本章目标:选用标准螺钉的一些常识。
1.前言螺钉可以说是最古老最常用的的紧固件了,关于螺钉的知识细说是说不完的。
个人觉得,只要能依据设计要求,合理地选择螺钉规格,就差不多了。
2.螺钉定义螺钉指螺丝(外文名:Screw),是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理,循序渐进地紧固器物机件的工具。螺丝是紧固件的通用说法,日常口头语。
3.螺钉头、槽和牙3.1头型1)六角头(hexagonhead)
2)六角头法兰面(hexagonheadwithflange)
3)方头(squarehead)
4)T形头Thead(hammerhead
5)扁圆头mushroomhead(trusshead)
6)圆柱头(cheesehead)
7)圆头(roundhead)
8)盘头(panhead)
9)沉头countersunkhead(flathead)
10)半沉头raisedcountersunkhead
3.2槽型1)一字
2)内三角
3)内角四方
4)十字
5)米字
6)花形
7)梅花形
8)花形一字
9)特形
10)内六角
3.3螺纹类型螺钉的牙(即为螺纹)分为公制、英制和美制螺纹。
公制是中国的量度单位;英制是英国的量度单位;美制是美国的量度单位。
公制螺纹是以MM(毫米)为单位,它的牙尖角为60度。美制螺纹和英制螺纹都是以英寸为单位的。美制螺纹的牙尖角也是60度,而英制螺纹的牙尖角为55度。
公制螺纹俗称粗牙螺纹,英制螺纹俗称细牙螺纹,而且公制螺纹比英制螺纹的螺距也大不少,很好区分。
公制螺纹的外径一般都会接近一个整数,如8,10,12等用卡尺量一下就知道,而英制和美制的都是英寸制的,换算成毫米很难解近整数,螺距上更是如此。
4.精度普通螺栓按照制作精度可分为A、B、C三个等级,A、B级为精制螺栓,C级为粗制螺栓。对于钢结构用连接螺栓,除特别注明外,一般为普通粗制C级螺栓。不同的级次加工的方法存在差异,通常对应加工方式如下:①A、B级螺栓的栓杆由车床加工而成,表面光滑,尺寸精确,其材料性能等级为8.8级,制作安装复杂,价格较高,很少采用;②C级螺栓用未加工的圆钢制成,尺寸不够精确,其材料性能等级为4.6级或4.8级。抗剪连接时变形大,但安装方便,生产成本低,多用于抗拉连接或安装时的临时固定。
5.螺钉强度依相关标准,碳钢、合金钢螺栓性能等级分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。
6.螺钉基材常见的材质:
4.8级别A3、Q、Q等低碳钢(最普通的);
5.8级别Q以上所有材质都可以,不需要热处理;
8.8级别:螺纹直径16MM以下,35#调质热处理。16mm以上,45#和低碳合金钢调质处理;
10.9级别中碳合金钢调质热处理35CRMO、40CR等。
7.螺钉表面处理工艺
涂层厚度
耐腐蚀性能(中性盐雾)
成本
备注
氧化黑
约1um的氧化层
1-3小时
低
黑镍、白镍
铜:0.5-1um
镍:2-10um
6-12小时
中
返镀产品在10um以上
白锌、蓝锌
锌:2-10um
6-12小时
中
绿锌
锌:2-10um
8-20小时
中
因行业使用较少只收集到一个厂家的样品,没有代表性
黑锌
锌:2-10um
20-40小时
中
彩锌
锌:3-15um
48小时以上
中
电泳黑
涂层约15um左右
小时以上
高(低于
不锈铁和不锈钢)
达克罗
涂层约5-40um,
小时以上
高(低于
不锈铁和不锈钢)
镀层均匀度较差
不锈钢(SUS)
/
48小时以上
高
表面清洗
不锈铁
/
20小时左右
高(低于不锈钢)
表面清洗
8.螺钉的选用作者的螺钉选用程序如下:
1)依据设计要求,选定螺钉强度和材质。
2)依据螺钉的耐腐蚀的要求,选定表面处理方式。当然,基材和表面处理的选择要基于成本。
3)选定头、槽、牙。作者一般选择盘头或六角头,内六角槽和梅花槽(这个后续自动化好一点),公制粗牙。
关于这三点,如果不能确定,就直接借鉴同行业产品,毕竟紧固件可不会侵犯专利。
4)标准选择。作者选择的标准依次为:国标→德标→ISO→其他。
5)模型
虽然SolidWorks自带Toolbox标准件库,但里面的模型不建议直接使用,而是作为使用的参考。
因为一则标准不全,二则链接容易产生各种错误。
作者的流程为:
①选用toolbox自己确定标准的螺钉,没有的话相似的也行,再没有只有自己画了。如
②将选定好或画好的的模型转为stp,这样能快速有效断开Toolbox链接,这点很重要。
③找到你需要的螺钉的标准
标准查询网址: