一冲成型不够饱满。
4、打模裂痕:打模破裂或打模 R角不当,使打模被二冲撞刮。
5、头部双层:一冲成型不良。
6、毛边:一冲成型不良、主要是冲棒与冲模孔之间间隙过大或冲棒太短引起。
7、裂角:冲针破裂或二冲与打模相不重。
8、头部开裂:材质问题,或一冲模使用错误(如打盘头用六角华司头的一冲
模),以及润滑油的原因。
二、辗牙易产生不良现象及原因分析
1、加工裂痕:牙板破旧及调机不当。
2、钝尾:调机不当,牙板太旧。
3、火烧:两牙板间距偏大,或送料时间不对。
4、歪尾:牙板座上之控制螺丝逼得太紧。
5、断尾:牙板磨损及调机不当。
6、牙山不饱:调机不当
7、尾牙未搓至尾尖。
8、歪杆:矫正块未矫好。
9、牙底粗糙:牙距未调好。
第 三 部 分 螺 帽
第一章产品分类
一、产品大类
(一)、英制螺帽
1、依据 ANSI/、 ANSI/.(机械螺帽)、 BSW916、
JISB1181。
按其特性又可分为:普通螺帽(FINISHEDHEXNUTS)(1/4以上含 1/4规格)––FIN
薄型螺帽(FINSHEDHEXJAMNUTS)((1/4以上含 1/4规格)––JAM
重型螺帽(HEAVYHEXNUTS)(1/4以上含 1/4规格)––HVY
机械螺帽(MACHINESCREWNUTS)(#4-40-3/8规格)––M/S
2、美制螺帽之区别:普通型、重型、薄型螺帽其可制造规格为 1/4-11/2,机械
型螺帽可制造规格为 3/8以下。英制螺帽相互区别主要在厚度,对边
上也略有不同。
A、薄型螺帽和普通型对边一样,但薄型螺帽厚度比普通螺帽厚度要小。
B、机械螺帽对边比普通型螺帽大,厚度比薄型大、比普通型小。
C、重型螺帽对边比机械螺帽大,厚度加厚,其厚度略小于称呼径。
现以 3/8螺帽为例:
规格 普通型 薄型 重型 机械型
对边
3/8-16
厚度
3、英制韦氏牙螺帽之区别(BSW916与 JISB1181):
规格
标准
1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8 3/4 7/8 1
对
边
-1
-1
-1
-
-2
-2
-2
-3
-3
-3
BSW916
厚
度
-5.
59
-6.
86
-8.
43
-1
-1
-1
-1
-1
-2
-2
对
边
-1
-
-2
-2
-3
-3
-4
1181 厚
度
-8.
00
-9
.00
-10
.00
-1
-1
-1
-2
(二)、公制螺帽
1、 标准之区别:老国标、新国标、国际标准、德标、意标
老国标 新国标 国际标准 德标 意标
GB51 GB52 GB53 GB54 GB6170 ISO4032 ISO4035 DIN934 UNI5587
规
格
对
边
厚
度
对
边
厚
度
对
边
厚
度
对
边
厚
度
对
边
厚
度
对
边
厚
度
对
边
厚
度
对
边
厚
度
对边 厚度
M3
5.
5
2.
60
5.
5
2.
20
5.
5
2.
4
5.
50
2.
4
5.
5
1.
80
5.
5
2.
4
3
M4
7.
0
3.
44
7.
0
2.
70
70
3.
2
7
3.
2
7
2.
2
7
3.
2
7. 4
M5
4.
24
8.
0
3.
20
80
4.
7
8
4.
7
8
2.
7
8 4 8 5
M6
10
.0
5.
24
10
.0
4.
24
10
5.
2
10
5.
2
10
3.
2
10 5 10 6
M8 12
6.
24
14
.0
6.
24
12
5.
24
14
.0
5.
24
13
6.
8
13
6.
8
13 4 13
6.
5
13 8
M1
0
14
8.
29
17
.0
8.
29
14
6.
24
17
.0
6.
24
16
8.
4
16
8.
4
16 5 17 8 17 10
M1
2
17
10
.2
9
19
.0
10
.2
9
17
7.
29
19
.0
7.
29
18
10
.8
18
10
.8
18 6 19 10 19 12
M1
4
19
11
.3
5
22
.0
11
.3
5
19
8.
29
22
.0
8.
29
21
12
.8
21
12
.8
21 7 22 11 22 14
M1
6
22
13
.3
5
24
.0
13
.3
5
22
8.
29
24
.0
8.
29
24
14
.8
27
14
.8
24 8 24 13 24
M1
8
24
.0
14
.3
5
27
.0
14
.3
5
24
.0
0
9.
29
27
.0
0
9.
29
27
.0
0
15
.8
0
27
15
.8
27 9 27 15 27 18.
M2
0
27
.0
0
16
.3
5
30
.0
0
16
.3
5
27
.0
0
9.
29
30
.0
0
9.
29
30
.0
0
18
.0
0
30
.
18 30 10 30 16 30 20.
M2
2
30
.0
0
18
.3
5
32
.0
0
18
.3
5
30
.0
0
10
.2
9
32
.0
0
10
.3
5
34
.0
0
19
.4
0
34
.
