螺栓制造工艺及选用规范16页PPT

❖Type 3: point;
; 英文名：Cup point; ;英文名：Gimlet ;英文名：Fluted
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五、自攻螺丝的机械和功能性要求与测试
❖自攻螺丝是在金属或非金属材料之预钻孔 中自行钻出所配合阴螺纹之一种有螺纹紧 固件,具有高拉力、单件、单边组合特色。 由于其自行成型或攻出其配合螺纹，因此 在组合上具有高防松能力，且可以装卸。 在小形螺丝上其尺寸、螺纹型式、头型、 攻钻性能在工程用途上几乎无可限量。
0.35mm的螺纹,极限尺寸见表9. ❖ 6e, 公称直径从3mm~68mm的螺丝,螺距大于或小于0. 5mm的
螺纹,极限尺寸见表10. ❖ 8h, 公称直径从5mm~300mm的螺丝,螺距大于或小于0.
8mm的螺纹,极限尺寸见表11. ❖ 8g, 公称直径从5mm~300mm的螺丝,螺距大于或小于0. 8mm
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螺丝的基本结构图:
螺丝的表达方式: SCREW BT M2.6*12PB Steel1018 HZNC 3+
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螺丝标准名称解释:
❖ SCREW表示螺丝，如结构图 ❖ 规格:BT型三角自攻螺丝M2.6*12 ❖头型: P头 (盘头) ❖ 材质:铁1018 ❖电镀: HZNC3+ (H热处理后,再电镀三价彩锌)
❖ 等级数目越大公差越小，如图所示：
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螺纹配合等级:(英制)
❖ 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。

螺栓的材料要求GB/T3098.1-2000
螺栓的材料要求GB/T3098.1-2000
❖ 1）硼的含量可达0.005%，其非有效硼可由添加钛和（或）铝控制。 2） 这些性能等级允许采用易切制造，其硫，磷及铅的最大含量为：硫 0.34%；磷0.11%；铅0.35%。 3）为了保证良好的淬透性，螺纹直径超 过20mm的紧固件，需采用对10.9级规定的钢。 4）含碳量低于0.25% （桶样分析）的低碳合金钢的锰最低含量为：8.8级：0.6%；9.8、10.9 和10.9级：0.7%。 5）该产品应在性能等级代号下增加一横线标志。 10.9级应符合对10.9级规定的所有性能，而较低的顺火温度对其在提讥 温度的条件下，将造成不同程度的应力削弱。 6）用于该性能等级的材 料应具有良好的淬透性，以保证紧固件螺纹截面的芯部在淬火后、回火 前获得约90%的马氏体组织。 7）合金钢至少应含有以下远素中的一种 元素，其最小含量为：铬0.30%；镍0.30%；钼0.20%；钒0.10% 8）考 虑承受抗拉应力，12.9级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层。 9）该化学成分和回火温度尚在调查研究中
辗牙，牙条称为滚牙，螺帽称为攻牙。 ❖ Ⅱ辗牙：辗牙即是将一块牙板固定，另一块活动牙板带动产品移动，利用挤压使产品产生
塑性变形，形成所需螺纹。 ❖ Ⅲ品质控制： ❖ ①、牙外径偏小：首先原因可能是型
有效径过小。 ❖ ②、牙底不良：针对牙底起皮（如木螺丝），可将固定牙板的急入角与直放角进行调节，
一字割沟时，一冲模为内凹、椭圆槽，产品为十字槽时，一冲模为内凹、四方槽。 （3）、二冲：一冲之后，冲具整体运行，二冲模移向打模正前方，同时二冲模向前运行，将
产品最终成型。之后由后冲棒将胚料推出。
螺栓的制造流程

• 振动 • 温度的循环作用 • 侧向应力(风力, 流量, 压力等等) • 负载的改变
例如: 当一驾吊车在起吊重物时, 在物体刚离地 和在半空中承受的负载时不一样的
因此螺栓必须被正确的紧固到正确扭矩以承受会使 连接件分离的附加的作用力
振动
压力
+/- oC
压力
侧向应力
螺栓和螺母的作用
定义: 螺栓和螺母的主要作用在于将两件构件用准确的作用力连接
概述
任何两个用螺纹连接的部件
连接部件
和
螺栓和螺母
的
功能和工作原理
连接部件和工作原理
连接部件 连接部件中间放入垫片 用螺栓使部件连接在一起
连接部件和工作原理
压力 压力
螺栓被正确紧固
部件之间产生夹紧力
垫片被压紧， 并在连接件之间起到 密封效果
使连接件分离的作用力
除了内部的载荷，连接件可能会承受更多的分离载荷，它们包括 但也不局限于：
• 螺栓应力必须足够大以抵抗部件在使用过程中各种使部件分离的应力，但同时 应力也不能太大而造成连接件的损坏
• 压力容器或管道通常需要垫片来防止泄露
扭矩紧固
扭矩紧固
• 什么是扭矩? 作用力使物体绕着支点转动的趋向
旋转
力
扭矩紧固
• 什么是扭矩紧固? 通过旋转紧固件的螺母部分来对紧固件施加预紧力的应用
6
轻型润滑油
5
mu = 0.15
4
3
2
干燥，无润滑
1
mu = 0.2
0
20
40
60
80
100 120
扭矩 - Lb Ft
(施加的力)
扭矩紧固 – 润滑
举例:

