紧固件知识.docx

紧固件知识.docx

《紧固件知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《紧固件知识.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

紧固件知识

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=1000mm1cm0123456789102、英制计量：

（8进制）1英寸=8英分1英寸=25.4mm1/163/165/167/169/1611/1613/1615/1601/81/43/81/25/83/47/81inch3、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2A1A1、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GH内螺纹偏差基本中径外螺纹fghe1、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=0.866025P（60O牙山角）;H=0.960491P（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（25.4mm）内的牙数来表明牙距（如下表）。

规格牙距规格称呼径牙数粗牙细牙极细牙粗牙细牙惠氏牙M30.50.354#2.94048M40.70.56#3.53240M50.80.58#4.23236M61.00.7510#4.82432M71.00.7512#5.52428M81.251.00.751/46.35202820M101.51.251.05/167.94182418M121.751.51.253/89.53162416M142.01.51.07/1611.11142014M162.01.51.01/212.7132012M182.52.01.59/1614.29121812M202.52.01.55/815.86111811M222.52.01.53/419.05101610M243.02.01.57/822.239149M273.02.01.5125.408128M303.53.02.0

（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，惠氏牙（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。

第三章材料及螺栓性能等级

钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。

螺栓性能等级标号有两部分数字组成，分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。

例如，性能等级4.6级的螺栓，其含义是：

1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为0.6；3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240Mpa。

性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到：

1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级；2、螺栓材质的屈强比值为0.9；3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级螺栓性能等级的含义是国际通用的标准，相同性能等级的螺栓，不管其材料和产地的区别，其性能是相同的，设计上只选用性能等级即可。

强度等级所谓8.8级和10.9级是指螺栓的抗剪切应力等级为8.8GPa和10.9Gpa8.8公称抗拉强度800N/MM2公称屈服强度640N/MM2一般的螺栓是用"X.Y"表示强度的，X*100=此螺栓的抗拉强度，X*100*（Y/10）=此螺栓的屈服强度（因为按标识规定：

屈服强度/抗拉强度=Y/10）===============如4.8级则此螺栓的抗拉强度为：

400MPa屈服强度为：

400*8/10=320MPa=================另：

不锈钢螺栓通常标为A4-70，A2-70的样子，意义另有解释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=1000mm2、英制计量：

（8进制）1英寸=8英分1英寸=25.4mm3/8¢¢×25.4=9.523、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#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。

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：

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（25.4mm）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ST1.5ST1.9ST2.2ST2.6ST2.9ST3.3ST3.5ST3.9ST4.2ST4.8ST5.5ST6.3ST8.0ST9.5螺距0.50.60.80.91.11.31.31.31.41.61.81.82.12.12、英制自攻牙：

规格4#5#6#7#8#10#12#14#牙数AB牙2420201918161414A牙2420181615121110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%≤0.25%国内通常称为A3钢。

国外基本称为1008，1015，1018，1022等。

主要用于4.8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0.25%0.45%。

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。

碳钢产品所使用的盘元：

序号种类可选用的材质14.8级六角螺栓1008K10101015K26.8级六角螺栓103210351040CH38F103938.8级六角螺栓1035ACR（M10以下）1040ACR（M12以上）CH38F1045ACR103910B2110B3310B3848.8级内六角螺栓CH38F103910B21（M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）10B21510.9级六角螺栓1045ACR10B386│8│级螺帽1008K101078级螺帽1015（M<16）CH38F（M≥16）810级螺帽CH38F103910B2110B33912级螺帽103910B2110B3310B3810马车螺丝10081010101511六角凸缘螺栓CH38F103910B2110B3310B3812六角木螺丝1008K101013自攻钉、墙板钉、钻尾钉、夹板钉10181022CH22A14机螺钉家俱螺丝10081010

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。

选定规定性能等级后可由下表查出相应的σb和σs值。

性能等级3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9抗拉强度极限σbmin（MPa）33040042050052060080090010401220屈服极限σsmin（MPa）1902403403004204806407209401100硬度（HBS）min90114124147152181240276304366推荐材料低碳钢低碳钢或中碳钢低碳合金钢或中碳钢淬火并回火中碳钢,低中碳合金钢淬火并回火合金钢注：

