螺纹电镀知识讲座

粗牙
0.5
M3
-38
M5 M6/M7 M8
七：结束语

经过长期的生产实践,合理地遵循电镀前尺寸的控 制方法和准则可较好地控制螺纹电镀后的质量,特别是 细牙螺纹和一些较难电镀的螺纹都可以得到有效质量控 制。
END
六、螺纹紧固件电镀层厚度（GB-5267-1985）
标准的普通螺纹可容纳 的镀层厚度取决于螺距 和螺纹公差带的位置
1.镀前为6g级外螺纹、6级 内螺纹 6g级外螺纹基本偏差 可容纳的最大镀层厚 度（左表）：
螺距 粗牙螺纹 基本偏差 /μm 最大镀层厚度/μm 短规格 长规格
0.35
0.4 0.45 0.5 0.6
2.镀前为6f或6e级外螺纹和6G级内 螺纹基本偏差可容纳的最大镀厚 度（如左图） 1）单个螺纹连接件上的镀层厚度 是不均匀的，两端比中部厚， 长度与直径比越大，厚度差别 也越大。表中短规格是指长度 小于5倍直径的螺纹；长规格是 指长度大于5倍直径，但小于10 倍直径的螺纹。 细牙螺纹基本偏差可容纳的最 大镀层厚度按螺距选取。 2）6H级内螺纹需要电镀时，该螺 纹在电镀后的实际轮廓也必须 不超过以公差带位置H确定的 最大实体牙型。
则电镀后螺纹中径总的增量为: d1-d=2 *Δd=4t 也就是说螺纹中径的增大量是层 厚度的4倍。 同样道理,内螺纹电镀后,其中径 减少量也是镀层厚度的4倍。
实际上,电镀过程中由于零件的突 出部位容易发生电力线过度集中, 即产生所谓的"尖端效应",在齿尖 部位容易镀得厚些,如图2所示。 因此在制定电镀工艺时必须加以 考虑。
注： 式中,d为螺纹大径;d1为螺纹小径;d2为螺纹中径。
实际精度控制

举例：
例如:M10×1.5-6g,镀层厚度0.005~0.015mm,则其镀 前尺寸计算如下:
最大中径=8.994-4×0.015=8.934 最小中径=8.862-4×0.005=8.842 最大大径=9.968-4×0.015=9.908 最小大径=9.732-4×0.005=9.712 螺纹小径=8.344-4×0.015=8.824 在实际生产过程中,为了使问题简化,便于生产和检验 控制,一般可采用只控制螺纹中径的方法。
螺纹常识
2)公制螺纹， 外螺纹有三种螺纹等级：4h、6h和6g（基轴制） 内螺纹有三种螺纹等级：5H、6 H、7H.（基孔制） 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； 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
螺纹电镀前尺寸控制 讲座
技术部 2011年7月
螺纹电镀前尺寸精度的控制
螺纹作为最重要的机械紧固件,其表面大 多采用电镀层来进行防腐和装饰 ,控制好螺 纹电镀前的尺寸是镀后尺寸合格的根本保证, 也是许多螺纹加工企业的一大难题。本讲义 就螺纹产品电镀前尺寸精度控制的方法加以 归纳和总结。
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螺纹电镀前尺寸精度的控制
二、电镀层对螺纹几何参数的影响

假设镀层厚度在螺纹上是均 匀分布的,则镀层对螺纹中径 尺寸产生的影响如图1所示.
(外螺纹,以常用牙形角 60°为例),其中:d为电镀前螺 纹中径;d1为电镀后螺纹中径 ;t为电镀层厚度;Δd为电镀后 螺纹中径单边增量。按几何 关系:
图1镀层对螺纹中径尺寸产生的影响
电镀层对螺纹几何参数的影响
螺纹实际精度控制

2)外螺纹紧固件 外螺纹成形的方法较多,如搓丝、滚丝、铰丝和车削 等,螺纹尺寸和加工公差比较容易控制 考虑到电镀层对螺纹几何参数的影响,电镀前尺寸控 制准则如下: 最大中径=d2max-4×最大镀层厚度 最小中径=d2min-4×最小镀层厚度 最大大径=dmax-4×最大镀层厚度 最小大径=dmin-4×最小镀层厚度 螺纹小径=d1-4×最大镀层厚度
五、螺纹实际精度控制

