小螺钉有大学问-螺丝螺钉紧固工艺及相关联知识分享

螺钉有⼤学问-螺丝螺钉紧固⼯艺及相关联知识分享
整篇⽂章围绕螺钉基础、设计、制造、⼯艺、表⾯处理、安规及使⽤⼯具介绍。
⾸先了解下螺钉⽣产⼯艺:
基础知识
螺钉紧固⼯艺是指使⽤装配⼯具并施与合理的扭矩,将两个或更多的被连接件(如:壳体、
PCBA、器件等)采⽤紧固件螺钉的螺纹副联接紧密结合固定在⼀起,并保证⼀定预紧⼒的过
程,以便被连接件抵抗各种外载荷⽽不分离,不滑移的可拆卸式联接紧固⼯艺。莹石球
终端产品常⽤的螺纹连接有两种形式:
2  机⽛螺钉(M):螺钉柱是采⽤热压、注塑或SMT铜螺母,或⾦属件螺孔预攻⽛,⽤机⽛螺
钉配合锁紧的形式;螺钉的特点:升⾓⼩,螺距⼩,⼩径⼤,⽛纹较浅。
2  ⾃攻螺钉(ST):⾃攻螺钉直接和螺钉柱配合锁紧,螺孔不必预攻⽛,在被连接件的材料
上,将被连接件“攻、钻、挤、压”出相应的螺纹,靠其⾃⾝的螺纹,使之相互紧密配合;螺钉的
炉温控制系统
特点:升⾓⼤,螺距⼤,⼩径⼩,⽛纹较深。
常⽤槽型
常⽤螺丝头型
螺纹
螺纹是机械⼯业中应⽤最⼴泛的机械零件。根据其应⽤和功能不同,可分为
普通螺纹(紧固螺纹)、传动和定位螺纹、锥体螺纹、锯齿螺纹·······
普通螺纹是⽤于连接或紧固零件之⽤,它们的制造精度直接影响机件的连接可靠性,装配精度
和互换性。
常见螺纹分类:
螺纹的要素【线数n】
n线数:螺纹有单线和多线之分。沿⼀条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹。沿两条或两条以
上,在轴向等距离分布的螺旋线形成的螺纹,称为多线螺纹。三⾓⽛B型(B-C)为单线,P型
(B-2C)为双线。
双线
单线
螺纹的要素【螺距和导程】
n相邻两⽛在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距(也叫⽛距);同⼀条螺旋线上对应两点间的轴向距离称为导程。
导程=线数x螺距          L=n·Pn螺距(⽛距)与⽛数
在英制螺纹和⾃攻螺纹中以每⼀英⼨(25.4 mm)内的⽛数(T)来表明⽛距(P)。
螺纹的要素【螺旋升⾓】
tgβ=L/2πr
L=导程
r=螺纹中径的半径
表⾯处理:
表⾯处理不仅使产品质量和外观达到美观,新颖和耐⽤,⽽且对⼀些有特殊要求的⼯业产品还能起到修复或赋予耐蚀、导电易焊、反光、耐磨、耐⾼温等特殊功能的效果。
第⼆章:电批
⽤于拧紧和旋松螺钉⽤的装有调节和限制扭矩机构的电动⼯具,也称为电动螺钉⼑等。电批电源由交流变压器和整流电路组成,将220V交流电变压整流成DC24V给电批马达,并提供电批转速调节等常⽤设置功能。
电批结构:1、调扭螺纹套;2.调扭刻线;3.提环压柄开关;4.连接电源线;5.换向开关;6.⼑头锁套;7.电批头;8.提环;9.电源。
2.1    扭矩
固定床反应器
在实现螺钉连接中,为达到⼀定的预紧⼒⽽通过装配⼯具施加在螺钉上的扭矩,表⽰相同意思的称谓有:⼒矩,扭⼒。扭⼒国际单位为“⽜顿*⽶”(N.m),⼯程单位为“千克⼒*厘
⽶”(),换算关系:0.98N.。在我司的⽣产中,⼀般以为单位。2.2    紧固扭矩
在紧固过程中,为保证⾜够的预紧⼒,已达到可靠的机械连接⽽通过装配⼯具施加在螺钉上的扭矩。在许多书中称为“拧紧扭矩”,“拧紧⼒矩”。
2.3    电批的规格要求
紧固⼒矩不能超出电批⼒矩规格范围。为保证较精确地控制扭矩,电批的扭矩范围应满⾜以下关系:所需扭矩电批最⼤扭矩<>倍所需扭矩;电批最⼩扭矩<>.8倍所需扭矩。
