自攻螺钉类型与应用指南

自攻螺钉类型与应用指南()

更新时间： 2009-10-9 来源：点击数： 189

自攻螺钉是一种同时具有攻丝和紧固两种功能的特殊紧固件品种，自攻螺钉在各类紧固件中属于是一个比较大的类别。这个类别不仅范围和它所包括的内容比较大，而且它仍然在不断变化中，也就是说，属于自攻螺钉范畴的产品，仍然不断在增加、在变化。自攻螺钉是这一类别或这一大类产品的总称，它包括：普通自攻螺钉、自切自攻螺钉、自挤自攻螺钉、自钻自攻螺钉、金属驱动螺钉等。以及近二十年来出现的墙板自攻螺钉（干壁钉）、纤维板钉、刨花板钉等等。自攻螺钉属于一种强度高（相比木螺钉）、单件、单体、单侧装配和连接的紧固件。由于自攻螺钉能形成或切削出与自身连接的螺纹，故其具有良好的连接配合，能阻止螺钉在使用中的松动。另外，自攻螺钉可以拆卸，可以再次或多次重复使用。而且，由于自攻螺钉具有较高的强度和良好的使用性能，所以，它在各种工程结构，得到了广泛的应用。

一、自攻螺钉的发展和演变过程

自攻螺钉自诞生以来，已有近一百年的历史，下面我介绍一下它的演变过程和发展的几个阶段。自攻螺钉是个世纪初，大约在1914年被大量引入工业中的。开始是模仿木螺钉，只不过它采用淬硬钢制造，具有一定强度，这样，与木螺钉相比，有了更为广泛的应用场合。下面是它的演变过程和发展的几个阶段。

第一阶段普通自攻螺钉，它是早期薄板金属螺钉的直接产物。所以也被称为“金属薄板螺钉”，主要应用于连接供热和通风系统的薄板金属通道。当把它拧入预制孔里时，使得紧靠着孔周围的金属材料产生移位，并同时把金属材料推入螺钉螺纹之间的空隙，进而形成与螺钉相连接的内螺纹。所以，普通自攻螺钉，也被称为“螺纹成形自攻螺钉”。这就是应用最早、最基本直到目前也是应用最广泛的自攻螺钉。

第二阶段自切自攻螺钉，由于普通自攻螺钉的螺纹，只有在相当薄，而且韧性比较好的金属薄板材料

才能形成螺纹。而无法应用于较厚的材料，或较硬、较脆以及变形能力较差的材料。于是工程技术人员开发出螺钉杆部末端带有切削凹槽或刃口的自攻螺钉—自切自攻螺钉。当把这种改良后的自攻螺钉拧入预制孔里时，螺钉就可以像丝锥那样，切削出与自身相连接的螺纹，这样，一种新型自攻螺钉—自切自攻螺钉就诞生了。这就是自攻螺钉发展的第二阶段。

第三阶段自挤自攻螺钉，到了二十世纪五十年代初，紧固件工程技术人员根据丝锥的冷锻成型设计原理，并把这一原理应用于自攻螺钉的设计，研制出了新一代的自攻螺钉—自挤自攻螺钉。工程师为这种螺钉设计了螺杆（包括螺纹）和杆部末端。这种螺钉的螺杆通常为三棱形，螺钉通过其螺纹牙顶，而不是在整个螺纹牙的侧面，对被连接件施加间歇的、周期性的压力，从而形成内螺纹。通过集中和限止成形压力，使紧靠着的受压材料更容易流动，并更好地填入（或挤入）自攻螺钉的牙侧和牙底。而且，正是由于有被连接件金属材料的嵌入，在被连接件内孔形成“内榫”，对螺钉的拧入或退出都形成了阻力。所以自挤自攻螺钉具有了较高的锁紧性能。因而它也被称为“自攻锁紧螺钉”。另外这种自攻螺钉的螺杆大多为三棱形，所以民间也称它为三角螺纹螺钉。还有一点需要指出：三棱形螺杆的自挤自攻螺钉在拧入基体时，对基体材料所施加的作用力为间歇性的，因此拧入时，所承受的磨擦阻力，要远低于普通自攻螺钉，从而也易于拧入较厚的金属材料中。这种自攻螺钉具有较好的拧入控制和较强的紧固扭矩，而且也极大地改善了连接强度和连接的整体牢固性，这是自攻螺钉的一种结构性变革。

