自擠螺釘的工作原理及主要特點
1工作原理
在將自攻鎖緊螺釘旋人被連接零件的預制孔鉆削沖切或壓鑄的光孔的過程中,靠螺釘的螺紋擠壓,在預制孔內形成內螺紋,達到連接與緊固之目的
51, 51, 51; text-indent: 2em;">自擠螺釘的結構型式不同于機器螺釘自切螺釘和普通自攻螺釘,其工作原理也不盡相同機器螺釘只能旋入帶有內螺紋的孔內,一般來說,內外螺紋之間有間隙,主要靠預緊力在相配合螺紋及側面之間以及支承面的摩擦保證防松性能;普通自攻螺釘,是將螺釘旋入不帶螺紋的預制孔內,通常,內外螺紋之間有過盈,主要靠預緊力和過盈量在相配合螺紋側面之間以及支承面的摩擦保證防松性能自切螺釘的防松原理介于機器螺釘與普通自攻螺釘之間自擠螺釘除上述防松性能以外,還有其獨特之處自擠螺釘的螺桿具有弧形三角截面的螺紋,為便于分析,我們將其螺紋視為環形牙
51, 51, 51; text-indent: 2em;">由于有彈性變形存在,相對于環形牙上的頂點ABC 3個區域以外的內螺紋直徑小于 環形牙外接圓直徑,也就是說環形牙上ABc 3個區域嵌入螺孔的金屬內,根據金屬壓力 加工原理中最小阻力定律和塑性變形的體積不變定律,金屬向頂點處的兩側流動,當環形牙 旋轉時,在環形牙的頂點運動方向的前方,螺孔上形成3個內榫,并隨螺釘的旋轉而前移,產生一定的阻力因此無論環形牙向何方向轉動,均需克服這一阻力自擠螺釘就是根據這 一原理而提高防松性能的
2主要特點
1節省內螺紋的加工
自擠螺釘與普通自攻螺釘以及自切螺釘一樣都可以節省內螺紋的加工工作量,僅就這
一優點來說,已構成如今世界性的大力發展自攻螺釘類產品的重要依據可以免去攻絲工
序,似乎不為人們重視,一般也未考慮其經濟價值但在一些工業先進國家業已逐步重視此
類小事,如日本早在1977年發表有關文章明確提出:在螺釘連接中,螺釘的成本僅占總成本的15%,而其余85%則用于打孔攻絲防松裝置墊圈等方面的設備工具費用以及勞動力的開支同時,美國西德等有關自攻鎖緊螺釘的專利論文中都不可缺少地論證了免去攻絲工序而帶來的經濟效益隨著我國對外開放,特別是新技術的引進,關于這一問題也已開始被人們重視對自擠螺釘可節省內螺紋加工,具有低擰入力矩高鎖緊性能可擰入的機體材料多和螺紋連接強度高等優越性能,已被設計使用生產經銷等各方得到共識,采用國際標準制修訂的國標已得到更廣泛的采用與實施
2低擰入力矩高鎖緊性能
自擠螺釘具有弧形三角截面的螺紋,即獨特的螺紋形狀,不僅使其在安裝擰入力矩方面優越于普通自攻螺釘,而且鎖緊的可靠性大大超過普通自攻螺釘以及帶鎖緊墊圈的機器螺釘在這一面,近年來,日本西德都有專著發表了有關試驗結果,我國目前已具備試驗條件
3可擰入的機體材料多
自擠螺釘經表面淬硬,可擰入黑色或有色金屬材料的預制孔內,擠壓形成螺紋預制孔可由鉆削沖切或壓鑄制成可以擰人所有的可延展的材料中,也即可以擰入具有一定塑性變形能力的材料可以采用材料的伸長率δ為依據,一般對于δ5≥8%~10%的材料最為適宜,但即使對于δ5<5%的壓鑄合金也是適用的,不過對于此類材料更應通過工藝驗證確定最佳預制孔的尺寸及潤滑等使用條件因此,可以擰入的材料包括抗拉強度σb≤60O
N/mm2的非合金低合金鋁和鋁合金常用壓鑄件銅和銅合金銅含量大于63%以及鋅和鋅合金常用壓鑄件等
對于塑性變形能力較差或易于產生加工硬化的材料,如不銹鋼灰鑄鐵和鎂合金,在一定的使用條件下也可以使用這種螺釘
對于不適用的材料或者使用條件不適當時,當擰入螺釘時可能出現切屑咬死或出現冷焊以及被攻出的螺孔的粗糙度低等情況
4螺紋連接強度高
按自擠螺釘標準的規定,螺釘的最小抗拉強度為800
N/mm2,即與8.8級的高強度螺栓,或螺釘的指標相同另外,擰入預制孔擠壓形成內螺紋可提高內螺紋的連接強度30%以上因此,采用自抗日
螺釘連接副的強度遠遠超過機器螺釘連接副,在同樣的使用條件下,可選用較小規格的自擠螺釘代替機器螺釘的使用,亦有可能因此減小主機的結構尺寸