例如:紧固螺钉需的⼒矩,则选⽤⼒矩介于0.的电批,如选⽤最⼤值为5kgf的电批就很难精确控制。终端普遍使⽤主要有3种,其精确控制适⽤的扭矩范围如下(电批扭矩规格可向下作合理的兼容,但需尽量与下表的扭矩范围接近,避免⽤过⼤扭矩的电批打⼩螺钉),螺钉外径在ST2.6以下时需使⽤低速档(750RPM以下):
2.4    电批使⽤要求及注意事项
1. ⼯具在操作运转中,严禁切换正反开关,改变运转⽅向。
2. 禁⽌在有可燃性⽓体环境中使⽤。
3. 严格按照电批校验要求给予校验。
4. 每把电批都应该进⾏编号管理。
5. 电批的设定扭矩值只能由扭矩测试仪器测量读出,禁⽌未经校准,使⽤电批⾃带刻度做为
设定⼒矩值。
2.5  批头
1. 安装在电批上,常⽤称谓有起⼦头、电批咀等。根据终端常⽤的螺钉规格,终端常⽤的批
头有⼗字型(PHILLIPS);星型(TORX)两种。
2. ⼗字批头规格图⽰
⼗字批头规格说明
P值:如下图所⽰,P值越⼩,表⽰顶部⼗字越尖;P值越⼤,表⽰顶部⼗字越钝;常⽤的批头有00号,0号,1号和2号。
2.6  ⼗字批头规格
⼗字批头P值选择取决于螺钉头部的⼗字槽,螺钉头部的⼗字槽与螺钉的直径密切相关,所以批头P值选定与螺钉的直径可建⽴⼤致对应关系,批头的长度要根据锁⼊螺钉的作业⾼度空间进⾏合理选定:
3星型批头规格
3.1    星型批头规格说明
4g手机电子围栏规格参考:
3.2    批头使⽤要求及注意事项
⼯程技术员每周检查确认电批头磨损状态,当批头出现可见的磨损就要报废处理,即更换成新的电批嘴,并记录更换结果。
电批头的磨损程度,请根据各⼯⼚实际情况,进⾏签样管理。原则是要求不可出现损伤螺钉头部;
严禁杜绝使⽤损坏的批头,防⽌造成螺钉头部磨花。
4  扭矩测试计
4.1    扭⼒⼿批
扭⼒⼿批也叫扭⼒起⼦,通俗的理解就是有扭矩值的螺丝⼑。⽬前使⽤的主要有两种,螺旋调节式和指针调节式。
螺旋调节式度量较准,使⽤⽅便简单,推荐使⽤;指针调节式使⽤时注意指针压盘调节合适,不要旋得太紧,以免增加额外阻⼒距,但太松指针会随意转动,指⽰失去含义,所以重要场合,建议不要使⽤。紧固螺钉不能使⽤扭⼒⼿批,但在螺钉紧固校验⼀些特殊场合会⽤到。
4.2    扭⼒测试仪
远控多叶排烟口扭⼒测试仪是检测和测试各种⼒矩的精密仪器,可⽤于测量和校正各种电批、扭⼒⼿批的⼒矩及扭⼒设定状况。包括扭矩传感器和数字显⽰器。
5  锁螺钉操作步骤
连接好电批电源线,按实际操作需要将电源调压器调到适当的位置(主要调节转速,如果是进⼝的电批,则没有调压器)。
安装批头,电批和批头的安装接⼝¢⼤⼩常有4毫⽶、5毫⽶。安装批头确认电批电源开关关闭,防⽌误操作造成⼿指受伤,安装⽅法和步骤如下:
制作智能卡向上推电批头上⽅的控制环;
插⼊电批头。
批头的选⽤要根据螺钉头对应匹配,对具有磁性可吸附的螺钉,先通过加磁器给批头上磁性,以便能够⽅便地吸附住螺钉。
打开电源开关,⽤右⼿掌握住电批的⼿柄机壳,⾷指勾住压柄开关(如果横握则⽤⼤拇指勾住压柄开关),检查换向开关是否在FOR位置,如不在则纠正。
将进料装置中的螺钉垂直吸附在磁性批头尖部,然后垂直放⼊螺钉孔,同时⽤⼿指按压柄开关,拧紧螺钉。
当电批发出错齿的声⾳后,松开压柄开关,拿开电批,⽬视检查螺钉是否锁到位。使⽤完毕,请将批头拆卸取出,具体步骤可参考批头安装⽅法。
操作注意事项