第四阶段—自钻自攻螺钉。以三个阶段产生的自攻螺钉在使用有一个共同点：就是在被连接件，必须事先加工出预制孔。这也是以三种自攻螺钉共同的弱点。经过统计我们知道：在构成装配成本的各个项目中，最高的一项就是加工预制孔。而且，以三种自攻螺钉所需要加工的预制孔，对于相同公称直径的三种螺钉来讲，都各不相同。而且还必须严格控制相应预制孔的公差范围。否则，拧入后的连接效果就会大打折扣。这样，在二十世纪六十年代初，紧固件工程师们就研制出了“自钻自攻螺钉”，一种在自攻螺钉端部带有钻头形状的自

攻螺钉。由于使用时不需要事先加工预制孔，实现了钻、削、攻丝，紧固一次加工，一步到位。降低了总装配成本，这就是自攻螺钉发展的第四阶段：自钻自攻螺钉。

以就是自攻螺钉自二十世纪初到二十世纪六十、七十年代所经历的四个主要发展阶段，本文开始我就提到了自攻螺钉产品仍在不断发展变化中，新的自攻螺钉产品，随着工业的发展，不断被研制出来。近二十年来出现了：墙板自攻螺钉（干壁钉）、纤维板钉、刨花板钉属于自攻螺钉范畴的新型产品，同时又出现了：高低牙、双导程螺纹自攻螺钉，粗、细牙（不同螺距）螺纹自攻螺钉，预先在螺纹涂有密封材料（耐落）的自攻螺钉，一些特殊用途的自攻螺钉，以及各种组合自攻螺钉等等。这些新产品的出现，不仅扩大了自攻螺钉家族，而且也改善和延伸了自攻螺钉的应用环境和使用范围。我们平常说的自攻螺钉，从狭义讲，一般是指“普通自攻螺钉”。而广义的自攻螺钉，具有一个完整庞大的体系，而且这个体系仍在不断变化和发展中。

二、自攻螺钉的结构和主要特征

1、自攻螺钉的结构要素

自攻螺钉从头到尾都是由头部、杆部和杆部末端三部分组成的。每一个自攻螺钉的构成都有四大要素：头部形状、扳拧方式、螺纹种类、末端型式。

头部形状—头部形状各式各样。有圆头（半圆头）、扁圆头、圆头凸缘（带垫）、扁圆头凸缘（带垫）、盘头、盘头凸缘（带垫）、沉头、半沉头、圆柱头、球面圆柱头、喇叭头、六角头、六角法兰头、六角凸缘（带垫）等等。

扳拧方式—扳拧方式五花八门。外扳拧：六角、六角法兰面、六角凸缘、六角花形等；内扳拧：一字槽、十字槽H型（Phillips）、十字槽Z型（Pozidriv）、十字槽F型（Frearson）、四方槽（Scrulox）、复合槽、内花键、内六角花形（梅花槽）、内三角、内六角、内12角、离合器槽、六叶片型槽、高扭矩十字槽等等。

螺纹种类—螺纹种类繁多。有自攻螺纹（宽牙螺纹）、机螺纹、干壁钉螺纹、纤维板钉螺纹、以及其它一些特殊螺纹。另外螺纹可分为单导程（单头）、双导程（双头）、多导程（多头）及高低牙双头螺纹。

末端型式—末端型式主要有锯端、平端。但根据使用功能可以加工出具有切削功能的沟、槽、切口或类似钻头形状的部分等等。在有的标准中，同样是锯端或平端，也有不同的形式。

从以介绍可以看出：自攻螺钉的头部形状，扳拧方式，螺纹种类和杆部末端型式等方面，都有各种各样的变化。它们之间可以相互组合，演释出许许多多属于自攻螺钉范畴的不同产品。

2、自攻螺钉的主要特征

自攻螺钉种类虽然很多，但它们都具有以下几个主要特征：

（1）一般都是采用渗碳钢制造（占总产品的99%）。也可以采用不锈钢或有色金属制造。

（2）产品必须经过热处理。碳钢自攻螺钉必须经过渗碳处理，不锈钢自攻螺钉必须经过固溶硬化处理。以使自攻螺钉达到标准要求的机械性能和使用性能。