1)内螺纹紧固件 对于内螺纹来说,一般常用的等级精度为H级,通常情况 下,电镀时由于内螺纹的屏蔽作用,螺纹部分的镀层厚度相 比较薄,如果在内螺纹的实际轮廓不是最大实体牙型的情 况下（取上偏差）,H级公差可以容纳一部分镀层厚度,也 就是说镀后内螺纹的实际轮廓不超过H级公差的最大实体 牙型就不会影响其旋合性。所以H级公差可以满足一般行 业的要求,也就是说标准紧固件表面需要电镀时,镀前用H 级塞规,镀后还用H级塞规检查。 对于有特殊要求的内螺纹紧固件,由于受到加工方法和 检测方法的限制,一般采用高一等级的塞规来检测和控制 螺纹电镀前的尺寸精度,同时控制镀层厚度,避免因镀层过 厚而影响到尺寸精度。
在实际生产过程中有2种较为常用的方法使零件表面 预留出接近于镀层的尺寸余量,即化学尺寸抛光和机械加 工过程中预留足够的镀层厚度尺寸,以下加以详细说明。
螺纹电镀前尺寸的控制

2.1 化学尺寸抛光
化学尺寸抛光就是使金属制品在特定的溶液中通过有规则的 溶解以达到规定尺寸的一种加工方法。在化学抛光过程中,螺纹齿 尖部位的溶解速度大于螺纹斜面和齿根部位的溶解速度,与电镀后 齿尖部位镀层分布较厚相补偿,有利于修正电镀后齿尖几何形状。 化学抛光能使粗糙的表面得到整平,有利于提高镀层的平滑度 、降低孔隙率、提高耐蚀性;化学抛光还可以起到除锈作用。化学 尺寸抛光操作比较简单,生产效率高,可以和电镀作业连为一体,只 需在原有设备中增加一个化学抛光槽和清洗槽即可。 建议使用下列配方的抛光液[1]: 磷酸60%(体积分数)； 硫酸30%(体积分数)；酸10%(体积分数) 铬酸5~10 g/L ； 温度120~140℃ 一般溶解速度为5μ/min,生产中可根据零件需镀覆的厚度来计 算溶解时间,并通过生产试验加以验证总结,可以有效控制螺纹的电 镀质量。
在实际生产过程中往往是将以上2种方法结合起来,必须 掌握一套有效的操作规程,以保证螺纹的电镀质量。
四、镀层厚度规定

普通螺纹可容纳的镀层厚度取决于螺距和螺纹公差带的 位置。
1)最大镀层厚度可在GB/T5267-85《螺纹紧固件电镀层》 表格中选取。 2)电镀层的最小厚度:电镀层必须达到一定厚度才有应用价 值,具体可根据国家的盐雾试验标准GB/T10125《人造气 氛腐蚀试验盐雾试验》来加以衡量,一般控制在3~5μm, 可依据GB/T5267-85《螺纹紧固件电镀层》中的表格按 螺距和公差带位置具体确定。
公差带位置f 螺 距 基 本 偏 差 最大镀层厚 度 短 规 格 长 规 格 基 本 偏 差 -50 -36 0.6 0.7 0.8 1.0 1.25 1.5 1.75 2 2.5 M3.5 M4 -60 5 -53 -56 12 10 24 -40 -42 -45 -48 -52 -58 12 10 -80 20 15 42 10 8 M10 M12 M14/M16 M18/M20/ M22 -67 15 -71 -71 12 34 38 10 32 -60 -63 25 28 8 21 22 5 公差带位置e 最大镀层厚 度 短 规 格 长 规 格 基 本 偏 差 20 公差带位置G 最大镀层厚 度 短 规 格 长 规 格
三、螺纹电镀前尺寸的控制
为了使螺纹零件电镀后的尺寸合格,可以通过以下途径。 1) 在耐腐蚀性能允许的条件下适当地减小镀层厚度,可以减 少镀层厚度对配合尺寸的影响。 2) 在零件性能允许的条件下,采用酸洗和化学抛光等工艺,事 先对零件进行处理,预留零件需要电镀的厚度,以保证电镀 后零件尺寸在图样要求范围内。 3) 在零件机械加工过程中预留足够的镀层厚度尺寸。 4) 选用耐腐蚀性更好的基体材料以减薄镀层厚度,或选用高 耐蚀性镀层(在较低镀层厚度的情况下可达到同样的防护 性能)来保证零件尺寸精度。
M1.6
-19 M2 M2.5 -20 M3 M3.5 -21 5 3 3
0.7
0.8 1 1.25 1.5
M4
M5 M6/M7 M8 M10
-22
-24 -26 -28 -32 8 5 5
1.75
2 2.5
M12
M14/M16 M18/M20/ M22
-34
-38 10 -42 8
螺纹紧固件电镀层厚度（GB-5267-1985）





一.螺纹常识 二.电镀层对螺纹几何参数的影响 三.螺纹电镀前尺寸的控制 四.镀层厚度规定 五.实际精度控制 六.螺纹紧固件电镀层厚度（GB-5267-1985） 七.结束语
一、螺纹常识

1.螺纹的分类：
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： 1）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。 2）传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。 3）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。
螺纹常识
2.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。 1）统一英制螺纹： 外螺纹有三种等级：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。 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。 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。 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。 对外螺纹来说,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%.