19
.4
34 11 32 18 32 22
M2
4
32
.0
0
19
.4
2
36
.0
0
19
.5
0
32
.0
0
12
.2
9
36
.0
0
10
.5
3
36
.0
0
21
.5
0
36
21
.5
36 12 36 19 36 24
注:表中尺寸均为规格上限。
2、参照标准如下
老国标 新国际 国际标准 德标 意标 日标
GB51-76 小六角 GB6170 六角 ISO4032 六角 DIN934 UNI5587 JISB1181
GB52-76 六角 GB6171 细牙 ISO4035 薄型
GB53-76 小六角扁 GB6172 薄型 ISO4775 重型
GB54-74 六角扁 GB6173 薄型
GB6177 六角法兰面 ISO4161 六角法兰
面
二、产品的识别:
(一)、螺帽各部位图示:
(二)、螺帽标识:
美标螺帽表示法以德标为例(ISO标准基本相同)
FIN ANSI5/
标准名称呼径牙数(每寸)标准名称呼径牙距
M/S ANSI#
三、性能等级:
性能等级≥8以及 05级的螺帽必须在其支承面或侧面打凹字,或在倒角面打凸字
标记,并且螺纹直径≥5mm的六角螺帽才需要标记,根据国际标准要求,加入我司
注册商标,规定对螺帽标识如下:
四、螺帽螺纹的种类
(一)、为各国所制定的螺纹种类很多,目前,本公司生产的螺纹种类有以下几种:
M——公制粗牙、细牙、极细牙
UNC——联合制粗牙(英制)
UNF——联合制细牙(英制)
W——韦氏牙粗牙、细牙(JIS)
另外英制中还有 8螺纹系列(8-UN)、12螺纹系列(12-UN)。
(二)、螺纹精度等级:
1、 公制(DIN、ISO、GB)分为 6H、6G等级。通常状况下是 6H级。公制日标
(JIS)
分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级等三种。通常状况是Ⅱ级。
2、英制为 1B、2B、3B通常状况下是 2B等级。
3、目前攻牙使用到的牙攻之牙山角度为二种:600和 550,600有公制牙、英制 UNCUNF
等,550有韦氏牙有 BSW、BSF等。
4、螺纹主要几何参数为:螺纹大径、牙距、螺纹中径、螺纹上升角度。以上几点
都影响到
螺纹精度,详见第一部份叙述。
四、热浸镀锌螺帽相关要求:
1、 由于热浸镀电镀层较厚(一般为 40um以上),考虑其对螺纹精度的影响,故
热浸镀锌螺
帽在成型时,其孔径须比一般螺帽略微放大,我司具体要求如下:
产品种类 英制 公制
≤7/16 >7/16 M10-M14 M16-M20 M24 M27 M30
孔径加大尺寸 mm
2、对边、厚度最终控制尺寸其上限比规格上限加大 。
第二章工艺流程
一、生产流程:
(一)、8级以下螺帽
1、盘元酸洗抽线成型攻牙表面处理包装
2、热浸镀锌:盘元酸洗抽线成型热浸镀锌攻牙包装
(二)、8级螺帽
盘元退火酸洗抽线成型攻牙表面处理包装
(三)、公制 10、12级,英制 5级以上螺帽
盘元退火酸洗抽线成型攻牙热处理表面处理包装
二、各工序简介详见第五部分描述。
第三章机械性质
一、产品机械性质依据:
(1)、DIN之产品机械性质检验依据 执行。
(2)、ISO之产品机械性质检验依据 执行。
(3)、GB之产品机械性质检验依据 执行。
(4)、ANSI/之产品机械性质检验依据 SAEJ995、ASTMA563执行。
(5)、JISB1181产品机械性质检验依据 JISB1052执行。
二、性能等级之标识及机械性质要求:
(一)、:
等效采用 适用于碳钢或合金钢制造的,公称高度≥的,需要规定保
证载荷,螺纹直径为 3-39mm的粗牙 6H螺帽。
1、标记:
(1)、标记方法:
① 公称高度大于或等于 螺帽,用螺栓性能等级标记的第一部分数字
标记,该螺栓应为可与该螺帽相配螺栓中最高性能等级的螺栓,螺栓与螺帽使用中
配合等级如下:
产品 性能等级
螺栓 .
8
.