电批转速设定:⾃攻螺钉(ST2.6以下)必须使⽤低转速(转速值<>
取螺钉:⽆特殊原因,不允许裸⼿拿取螺钉,对⼩螺钉使⽤上磁的批头进⾏吸取;对于⼤螺钉可以戴⼿套拿取;如果戴⼿套操作,应保证⼿套⼲净、⽆残破,保证⼿指汗液不污染螺钉。由于戴⼿套或⼿指套会带来操作的不便,同时为保证螺钉紧固质量,提倡使⽤定位⼯装辅助螺钉紧固的装配。
6.  紧固扭矩通⽤规范
紧固扭矩是影响螺纹连接可靠性最主要的因素,选择适当的紧固扭矩是保证预紧⼒和防⽌螺纹紧固失效的关键。紧固扭矩⼤⼩的确定由主到次由以下因素制约:
螺钉外径:螺钉外径是影响紧固扭矩最主要的因素,在其他条件相同的情况下,直径越⼤,所需紧固扭矩也越⼤。
对于⾃攻螺钉,其紧固扭⼒主要是⽤来克服将被连接件“攻、钻、挤、压”出相应的螺纹成型过程的阻⼒和摩擦⼒,与被连接件螺柱材料的紧密相关,则应⾸先考虑;其次螺钉的长度的影响。
对于机⽛螺钉,其紧固扭矩主要由3部分组成:50%⽤来克服螺纹紧固件和螺纹连接件结合⾯之间的
摩擦扭矩;40% ⽤来克服螺纹副之间的摩擦扭矩;10%⽤来克服螺纹副之间的反拧扭矩。为保证⾜够的预紧⼒,对粗糙结合⾯的连接,应使⽤较⼤紧固扭矩;⽽对于光滑结合⾯,就可以使⽤较⼩紧固扭矩。
7.常见失效和检验⽅法
7.1    机⽛螺钉
紧固⼒矩是影响机⽛螺钉连接可靠性最主要的因素,选择适当的紧固⼒矩是保证预紧⼒防⽌机⽛螺钉损伤、脱落的关键
机⽛螺钉检验⽅法
功能检验:检查紧固零件是否松动,产品间隙是否均匀,以及虚位、变形,伤痕、凹陷。
外观检验:螺钉是否倾斜,螺钉头是否紧贴到位,螺钉头是否有打花不良。
可靠性验证:使⽤扭矩可调⼿批,⽤松脱扭矩或紧固扭矩来检验机⽛螺钉的紧固程度是否得到规格要求
7.2    ⾃攻螺钉
⾃攻螺钉的螺纹除因⼒矩作⽤受到螺纹副的作⽤⼒外,还受到来⾃BOSS柱上⾃攻螺纹的压应⼒作⽤。⾃攻螺钉由于其⾃⾝具有防松脱的特性,其主要扭⼒⽤来克服螺纹成型阻⼒和摩擦⼒,⼏乎可以没有预压⼒的存在。⾃攻螺钉扭矩与螺钉攻⼊深度关系图如下图所⽰:
⾃攻螺钉检验⽅法
功能检验:检查紧固零件是否松动,产品间隙是否均匀,是否有虚位、变形,伤痕、凹陷。
外观检验:螺钉是否倾斜,螺钉头是否紧贴到位,螺钉头是否有打花不良。
可靠性验证:⾃攻螺钉不能使⽤松脱扭矩来检验,只能使⽤扭矩可调⼿批,在紧固扭矩下检验⾃攻螺钉是否滑丝或者是否已经紧固到底。
8、螺钉与塑胶的配合设计
螺丝柱的设计说⼩不⼩,说⼤不⼤。涉及到注塑⼯艺上⾯经常会碰见螺丝柱缩⽔,设计到组装⼯艺上还有螺丝柱打裂或者螺丝柱滑丝,还有难安装的问题。
1. 螺丝柱的设计要明确产品的⼤⼩和结构的特点。⽐如⼤的产品可以⽤回到4.2或者5.0的⾃
攻螺丝,⼩的可以⽤到1.8的。还有产品的材料特性,PC材料的螺丝内经要设计的稍微⼤⼀些。
2.螺丝柱设计。
螺丝柱还是要设计下⽕⼭⼝,有总⽐没有好,万⼀不⾏还可以加胶,如果后期发现缩⽔,再来加⽕⼭⼝烧焊就⿇烦了。螺丝柱最好设计标准化些,便于购买司筒针和司筒。但是如果是量很⼤的画,可以加上倒⾓,便于安装。如下图。
螺丝柱设计
3.螺丝过孔的设计。螺丝过孔要⽐螺丝⼤,这个⼤家都知道,但是有很多⼈设计螺丝配合的时候,不设计定位的,螺丝柱也没有倒⾓,⽣产线打螺丝打偏或者不容易定位。建议设计⼀个圆形的定位筋。

本文发布于:2024-09-22 08:32:54,感谢您对本站的认可!

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