1.性能等级的标记代号含义：

“.”前的数字为公称抗拉强度极限σb的1/100，“.”后的数字为屈强比的10倍，即（σa/σb）×10。

2.规定性能等级的螺栓、螺母在图纸上只注性能等级，不应标出材料牌号。

螺母性能等级（摘自GB3098,2-82）（1988年确认）螺母性能等级456891012相配螺栓性能等级3.6,4.6,4.83.6,4.6,4.85.6,5.86.88.88.89.810.912.9直径范围（mm）>16≤16所有直径>16≤16所有直径≤39注：

螺母性能等级用与其相配的螺栓中最高性能等级的第一部分数字表示。

第二部分螺栓第一章

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/ASMEB18.2.1，澳标参照AS/NZS，日标参照JISB1180（惠氏牙）。

英制参照BSW916（惠氏牙）。

（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）GB30GB5780（半牙）GB5781（全牙）GB5782（半牙）GB5783（全牙）ISO4016ISO4018ISO4014ISO4017DIN601DIN558DIN931DIN933

（二）、马车螺丝/圆头方颈螺栓（CarriageBolts）：

ANSI/ASMEB18.5；DIN603；ISO8677；GB12；GB14；AS1390

（三）、内六角螺栓（Hexagonsocket-headcapscrews）：

DIN912；GB70；ISO4762；ANSI/ASMEB18.3

（四）、六角木螺丝（HexagonHeadLagScrews）：

ANSI/ASMEB18.2.1DIN571AS1393

（五）、家俱螺丝（Furniturescrews）：

依客户标准（六）、六角法兰螺栓（HexagonFlangeBolt）：

IFI111GB5787DIN6921

二、产品的识别（

一）、螺栓各部位图示：

（二）、螺栓的标识：

如M20-2.5X1505/16-18X3”公牙长公牙长称称直距度直数度径径

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4.8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4.8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：

3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9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。

常用标准螺纹连接件，每个品种都规定了具体性能等级，例如C级六角头螺栓性能等级为4.6或4.8级；A、B级六角头螺栓为8.8级。

第二章工艺流程一、生产流程盘元退火酸洗拉拔镦锻搓滚丝热处理电镀包装

（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，以利拉拔。

酸洗水洗磷化水洗润滑（四）、拉拔：

为了达到我们需要的线材直径。

酸洗拉拔盘元退火酸洗拉拔

（五）、镦锻（成型）及搓滚丝：

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。

第三章表面缺陷

一、镦锻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。

第三部分螺母

第一章产品分类

一、产品大类

（一）、英制螺母1、依据ANSI/ASMEB18.2.2、ANSI/ASMEB18.6.3.（机械螺母）、BSW916、JISB1181。

按其特性又可分为：

普通螺母（FINISHEDHEXNUTS）（1/4以上含1/4规格）––FIN薄型螺母（FINSHEDHEXJAMNUTS）（（1/4以上含1/4规格）––JAM重型螺母（HEAVYHEXNUTS）（1/4以上含1/4规格）––HVY机械螺母（MACHINESCREWNUTS）（#4-40-3/8规格）––M/S2、美制螺母之区别：

普通型、重型、薄型螺母其可制造规格为1/4-11/2，机械型螺母可制造规格为3/8以下。

英制螺母相互区别主要在厚度，对边上也略有不同。

A、薄型螺母和普通型对边一样，但薄型螺母厚度比普通螺母厚度要小。

B、机械螺母对边比普通型螺母大，厚度比薄型大、比普通型小。

C、重型螺母对边比机械螺母大，厚度加厚，其厚度略小于称呼径。

现以3/8螺母为例：

规格普通型薄型重型机械型3/8-16对边14.00-14.2714.00-14.2716.99-17.9815.42-15.88厚度8.13-8.565.33-5.778.66-9.586.07-6.533、英制惠氏牙螺母之区别（BSW916与JISB1181）：

规格标准1/45/163/87/161/29/165/83/47/81BSW916对边11.05-11.3013.08-13.3414.86-15.2417.65-18.0320.32-20.8322.86-23.3725.02-25.6529.85-30.4832.26-33.0236.83-37.59厚度5.08-5.596.35-6.867.92-8.439.53-10.0311.10-11.8612.70-13.4614.27-15.2917.45-18.4919.05-20.5722.23-23.75JISB1181对边16.75-17.0018.65-19.0020.65-21.0025.65-26.0031.60-32.0034.60-35.0040.60-41.00厚度7.80-8.008.80-9.009.80-10.0012.80-13.0015.80-16.0017.80-18.0019.75-20.00（

二）、公制螺母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GB51GB52GB53GB54GB6170ISO4032ISO4035DIN934UNI5587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