8
螺帽 4 5 6 8 9 10 12
适用规格 >16 ≤16 全部 全部 全部 16-3
9
≤16 全部 ≤39
②公称高度大于或等于 而小于 螺帽:用于"O"及一个数字标记,其中数字
表示用淬火硬芯棒测出的保证应力的 1/100,而“O”表示这种螺帽组合件的
实际承载能力比数字表示的承载能力低如“04、05级。
(2)、等级:公制螺帽机械性能等级可分为:04、05、4、5、6、8、9、10、12级。
2、机械性能要求:依 规定方法执行机械性能测试,符合下表相应要求:
详 见 : 螺 栓 、 螺 钉 、 螺 柱 : 《 紧 固 件 基 础 》
GB|—2000,第 61—81页表 1至表 16。母:《紧
固件基础》GB|---2000 第 83 页至 98 页表 1 至
表 7。
3、通常在螺栓和螺帽配合使用件,可能发生以下几种失效形式:A、螺杆断裂。B、
螺杆的螺纹脱扣。C、螺帽的螺纹脱扣。D、螺帽和螺杆的螺纹都脱扣。由于螺
杆断裂是突然发生的。比较容易发现,脱扣是逐渐发生的,很难发现,所以对
螺纹连接的设计,总希望失效形成是螺杆断裂。
(一) 、SAEJ995(钢螺帽 STEELNUTS):
此标准涵盖了适合使用於汽车和相关工程用途之三个等级螺帽的机
械性质和材质要求,其尺寸大小从 1/4至 11/2in(含)。
1、标记:
2级螺帽不需要任何等级标识。除非顾客有规定。5级、和 8级六角螺帽,规格 1/4
至 11/2英寸必须有等级识别标记。
2、机械性能要求:螺帽应按产品的类型等级,规格符合下表相应的机械性能要求:
安全负荷应力 PSI
等级
标记
公称尺寸直径
(英寸) UNC8UN
UNF12UN 和
更细牙
洛氏硬度 等级识别标记
2(1) 1/4-11/2 90,000 90,000 MAXHRC32
1/4-1(含) 120,000 109,000 MAXHRC32
5
1-11/2 105,000 94,000 MAXHRC32
18(含) HRC24-32
5/8-1(含) HRC26-348
1-11/2
150,000 150,000
HRC26-36
注:(1)、2级通常仅适用于四方螺帽(SQUARENUTS),而四方螺帽通常也仅用于 2
级。
(二) 、ASTMA563(碳钢、合金钢螺帽)
此标准适用于一般结构用与机械用螺栓、螺柱和其它外螺纹组件使用的八种等级碳
钢
与合金钢螺帽
1、 标记:
(1)、标记方法:
①符合 O、A、B级螺帽不需标记,除非订单特别要求。
②其余等级螺帽标记详见下表。
(2)、等级:螺帽机械性质级可含为:O级、A级、B级、C级、C3级、D级 DH级、DH3
级。
2、机械性能等级:产品依 ASTMA563规定方法执行机械性能测试符合下合相应要求。
UNC、8UN UNF12UN与更细牙
安全负荷应力(KSI) 洛氏 安全负荷应力(KSI) 洛氏
等级螺帽
等级
公 称 尺
寸
(英寸)
非镀锌 镀锌 硬度 非镀锌 镀锌 硬度 标识
O 69 52 B55-C32
A
方
头
90 68 B55-C32
O 69 52 B55-C32 65 49 B55-C32
A 90 68 B68-C32 80 60 B68-C32
B 120 90 B69-C32 109 82 B69-C32
B 105 79 B69-C32 94 70 B69-C32
D 135 135 B84-C38 135 135 B84-C38
DH 150 150 C24-C38 150 150 C24-C38
DH3
六
角
头
150 150 C24-C38
同下
A 100 75 B68-C32 90 68 B68-C32
B 133 100 B69-C32 120 90 B69-C32
B 116 87 B69-C32 105 79 B69-C32
无
C 144 144 B78-C38
C3 144 144 B78-C38
D 150 150 B84-C38 150 150 B84C-38 D
DH 175 150 C24-C38 175 150 C24-C38 DH
DH3
重
型
六
角
头
175 150 C24-C38 DH3
三、机械性质测试方法:
(一)、安全负荷:螺帽必须组合于测试螺栓或经硬化之螺纹轴杆上,螺帽所规定
之安全负荷必须以轴向施於螺帽。(轴杆之硬度至少达洛氏硬度 C45,且螺纹必须
为 3A级公差,此外,其外径必须为最小外径加 之公差)。
1、()规定:试验时夹头的移动速度不应超过 3mm/min,并持
续 15 秒钟。ASTMF606M 中规定:测试时夹头移动速率不应超过
10秒。
2、试验时螺帽须能承受负荷而不应脱扣或断裂。当去除载荷后,应可用手或借助
扳手松开螺帽,但不得超过半扣。
(二)、心部硬度:硬度测试应自螺帽高度一半位置横部,测量点应位于承受面上
牙外径和一角的中点,也可在对边的中心点距任一角三分之一的距离点,
取 1800两对角最少两个硬度测试值的平均值作为该螺帽的硬度值。表
面清理应去除任何氧化物,脱碳层、镀层及其他表面杂物。
第四章表面缺陷
在本节中主要叙述螺帽表面缺陷种类、名称、外观特征允许的最低极限以及验收检
查方法。我们以 D代表螺帽的公称尺寸,DC代表凸缘直径(最大)S代表公称(最
大)对边宽度,D、DC和 S的单位为 inch。
一、裂痕:
(一)、淬火裂痕:
1、 外观特征:裂痕是由晶粒横切或沿晶界,且会沿着外来杂质处产生明
显裂开纹痕,裂痕一般是因热处理或锻造或其它成型加工中过应力产生的。物件被
施以重新,热处理裂痕经常因有锈斑而变色。
2、允许极限:不充许任何程度(深度、长度)及位置之裂痕。
(二)、锻造裂痕和杂质裂痕
1、 外观特征:由于锻造或切断毛胚操作中,锻造裂痕在螺帽头顶面以及
边缘角处产生。杂质裂痕是固件金属杂质或异物原先就存在材料中而产生。典型的
锻造裂痕杂质裂痕型态。
2、允许极限:若不超过二条自孔至边缘的裂痕,无一条裂痕自孔至第一牙,且裂
痕深度不超过牙高的 倍,裂痕宽度不超过 或 ,则在螺帽的顶面
和底面上的锻造裂痕和杂质裂痕是允许的。
(三)、锁紧裂痕:
1、外观特征:扭力螺帽之锁紧端於成型加工中受压而产生,裂痕常显现在锁紧端
附近部位,也可能在内缘处或外侧处典型的锁紧端裂痕。
2、 允许极限:扭力螺帽外部表面上之锁紧裂痕,在螺帽能通过扭力测试
的情况下。是充许的,假如螺帽能通过扭力测试的话。
二、爆裂及剪爆裂
1、外观特征:爆裂是在金属内爆开成一条裂痕,在锻造成型过程中,爆裂产生在
螺帽之边侧面或边角处或在凸缘螺帽之凸缘周缘上。剪爆裂是在金属内爆开成
一条和主轴成 45角的裂痕,经常发生在凸缘螺帽的周缘上,典型的爆裂、剪
爆裂型态。
2、允许极限:
(1)六角螺帽而言:若爆裂、剪爆裂并无由面延伸至上部圆冠斜面处或延伸至底
面承面,且爆裂/剪爆裂产生在相邻的头部/底部之交接处,宽度不超过
加上 ,且量测其对角尺寸仍在公差下限内,则爆裂/爆裂是允
许的。
(2)对凸缘螺帽而言:在凸缘周围若二条以下之爆裂/剪爆裂,其宽度都不超过
,且一条爆裂/剪爆裂,其宽度不超过 ,则爆裂\剪爆裂是允
许的。
三、缝
1、外观特征:缝经常原先就存在原材上,加工时会沿着螺帽轴向方向以直线或平
滑线断续地显现着,锻造加工后可能性因缝而产生爆裂情形。典
型的缝型态。
2、允许极限:
(1)、若缝产生在表面,且宽度不超过 ,则缝是允许的。
(2)、对称呼径从 1/4-11/2(含)的六角螺帽而言,产生上述缝时,应测试其保
证荷重,如在标准范围内,则缝是允许的。
四、褶痕
1、 外观特征:由于锻造加工中所产生的材料重褶现象称为褶痕,褶痕常产生
在螺帽头顶
或底面或在直径变化处或附近产生,典型的褶痕型态。
2、 允许极限:褶痕产生在凸缘与凸缘螺帽交界上,且延伸至主承面上,则褶
痕是不允许
的,其它褶痕均是允许的。
五、空隙
1、外观特征:原材料内部之空洞,或锻造加工后产生于物件表面孔隙称为空隙。
空隙因原材锈斑或切屑毛头或模具标记挤压后未完全填充
而形成,典型的空隙型态。
2、允许极限:
(1)、产生于螺帽表面的空隙深度不超过 或 ,且所有空隙总面积不
超过承面面积(最小)的 10%,则空隙是允许的。
(2)、决定承面上空隙面积的方式,必须由买卖双方协议。
六、工具擦伤
1、 外观特征:在治模具移动间,于螺帽表面产生如纵向或同心圆槽般之浅沟
称之为工具擦
伤。典型的工具擦伤型态。
2、 允许极限:
(1)、承面上表面粗糙度 Ra若不超过 ,则工具擦伤是允许的。
(2)、在其它部位所产生之工具擦伤是允许的。
七、刻痕和击痕
1、外观特征:刻痕和击痕是因在制造过程、作业过程或运送过程中,由于物件和
物件间以及物件和制造设备间发生强力磨擦或碰撞因而在螺帽
表面上产生凹痕。
2、允许极限:在不损及产品功能下,刻痕、击痕、齿痕及刮伤是允许的。
八、螺纹处重叠:
1、 外观特征:由于辗牙加工不当,产生金属材料重褶现象。这种牙纹部分重
叠是不允许的。
第五部分工艺流程
第一章退火
一、目的:把线材加热到适当的温度,保持一定时间,再慢慢冷却,以调整结晶
组织,降低硬度,改良线材常温加工性。
二、作业流程:
(一)、入料:将需要处理的产品吊放炉内,注意炉盖应盖紧。一般一炉可同时
处理 7卷(约
吨/卷)。
(二)、升温:将炉内温度缓慢(约 3-4小时)升至规定温度。
(三)、保温:材质 1018、1022线材在 680℃-715℃下保持 4-6h,材质为 10B21,
1039,CH38F
线材在 740℃-760℃下保持 。
(四)、降温:将炉内温度缓慢(约 3-4小时)降至 550℃以下,然后随炉冷却至
常温。
三、品质控制:
1、硬度:材质为 1018、1022 线材退火后硬度为 HV120-170,材质为中碳线材退
火后硬度为 HV120-180。
2、外观:表面不得有氧化膜及脱碳现象。
第二章酸洗
一、目的:除去线材表面的氧化膜,并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜,以减
少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中,对工模具的擦伤。
二、作业流程:
(一)、酸洗:将整个盘元分别浸入常温、浓度为 20-25%的三个盐酸槽数分钟,
其目的是除去线材表面的氧化膜。
(二)、清水:清除线材表面的盐酸腐蚀产物。
(三)、草酸:增加金属的活性,以使下一工序生成的皮膜更为致密。
(四)、皮膜处理:将盘元浸入磷酸盐,钢铁表面与化成处理液接触,钢铁溶解
生成不溶性的化合物(如 Zn2Fe(Po4)2·4H2o),附着在钢铁表
面形成皮膜。
(五)、清水:清除皮膜表面残余物。
(六)、润滑剂:由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低,不能赋予加工时充分
的润滑性,但与金属皂(如钠皂)反应形成坚硬的金属皂层,
可以增加其润滑性能。
第三章抽线
一、目的:将盘元冷拉至所需线径。实用上针对部分产品又可分粗抽(剥壳)和
精抽两个阶段。
二、作业流程
(一)、小抽线:由于我司使用的盘元最小规格为 ,而大部分小螺丝(英制
14#(含)以下,公制 M5以下)所需线径都较小,且小螺丝
成型时变形较大。为了减小由于冷拉所产生的加工应力,确
保线材的可加工性,将线材的冷拉分两个阶段,首先利用连
续式伸线机将盘元粗抽至一定线径(以确保精抽减面率小于
15%为原则,详见所附表),之后退火(详见第一章),以消
除粗抽产生的加工应力。
盘元线径 mm
粗抽线径 mm
(二)、大抽线:盘元经酸洗之后,通过抽线机冷拉至所需线径。适用于大螺丝、
螺帽、牙条所用线材。
三、盘元选用:
(一)、六角螺栓、六角木螺丝、马车螺丝
产品规格 M4 M5 M6 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30
盘元径
5.
