螺丝工艺基础知识.docx

1、螺丝工艺基础知识第一部分 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 =100 cm=1000 mm1 cm0 1 2 34 5 678 9 10mm2、英制计量：（8进制）1英寸=8英分1 英寸=25.4 mm3/8X 25.4 =9.521/16 3/16 5/161 1 1 1 1 17/16 9/161 1 1 1 111/161 113/

2、16 15/16iiii0 1/8 1/43/8 1/2 5/83/47/8 1 inch3、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 纹有均匀螺旋线凸起的形状。根、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上,据其结构特点和用途可分为三大类：）、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咼。）、传动螺纹:牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。）、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。、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

3、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：1A1、 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

4、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%。（二八 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、6 H、7H。（日标螺纹精度等级分为I、II、山三级，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r偏 1rafGH内螺纹I/HU 一基本中径f g7h外螺纹差e1、 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-

5、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。（三八螺纹标记M10 X 1 -5g 6g M10 X 1 6HJ顶径公差代号 -匚中径和顶径公差代号（相同）一中径公差代号三、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。（二八中径（D2、d2）： D2=d2=D （d） 2x3H/8 ,式中H为原始三角形高：H= （V3 /2） P=0.866025P（6（O 牙

6、山角）；H=0.960491P（55牙山角）（三八 小径/牙底径（D1、di）:为外螺纹牙顶或内螺纹牙顶相重合的假想圆 柱的直径。（四八螺距（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（25.4 mm）内的牙数来表明 牙距（如下表）。规 格牙 距规 格称 呼牙 数粗牙细牙极细牙粗牙细牙韦氏牙M30.50.354#2.94048M40.70.56#3.53240M50.80.58#4.23236M61.00.7510#4.82432M71.00.7512#5.52428M81.251.00.751/46.35202820M101.51.251.0

7、5/167.94182418M121.751.51.253/89.53162416M142.01.51.07/1611.11142014M162.01.51.01/212.7132012M182.52.01.59/1614.29121812M202.52.01.55/815.86111811M222.52.01.53/419.05101610M243.02.01.57/822.239149M273.02.01.5125.408128M303.53.02.0（五八 牙型半角（a /2）:牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角，普通螺纹牙型半角为60/2,韦 氏牙（BSW）螺纹牙型半角为55/2一般木螺丝牙

8、山角度为60。，尾尖角度60。（六八螺纹旋合长度：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（di），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S T1.5S T1.9S T2.2S T2.6S T2.9S T3.3S T3.5S T3.9S T4.2S T4.8S T5

9、.5S T6.3S T8.0S T9.5牙距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24201816151211103、日标墙板钉:规格6#7#8#10#粗牙牙数9998牙距2.822.822.823.18细牙牙数18161512牙距1.411.591.692.114、机械螺丝（机械牙）：规格公制（牙距）英制刖（牙数）M2.5M3M3.5M4M5M6M84#5#6#8#10#12#1/4粗牙0.450.50.60.70.81.01.2404032

10、32242420细牙0.350.350.350.50.50.751.0484440363228285、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60，尾尖角度为45。土5 。2、 墙板 钉：牙山角度为60，（也可依客户要求生产，如45 5 ）尾尖角度为 25 3。3、 夹 板钉：（Chip board screws）牙山角度为40 3 ，尾尖角度为25 3 或34 3 （客户特殊要求）。4、 钻尾螺

11、丝：牙山角度为60 5 ，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% 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、SCM435，10B

12、38。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.

13、8级六角螺栓1008K 1010 1015K26.8级六角螺栓1032 1035 1040 CH38F 103938.8级六角螺栓1035ACR(M10 以下)1040ACR (M12 以上)CH38F1045ACR 1039 10B21 10B33 10B3848.8级内六角螺栓CH38F 1039 10B21 (M10-M12 ) 10B33 (M14) 10B38(M12-M24) 10B21510.9级六角螺栓1045ACR 10B3861 8丨级螺帽1008K 101078级螺帽1015(M 16)810级螺帽CH38F 1039 10B21 10B33912级螺帽1039 10B2

14、1 10B33 10B3810马车螺丝1008 1010 101511六角缘凸螺栓CH38F 1039 10B2110B3310B3812六角木螺丝1008K 101013自攻钉、墙板钉 钻尾钉、夹板钉1018 1022 CH22A14机螺钉家俱螺丝1008 1010三、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

15、、 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、 矶（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CSiMnPSNi

