螺牙标准.docx
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螺牙标准
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/ASMEB18.2.2、ANSI/ASMEB18.6.3.（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
3/8-16
对边
14.00-14.27
14.00-14.27
16.99-17.98
15.42-15.88
厚度
8.13-8.56
5.33-5.77
8.66-9.58
6.07-6.53
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
BSW916
对边
11.05-11.30
13.08-13.34
14.86-15.24
17.65-18.03
20.32-20.83
22.86-23.37
25.02-25.65
29.85-30.48
32.26-33.02
36.83-37.59
厚度
5.08-5.59
6.35-6.86
7.92-8.43
9.53-10.03
11.10-11.86
12.70-13.46
14.27-15.29
17.45-18.49
19.05-20.57
22.23-23.75
JISB
1181
对边
16.75-17.00
18.65-19.00
20.65-21.00
25.65-26.00
31.60-32.00
34.60-35.00
40.60-41.00
厚度
7.80-8.00
8.80-9.00
9.80-10.00
12.80-13.00
15.80-16.00
17.80-18.00
19.75-20.00
（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
规
格
老国标
新国标
国际标准
德标
意标
GB51
GB52
GB53
GB54
GB6170
ISO4032
ISO4035
DIN934
UNI5587
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
5.52
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
8.0
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
M10
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
M12
17
10.29
19.0
10.29
17
7.29
19.0
7.29
18
10.8
18
10.8
18
6
19
10
19
12
M14
19
11.35
22.0
11.35
19
8.29
22.0
8.29
21
12.8
21
12.8
21
7
22
11
22
14
M16
22
13.35
24.0
13.35
22
8.29
24.0
8.29
24
14.8
27
14.8
24
8
24
13
24
16.0
M18
24.0
14.35
27.0
14.35
24.00
9.29
27.00
9.29
27.00
15.80
27
15.8
27
9
27
15
27
18.
M20
27.00
16.35
30.00
16.35
27.00
9.29
30.00
9.29
30.00
18.00
30.
18
30
10
30
16
30
20.
M22
30.00
18.35
32.00
18.35
30.00
10.29
32.00
10.35
34.00
19.40
34.
19.4
34
11
32
18
32
22
M24
32.00
19.42
36.00
19.50
32.00
12.29
36.00
10.53
36.00
21.50
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）
FINANSI5/16-18DIN934M8-1.25
标准名称呼径牙数（每寸）标准名称呼径牙距
M/SANSI#8-32GB52-76M8-1.25
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
孔径加大尺寸mm
≤7/16
＞7/16
M10-M14
M16-M20
M24
M27
M30
0.41
0.53
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
2、对边、厚度最终控制尺寸其上限比规格上限加大0.5mm。
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DIN267.4执行。
（2）、ISO之产品机械性质检验依据ISO898.2执行。
（3）、GB之产品机械性质检验依据GB3098.2执行。
（4）、ANSI/ASMEB18.2.2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）、GB3098.2:
等效采用ISO898.2适用于碳钢或合金钢制造的，公称高度≥0.5D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0.8D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
3.64.64.8
3.64.64.8
5.65.8
6.8
8.8
8.89.8
10.9
12.9
螺帽
4
5
6
8
9
10
12
适用规格
>16
≤16
全部
全部
全部
16-39
≤16
全部
≤39
②公称高度大于或等于0.5D而小于0.8D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GB3098.2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|T3098.2—2000,第61—81页表1至表16。
母：
《紧固件基础》GB|T 3098.2---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：
等级
标记
公称尺寸直径
（英寸）
安全负荷应力PSI
洛氏硬度
等级识别标记
UNC8UN
UNF12UN和更细牙
2
（1）
1/4-11/2
90，000
90，000
MAXHRC32
5
1/4-1（含）
120，000
109，000
MAXHRC32
1-11/2
105，000
94，000
MAXHRC32
8
1/4-5/8（含）
150，000
150，000
HRC24-32
5/8-1（含）
HRC26-34
1-11/2
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。
螺帽
等级
公称尺寸
（英寸）
UNC、8UN
UNF12UN与更细牙
等级
安全负荷应力（KSI）
洛氏
安全负荷应力（KSI）
洛氏
非镀锌
镀锌
硬度
非镀锌
镀锌
硬度
标识
O
方头
69
52
B55-C32
同下
A
90
68
B55-C32
O
六角头
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
150
150
C24-C38
A
重型六角头
100
75
B68-C32
90
68
B68-C32
无
B
133
100
B69-C32
120
90
B69-C32
B
116
87
B69-C32
105
79
B69-C32
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
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0.002in之公差）。
1、ISO898.1（GB3098.1）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1.0in/min（25mm/min），负荷持续时间为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0.5倍，裂痕宽度不超过0.02D或0.012IN，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0.010加上0.02S，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0.04DC，且一条爆裂/剪爆裂,其宽度不超过0.08DC，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0.02D，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0.010in或0.02D，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3.2UM，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
1.2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5.5-7.5h。
（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5.5mm，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
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