5
(
)
6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 28.0 30.0
产品规格 (1/4) 5/16 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8 3/4 7/8 1
盘元径(六角
螺栓、六角木螺丝
6.5 8.0 10.0 12.0 13.0 15.0 16.0 20.0 23.0 26.0
盘元径(马车螺丝) 6.0 6.0 10.0 11.0 12.0 / 15.0 18.0 22.0
(二)、螺帽
产品规格 M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24
盘元径
13.
0
(16)
(18)
22.
0
(20
)
24.
0
30.
0
产品规格 4# 6# 8# 12# 5/1 3/8 7/16 1/2 9/1 5/8 3/4 7/8 1
(10#
)
1/4 6 6
盘元径(FIN)
13.
0
19.
0
22.
0
24 28 32 34
盘元径(HVY)
/ / / 13.0
14.
0
22.
0
24.
0
30.
0
(三)牙条
产 品 规
格
M5 M6 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30
盘元径
产 品 规
格
1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 5/8 3/4 7/8 1
盘元径
第四章 成型
一、目的:将线材经冷间锻造(或热间锻造),以达到半成品之形状及长度(或
厚度)。
二、螺栓(螺丝)成型(打头):
(一)、机台型号(规格)选用:
机台型号 10B-3S 13B-3S 17B-3SL 19B-3S 24B-4S 30B-4L 36B
适用范围
M6,1/4
长度 2 "
以下
M6,M8,
M10,1/4
5/16,3/8
M6,M8,
M10,1/4
5/16,3/8,7
/16
M10,M12
M14,M16
1/2,9/16,
5/8
M14,M16
M18,M20
9/16,5/8,3
/4
M8,M20
M22,5/8
3/4,7/8
M20,M22
M24,5/8
3/4,7/8,1
"
(二)、作业流程:
1、六角螺栓(四模四冲或三模三冲)
(1)、切断:通过可动的剪刀单向移动,将卡于剪模内的线材切成所需胚料。
(2)、一冲:后冲模顶住胚料冲模挤压胚料,初步成型,之后后冲模将胚料推出。
(3)、二冲:胚料进入第二打模,二冲模挤压,胚料呈扁圆状,之后后冲模将胚
料推出。
(4)、三冲:胚料进入第三打模,通过六角三冲模仁剪切,胚料六角头初步形成,
之后,后冲模将胚料推入第三打模,切料自六角头切断,
六角头形成。
2、马车螺栓(一模二冲)
3、内六角螺栓(三模三冲)
4、六角华司头小螺丝(三模三冲)
5、小螺丝(一般头型一模二冲)
(1)、切断:通过可动剪刀单向移动,将卡于剪模内的线材切成所需胚料。
(2)、一冲:打模固定,一冲模将产品头部初步成型,以使下一冲程能完全成型。
当产品为一字割沟时,一冲模为内凹、椭圆槽,产品为十
字槽时,一冲模为内凹、四方槽。
(3)、二冲:一冲之后,冲具整体运行,二冲模移向打模正前方,同时二冲模向
前运行,将产品最终成型。之后由后冲棒将胚料推出。
三、热打:
(一)、适用规格:
产品名称 六角木螺丝 有束杆马车螺栓 无束杆马车螺栓 六角螺栓 六角螺栓
产品大类 BHLZ BCAE BCAZ BHMZ BHMZ
适用范围
34
长度 13"(含)以上
7/8-1"
长度 10" -12
"
(二)、作业流程:
1、 加热:于加热设备将胚料需成型一端加热至白热状态,依据产品规格
设定加热温度
和时间。一般 3/4以下加热 7-10秒,7/8-1"加热 15秒左右。
2、 成型:将加热后的胚料迅速移至成型机,通过后座,夹模固定,头模
冲击胚料,加
以成型。可以根据胚料的长度调整后座的距离。
3、束杆:于束杆机上利用挤压将产品缩杆。
四、螺帽成型:
(一)、机台型号(规格)选用:
机台型号 8B 11B 14B 19B 24B 33B 38B
适用范围
M5 和
10#以下
M8 和
5/16 以下
M10 和
3/8 以下
M12 和
1/2 以下
M16 和
5/8 以
下
M20 和
7/8 以下
M24 和 1
"以下
(二)、作业流程:
1、切断:由内刀模(410)与剪切刀(301)配合,将线材切成所需胚料。
2、一冲:由前冲模(111)、冲程模(411)、后冲棒(211)配合,将变形不平的
切断胚料加以整形,并由后冲棒(211)将胚料推出。
3、二冲:运转夹(611)将胚料从一冲夹至二冲,由前冲模(112)、冲程模
(412)、后冲棒(412)配合,更进一步将胚料整形,并加强
第一冲的压平与饱角作用,之后由后冲棒(212)将胚料推出。
4、三冲:运转夹(612)将胚料从二冲夹至三冲,由前冲模(113)、冲程模
(413)、后冲棒(213)配合,再次挤压胚料,以使下冲能完
全成型,之后由后冲棒(213)将胚料推出。
5、四冲:运转夹(613)将胚料从三冲夹至四冲,由前冲模(114)、冲程模
(414)、后冲棒(214)配合,将螺帽完全成型,并藉控制铁
屑厚度来调整螺帽的厚度,之后由后冲棒(214)将胚料推出。
6、五冲:运转夹(614)将胚料从四冲夹至五冲,由前冲模(119)、脱料盘
(507)配合,将成型完全的胚料冲孔,并使冲断的铁屑进入
打孔模下仁,而最终完成螺帽的成型。螺帽的头部标记在此过
程形成。
第五章辗牙(攻牙)
一、目的:将已成型的半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹。实用上针对螺栓
(螺丝)称为辗牙,牙条称为滚牙,螺帽称为攻牙。
二、辗牙:辗牙即是将一块牙板固定,另一块活动牙板带动产品移动,利用挤压
使产品产生塑性变形,形成所需螺纹。
(一)、机台型号(规格)选用:
机台型号 3/16 车 1/4 车 5/16 车 3/8 车 1/2 车 3/4 车 1"车
适用规格 以下 -5.