16、CrMoCu304M 0.06 1.0w 2.0w 0.045w 0.038.91-10.018.0-20.000316 0.03-0.06 1.0w 2.0w 0.045w 0.0310.0-14.016.0-18.02.0-3.00304HC 0.08 1.0w 2.0w 0.045w 0.038.0-10.517.0-19.001.0-3.0（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

17、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（1.6u-2.0u左右）；304HC磁性为（1.01u-1.6u左右）；316材质冷加工后磁性小于 1.01u。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 min 700N/mm, Ys屈服强度 min 450N/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 316304HC304M。316材质抗化学品腐蚀，抗孔

18、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（6.8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、产品大类（一）、六角螺栓（HEXAGON HEAD BOLTS）1、 英制螺栓参照标准为 ANSI/ASME B18.2.1，日标参照JIS B1180（韦氏牙

19、）。英制参照BSW916 （韦氏牙）。（1） 、HEX MACHINE BOLT :无华司、有束尾、半牙六角螺栓，（2） 、HEX TAP BOLT :无华司、无束尾、全牙六角螺栓，（3） 、HEX CAP SCREWS:有华司、有束尾、半牙六角螺栓，老国标新国标ISO标准DIN（德标）GB30GB5780（半牙）ISO4016DIN601GB5781（全牙）ISO4018DIN558GB5782（半牙）ISO4014DIN931GB5783（全牙）ISO4017DIN9332、 公制螺栓参照标准如下，其相互区别如表所示：(二)、马车螺丝/圆头方颈螺栓(Carriage Bolts):ANSI

20、/ASME B18.5 ； DIN603 ； ISO 8677; GB12； GB14（三） 、内六角螺栓（Hexagon socket-head cap screWsDIN912 ; GB70 ; ISO4762 ; ANSI /ASME B18.3（四） 、六角木螺丝（Hexagon Head Lag Screws :ANSI/ASME B18.2.1 DIN 571（五） 、家俱螺丝（Furniture screws）:依客户标准（六） 、六角法兰螺栓（Hexagon Flange Bolt）:IFI 111 GB 5787 DIN 921、产品的识别（一）、螺栓各部位图示:J螺纹公称直

21、径-I杆部直径L公称长度L 0螺纹长度 六角头厚度C螺纹倒角C。六角头倒角r过渡圆 六角对边 六角对角5/161-18 X 31 1称牙长呼径数度如 M 20-2. 5X 150称牙长呼径距度三、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

22、比。如 4.8级产品的屈服点为320 N/mm2。不锈钢产品强度等级标志由“一”隔开的两部分组 成。标志代号中“一”前符号表示材料。女口： A2 , A4等标志“一” 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。第二章 工艺流程、生产流程包装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

23、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。（二八 退火：消除线材加工内应力，增加其可锻造性。（三八 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（60-80C） 磷酸盐 水洗 润滑剂（四八 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(5)打头(成型)及辗牙：完成产品外形，并加以牙形的塑造。(6)、热处理：改变螺丝的机械性能。(7)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。(8)、包装：依标准或客户要求将产品予

24、以装盒/箱。(9)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(Tapping screws1、 参照标准：英制自攻钉参照标准为 ANSI/ASME B18.6.4，公制的参照标准有GB845(R+)、GB846( F+)、GB847(0+)、JIS B1115(-)、JISB1122(+)JISB 1126 ( HW)、JISB1127 (HF)、JIS B1125、DIN7971、 DIN7972、 DIN7973、 DIN7981、DIN7982、DIN7983、ISO1479 ( H)、ISO1481 (B-)、ISO1482 ( F-)、ISO1

25、483 (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：P型 F型 O型点工二二匕一 厂亠一 -JJfl飞茁*聾” - r v V li T IL I .*1,/1,/ 1 rBP B3、牙型：目前自攻钉牙型有 A、AB、B、BT、BPBF、C、D、T等牙U.S.A.紧固件标准（原版）第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

26、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。表规格4#5#6#7#8#10#12#14#牙AB牙2420201918161414数A牙2420181615121110表二规格4#5#6#7#8#10#12#14#牙外径AB牙下限2.793.203.433.794.094.655.136.10上限2.903.303.533.914.224.805.466.25A牙下限2.793.203.453.864.114.785.466.30上限2.903.303.584.014.274.935.616.45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A11.60-12.09 3.20-3.531.72-2.101.63-1.903.96-4.293.00-3.666.81-7.1AB12.05-12.42:3.34-3.581.81-2.131.66-1.8