熱處理工序
B.滲碳熱處理
渗碳热处理
碳原子
渗碳后,会呈现金属件表面硬(碳原 子多)而芯部软(碳原子少),从而引 出表面硬度和芯部硬度两个指标
表层
Fe
Fe
芯部
渗碳前
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渗碳后
表层
22
二、螺丝工艺流程 热处理工序
螺丝渗碳热处理后组织
表面: 马氏体基体(黑色) +少量碳化物 +残余奥氏体
过渡层: 马氏体+残余奥氏体 芯部:低碳马氏体 或索氏体,珠光体+铁素体组织
材料中各元素对钢性质的影响
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。
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29
三、螺丝材质
材料中各元素对钢性质的影响 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。
3.冷镦:是在金属线材不加热的状态下,使用模具借助外力对其挤压 变形的过程 冷镦工艺只是锻造工艺的一种
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目录
一、常见螺纹联接 二、螺纹联接技术及紧固理论介绍 三、装配工艺开发及过程控制 四、拧紧力矩的管理基础 五、螺纹联接的常见失效形式与预防 六、螺纹孔深度加工及攻丝注意事项
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第一部分 常见螺纹联接
✓ 常用螺纹紧固件 ✓ 螺纹性能等级 ✓ 螺纹标记的含义 ✓ 等级性能标准对照
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2.8、螺栓连接件的特性
抗
拉
强
极限抗拉强度
度
屈服强度
60% 50%
力矩取 值？
弹性区
屈服点 塑性区
失效 应变
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第三部分 螺纹联接装配工艺及过程控制
✓ 螺纹联接拧紧的几个阶段 ✓ 螺纹联接装配工艺方法
第19页/共68页
3.1、螺纹联接拧紧的几个阶段
Fb Fy Fp
扭矩系数 K
有润滑
无润滑
0．18
0．26
0．23
0．31
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4.5.3 零部件质量的影响
零部件的质量对拧紧力矩的也有一定的影 响，如螺纹烂牙、定位尺寸误差、支撑面变形 等。
例：轮胎螺栓与钢圈的定位误差，易造成 “假扭矩”，即力矩达到要求，在地面滚动后， 力矩急剧下降。
连接件表面存在有杂质、磕碰、毛刺、定位误 差、支撑面变形等，使结合面产生非正常连接，螺 纹结合面将产生咬合现象。使得相同的装配扭矩所 产生的轴向预紧力降低、甚至为零。
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案例二、 在转角法中，转角未达到设定值，而最终力矩值超大出了 监控范围（70-110 N·m）机器报警 ？？？
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案例三 在转角法中，转角已达到设定值，而最终力矩值超小

∴由图可知，螺栓刚度：
C1
tg1
F'
1
1
F0 F' C1
被联接件刚度：
C2 tg2
静力平衡条件：
F'
2
2
F 'F ' ' C2
F0 F''F
力
力
b
得：F0
Qp Qp
F 'F
F '
C1 C1 C2
F
b F ' F ''(1 KC )Fm
变形
变形
b F '' F '(1 KC )Fm
测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高
11
22
11 22
33
44
二、螺纹防松 图图44--1122测测力力矩矩扳扳手手
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1、防松目的 实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成 摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零， 从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失 效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故
适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折
装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被 联接件中拧dd 出。
HH l2l2
l3l3 HH l1l1 l2l2
(a()a)
dd
(b(b) )
3、螺钉联接——适于被联接件之一较
l3l3 HH l1l1 l2l2
厚（上带螺纹孔），不需
经常装拆，一端有螺钉头，
dd
HH l2l2
不需螺母，适于受载较小
情况
第6页/共63页
4、紧定螺钉联接——拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或 旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对 位置。可传递不大的轴向力或扭矩。

31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很造工艺及选用规范
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。