45
5
0
2
-19.
30
-23
.1
(二)、品质控制:
1、牙外径偏小:
首先原因可能是牙山不饱,调整牙板相对位置即可,其次有可能是成型有效径过
小。
2、牙底不良:
针对牙底起皮(如木螺丝),可将固定牙板的急入角与直放角进行调节,将急入
角适当往里推挤。
3、牙尖不良(小辗牙):
牙尖不良现象有:尾尖裂痕、火烧、歪尾、断尾、钝尾等。可通过调整牙板或更
换牙板加以改善。
4、外观不良:
外观不良现象有:歪杆、牙底径粗糙、牙山不饱、尾牙未搓至尾尖等。可通过调
整牙板加以改善。
三、攻牙:攻牙即是将已成型之螺帽,利用丝攻攻丝,形成所需螺纹。
(一)、机台型号(规格)选用:
机台型号 11B 13B 19B 24B 33B 38B
适用范围 5B-12B 10B-14B 14B-21B 19B-26B 25B-34B 30B-40B
适用产品
M3-M5
4#-12#
M6-M8
12#-5/16
M10-M12
32
M12-M16
116
M8-M22
38
M20-M24
7/8-1"
(二)、品质控制:
攻牙过程常发生的品质问题是牙紧,牙紧通常是由于牙攻柄直线部弯曲、牙攻钝
化、有效径超差,以及上下跑道不正等原因造成。针对造成牙紧的原因,可
以采取矫牙攻,调换牙攻或调整跑道等措施。
四、滚牙:滚牙是以两个相对应的螺丝滚轮,正向转动,利用挤压使产品产生塑
性变形,形成所需螺纹。滚牙通常用于牙条。
第六章热处理
一、热处理方式:根据对象及目的不同可选用不同热处理方式。
调质钢:淬火后高温回火(500-650℃)
弹簧钢:淬火后中温回火(420-520℃)
渗碳钢:渗碳后淬火再低温回火(150-250℃)
低碳和中碳(合金)钢淬成马氏体后,随回火温度的升高,其一般规律是强度下
降,而塑性、韧性上升。但由于低、中碳钢中含碳量不同,回火温度对其影
响程度不同。所以为了获得良好的综合机械性能,可分别采取以下途径:
(1)、选取低碳(合金)钢,淬火后进行低温 250℃以下回火,以获得低碳马氏
体。为了提高这类钢的表面耐磨性,只有提高各面层的含碳量,即进行表面
渗碳,一般称为渗碳结构钢。
(2)、采取含碳较高的中碳钢,淬火后进行高温(500-650℃)回火(即所谓调
质处理),使其能在高塑性情况下,保持足够的强度,一般称这类钢为调质
钢。如果希望获得高强度,而宁肯降低塑性及韧性,对含碳量较低的含金调
质可采取低温回火,则得到所谓“超高强度钢”。
(3)、含碳量介于中碳和高碳之间的钢种(如 60,70 钢)以及一些高碳钢(如
80,90 钢),如果用于制造弹簧,为了保证高的弹性极限、屈服极限和疲劳
极限,则采用淬火后中温回火。
二、作业流程:
(一)、调质钢:
退火(珠光体型钢)
1、预热处理:正火
高温回火(马氏体型钢)
(1)、正火目的是细化晶粒,减少组织中的带状程度,并调整好硬度,便于机械
加工,正火后,钢材具有等轴状细晶粒。
2、淬火:将钢体加热到 850℃左右进行淬火,淬火介质可根据钢件尺寸大小和该
钢的淬透性加以选择,一般可选择水或油甚至空气淬火。处于
淬火状态的钢,塑性低,内应力大。
3、回火:
(1)、为使钢材具有高塑性、韧性和适当的强度,钢材在 400-500℃左右进行高
温回火,对回火脆性敏感性较大的钢,回火后必须迅速冷却,抑制
回火脆性的发生。
(2)、若要求零件具有特别高的强度,则在 200℃左右回火,得到中碳回火马氏
体组织。
(二)、弹簧钢:
1、淬火:于 830-870℃进行油淬火。
2、回火:于 420-520℃左右进行回火,获得回火屈氏体组织。
(三)、渗碳钢:
1、 渗碳:化学热处理的一种,指在一定温度下,在含有某种化学元素的
活性介质中,向钢件表面渗入 C元素。分预热(850℃)渗碳(890℃)扩散(840
℃)过程
2、淬火:碳素和低合金渗碳钢,一般采用直接淬火或一次淬火。
3、回火:低温回火以消除内应力,并提高渗碳层的强度及韧性。我司生产中,
攻牙螺丝回火温度为 360℃左右,自钻螺丝(墙板钉)回火温
度为 200℃左右,之后分别冷却至 34-35℃和 39-40℃。
第七章表面处理
一、表面处理种类:
表面处理即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程,其目的是赋以制品
表面美观、防腐蚀的效果,进行的表面处理方法都归结于以下几种方法:
1、电镀:将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中,以电流通
过镀液,使电镀金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、镍、
铬、铜镍合金等,有时把煮黑(发蓝)、磷化等也包括其中。
2、热浸镀锌:通过将碳钢部件浸没温度约为 510℃的溶化锌的镀槽内完成。其结
果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。热浸
镀铝是一个类似的过程。
3、机械镀:通过镀层金属的微粒来冲击产品表面,并将涂层冷焊到产品的表面
上。
二、作业流程
(一)、镀锌(蓝白、五彩、黑色)
1、前处理:热脱脂槽(5槽)电解脱脂槽(3槽)除锈槽(4槽)
2、电镀:电镀槽(20槽)(氯化铵、氧化锌、光泽剂、柔软剂溶液)。
3、后处理:溶化槽(1槽)青药槽(1槽)(蓝白/五彩/黑色)
(二)、煮黑:
1、前处理:热脱脂槽(4槽)除锈槽(4槽)
2、煮黑:煮黑(5槽)(片碱、亚硝酸钠溶液)
3、后处理:防锈油(1槽)
(三)、磷化:
1、前处理:热脱脂槽(1槽)除锈槽(1槽)电解脱脂槽(1槽)、
表面处理(1槽)
2、磷化:磷化(形成皮膜)
3、后处理:浸防锈油(2槽)
(四)、热浸镀锌:
1、前处理:脱脂槽(1槽)除锈槽(1槽)FLUX槽(1槽)烘干
2、热浸镀锌:热浸锌槽
3、后处理:离心处理氯化氨冷却清水冷却
二、品质控制:
电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准,其次是外观。耐腐蚀能力即是模仿
产品工作环境,设置为试验条件,对其加以腐蚀试验。电镀产品的质量从以下方
面加以控制:
1、外观:
制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹,
不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。
2、镀层厚度:
紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。一般建议的经济电镀
镀层厚度为 ~(4~12um)。
热浸镀锌:标准的平均厚度为 54um(称呼径≤3/8 为 43um),最小厚度为 43um
(称呼径≤3/8为 37um)。
3、镀层分布:
采用不同的沉积方法,镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同。电镀时镀层金属
不是均匀地沉积在外周边缘上,转角处获得较厚镀层。在紧固件的螺纹部
分,最厚的镀层位于螺纹牙顶,沿着螺纹侧面渐渐变薄,在牙底处沉积最
薄,而热浸镀锌正好相反,较厚的镀层沉积在内转角和螺纹底部,机械镀
的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同,但是更为光滑而且在整个表面上厚度
要均匀得多。
4、氢脆:
紧固件在加工和处理过程中,尤其在镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中,
表面吸收了氢原子,沉积的金属镀层然后俘获氢。当紧固件拧紧时,氢朝着
应力最集中的部分转移,引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的
表面破裂。氢特别活动并很快渗入到新形成的裂隙中去。这种压力-破裂-渗
入的循环一直继续到紧固件断裂。通常发生在第一次应力应用后的几个小时
之内。
为了消除氢脆的威胁,紧固件要在镀后尽可能快地加热烘焙,以使氢从镀层
中渗出,烘焙通常在 375-4000F(176-190℃)进行 3-24小时。
由于机械镀锌是非电解质的,这实际上消除了氢脆的威胁,而我司镀锌利用电化
学方法,存在氢脆现象。另由于工程标准禁止硬度高于 HRC35的紧固件(英
制 Gr8,公制 级以上)热浸镀锌。所以热浸镀的紧固件很少发生氢脆。
5、粘附性:
以坚实的刀尖和相当大的压力切下或撬下。如果在刀尖前面,镀层以片状或皮状
剥落,以致露出了基体金属,应认为粘附性不够。
第六部分标准规范
标准就是规范,每个国家和部门都有自己的标准。目前,我们在平时的业务
中最常用到的标准有以下几种:
GB—中国国家标准(国标)ANSI—美国国家标准(美标)
DIN—德国国家标准(德标)ASME—美国机械工程师协会标准
JIS—日本国家标准(日标)BSW—英国国家标准
GB—国家标准是我国众多标准中的一种,另外还有行业标准,专业标准和部门标
准等。国家标准又分:GB(强制性标准)和 GB/T(推荐性标准)以及 GBn(国家
内部标准)等。我们平常看到的像 GB30,GB5783等等都是强制性的标准。
以上几种标准除了一些基本尺寸如头部对边、头部厚度等的不同以外,最主要的
是螺纹部分的不同。GB、DIN、JIS 等的螺纹都有是以 MM(毫米)为单位,统称
为公制螺纹。另像 ANSI、ASME 等的螺纹是以英寸为单位的称为美标螺纹。除了
公制螺纹和美制螺纹外还有一种 BSW—英制标准,其螺纹也是以英寸为单位,俗称
惠氏螺纹。
公制螺纹是以 MM(毫米)为单位,它的牙尖角为 60 度。美制螺纹和英制螺纹都
是以英寸为单位的。美制螺纹的牙尖角也是 60度,而英制螺纹的牙尖角为 55度。
由于计量单位的不同,导致了各种螺纹的表示方法也不尽相同。例如像 M16-2X60
表示的就是公制的螺纹。他的具体意思是表示该螺丝的公称直径为 16MM,牙距为
2MM,长度为 60MM,又如:1/4—20X3/4 表示的就是英制的螺纹,他的具体意思
是该螺丝的公称直径为 1/4 英寸(一英寸=),在一英寸上有 20 个牙,长
度为 3/4英寸。另外要表示美制螺丝的话一般会在表示英制螺丝的后面加上 UNC
以及 UNF,以此来区别是美制粗牙或是美制细牙。
在平时的内销业务中,我们最常遇到的标准是 GB(国标)和 DIN(德标)。
在非芳生产品方面,主要会接触到以下几种标准:GB30;GB5783;GB5782;
GB52;GB6170;GB818;GB819;GB845;GB846;GB70;DIN912;DIN933;DIN931
等。目前 GB30(老国标)在标准书中已被 GB5783(新国标)所代替。GB52(老
国标)在标准书中已被 GB6170(新国标)所代替。
在 1986 年,我们国家对标准件制定了新标准,在业务中一般俗称为新标,使用
最多的主要有 GB5780、GB5781、GB5782、GB5783、GB5784。GB5780 为六角头粗
杆半牙螺丝,其精度等级为 C 级产品,可用 GB5782 来代替(GB5782 为六角头粗
杆全牙螺丝,其精度等到级为 A 级和 B 级。)GB5781 为六角头全牙螺丝,精度等
级为 C级产品。可用 GB5783来代替(GB5783为六角头全牙螺丝,其精度等级为 A
级和 B级)。GB5784为细杆半牙的六角螺丝。
新标与老标的区别在于:M8、M10、M12、M14、M22系列的产品,在对边宽度上有
所区别。除 M22系列的新产品外,新标产品 M8、M10、M12、M14的头部对边比老
标的对边要小 1MM。分别为 13、16、18、21MM,而 M22系列的新产品,新标比老
标的对边反而要大 2MM,应特别注意。对于头部厚度,新标和老标之间略有差别,
在要求不是非常严格的情况下可以通用。
新标与德标的区别在于:M10、M12、M14、M22的产品规格,在对边宽度上有所差
别。M10、M12、M14 的头部对边新标比德标要小 1MM。而 M22 的新产品的,其头
部对边比德标的对边宽度要大 2MM,其它的均可通用。
对于六角螺帽,常用的标准有:GB52、GB6170、GB6172 和 DIN934,对于它们之
间的主要区别有:GB6170的厚度要比 GB52、GB6172和 DIN934来的厚,俗称为厚
螺帽。另外就是对边上的区别,M8 的螺帽系列中 DIN934、GB6170、GB6172 的对
边都是 13MM 比 GB52 的对边 14MM 要小 1MM,M10 的螺帽,DIN934 与 GB52 的对边
为 17MM,比 GB6170和 GB6172的的对边要大 1MM,M12的螺帽,DIN934、GB52的
对边为 19MM比 GB6170和 GB6172的对边 18MM要大 1MM。对于 M14的螺帽,DIN934、
GB52的对边为 22MM比 GB6170和 GB6172的对边 21MM要大 1MM。另外就是 M22的
螺帽,DIN934、GB52 的对边为 32MM,比 GB6170、GB6172 的对边 34MM 要小 2MM。
(GB6170 和 GB6172 除了其厚度不一样外,对边宽度完全一样)其余规格在不考
虑厚度的情况下,可以通用。
在内六角方面,国标中有两个版本,一个为 GB70—76,76 年版本,一个为
GB70—8585 年版本,我公司现执行 DIN912 的标准,所以在实际业务操作中应注
意区别:其中 GB70—85与 DIN912完全重合,故对于使用新标的情况,不存在着
差别,主要是 GB70—76 与 DIN912 之间有所区别:M8 系列的内六角产品,
GB70—76 的圆头径为 ,比 DIN912 的 要小一些,M10 系列的内六角
产品,GB70—76 的圆头径为 15MM,比 DIN912 的 要小一些,M12 系列的内六
角,GB70—76的圆头径为 18MM,比 DIN912的对边 要小一些,另像 M16、M20
系列的内六角 GB70—76的圆头径比 DIN912的要小 ,分别为 24MM,30MM。
DIN912的则分别为 和 。另外老标与德标内六角之间的内对边宽
度由于标准不同而不同,GB70—76的内对边要小一些,在业务作业中也应加以注
意。
另外,平时可能会用到的马车螺丝也有一些区别,在此也作一个说明,在国标中,
有两种马车螺丝的标准,即 GB12(小半圆头方颈螺丝)和 GB14(大半圆头方颈
螺丝),平时在市面上较常用的还有德标标准 DIN603。现对这三者加以区别:对
于圆头颈,在同一规格比较时是:GB12<GB14<DIN603。通常在马车螺丝的使用时,
往往要求头颈大而厚,所以 DIN603马车螺丝的标准完全符合要求。