紧固件基础知识

第一章基本知识
1.螺纹: 在零件表面上加工的螺纹称为外螺纹. 在零件内表面上加工的螺纹称为内螺纹.
2.螺纹按用途可以分为：连接螺纹(普通螺纹和管螺纹)和传动螺纹(梯形螺纹和锯齿形螺纹).
3.螺纹加工方法: 用车床加工,先用钻头钻孔,再用丝锥加工内螺纹.
4.螺纹的结构要素:
4.1牙型: 通过螺纹轴线断面上的螺纹轮廓形状称为牙型.常见有三角,梯形,矩形,锯形螺纹.
4.2直径: 大径, 中径, 小径. (公称直径一般指大径)
4.3线数: 单线螺纹和多线螺纹之分.（主要是从线的出口来区分.单线导程=螺距. 多线导程=螺距x 线数.）
4.4螺距: 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距
4.5导程: 同一螺线上的相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离称为导程.
4.6旋向: 左旋螺纹和右旋螺纹,顺时针旋入的螺纺是右旋,逆时钟旋入的螺纹是左旋螺纹.(工程常用右旋螺纹)
5.螺纹标识
5.1普通螺纹: 特征代号公称直径x 螺距,旋向M30 X2
5.2锯齿螺纹: 特征代号公称直径: B40x7-7e
5.3梯形螺纹: 特征代号公称直径: Tr40 x 14 (P7) LH-8e-L
5.4管螺纹:特征代号,尺寸代号,旋向(Rc1)
6.螺纹种类: 开槽圆柱头螺钉,圆柱头内六角螺钉,沉头十字槽螺钉,开槽紧定螺钉, 六角头螺栓,双头螺柱, 六角螺母,六角开槽螺母,平垫圈,
弹簧垫圈.
7.螺丝是总称,螺栓要配合螺母使用,螺钉不用. 螺柱有双头螺柱,没有螺帽.
8.紧定螺钉:又称支头螺丝,定位螺丝.用途:专供固定机件相对位置用的一种螺钉使用时,把紧定螺钉旋入待固定的机件的螺孔中,以螺钉的
未端紧压在另一机件的表面上,即使前一机件固定在后一机件上
9.粗牙和细牙的区别:螺距大小不同，粗牙螺距大，细牙小; 1、细牙的螺旋升角更小，更利于螺纹的自锁，所以细牙一般用在需要防
松动的地方。

2、细牙螺纹螺距小，在相同的螺纹长度上，旋入的牙数更多，即可以起到降低流体泄露的作用，因此用在需要密封的场合。

3、粗牙螺纹相同长度牙数少，每一牙的截面尺寸更大，受力好，更适合于承受较大的拉力及冲击力。

4、细牙螺纹也应为螺距小的优点可以起到微调的作用。

10.所谓粗牙螺纹，就是标准螺纹，在螺纹的国家标准中可以查到，一般我们外面可以买到的螺钉螺栓都是粗牙螺纹，与细牙螺纹相比，
粗牙螺纹具有强度高，互换性好的特点被广泛使用，应作为最优选择。

细牙螺纹是相对粗牙螺纹来说的，也是有标准可查的，具体可以查阅机械设计手册。

设计时尽量选用标准规格，细牙螺纹具有占空间尺寸小，自锁性好，大多用于受力不大，可以精确调整的地方.
11.粗牙和细牙的区别:螺距大小不同，粗牙螺距大，细牙小; 1、细牙的螺旋升角更小，更利于螺纹的自锁，所以细牙一般用在需要防松动
的地方。

2、细牙螺纹螺距小，在相同的螺纹长度上，旋入的牙数更多，即可以起到降低流体泄露的作用，因此用在需要密封的场合。

3、粗牙螺纹相同长度牙数少，每一牙的截面尺寸更大，受力好，更适合于承受较大的拉力及冲击力。

4、细牙螺纹也应为螺距小的
优点可以起到微调的作用。

12.齿轮: 圆柱齿轮,圆锥齿轮,蜗杆蜗轮
13.键: 用于轴和轴上零件之间的轴向联结,以传递扭矩和运动.分为普通平键,半圆键,钩头楔键.
14.销: 用来固定零件之间的相对位置,起定位作用.常用的圆柱梢和圆锥梢(45#)
15.弹簧:用于缓冲,减振,夹紧,测力以储存能量.(按用途可以分为压缩,拉伸,扭力弹簧)
16.滚动轴承: 根据承受载荷方向不同,可分为以下三类:
16.1向心轴承: 主要承受径向载荷
16.2推力轴承: 主要承受轴向载荷
16.3向心推力轴承: 同时承受轴向和径向载荷.
第二章产品分类
一.螺纹分类:
1.普通螺纹: 米制规格紧固件用螺纹. M24X1.5-LH 公称直径为24mm,螺距1.5mm, 细牙左旋.
2.惠氏螺纹: 英制规格紧固件用螺纹. 3/8”-16BSW 公称直径为3/8”,每英寸16牙的粗牙惠氏螺纹
3.统一螺纹: 美制规格紧固件用螺纹. 1/2”-13UNC 公称直径为1/2”,每英寸13牙的粗牙统一螺纹.
二.材料与性能等级:
1.碳钢与合金钢螺栓,螺钉,螺柱机械性能等级:
1.1碳钢: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8级.
1.2低碳合金钢: 8.8, 9.8级.
1.3中碳钢: 10.9级
1.4合金钢: 1
2.9级
2.不锈钢螺栓,螺钉,螺柱机械性能等级:. 奥氏体: A1, A2, A3, A4,A5 马氏体: C1, C3, C4 铁素体: F1
3.碳钢与合金钢粗牙螺母机械性能等级:4级(3.6,
4.6,4.8级螺栓),5级(
5.6,5.8),6级(
6.8),8级(8.8),9级(9.8),10级(10.9),12级(12.9).
4.碳钢与合金钢细牙螺母机械性能等级:5级(3.6,4.6,4.8,
5.6,5.8),6级(
6.8),8级(8.8),10级(10.9),12级(12.9)
5.不锈钢螺母机械性能等级机械性能等级:奥氏体A1,2,3,4,5 马氏体: C1,3,4,铁素体: F1
6.有色金属螺栓,螺钉,螺柱,螺母机械性能等级:CU1,CU2,CU3,CU4,CU5,CU6,CU7, AL1,AL2,AL3,AL4,AL5,AL6(每种等级使用不同有色金属)
7.碳钢与合金钢紧定螺钉机械性能等级: 14H, 22H, 33H(碳钢), 45H(合金钢)
8.不锈钢紧定螺钉机械性能等级: A1-12H, A2-21H 前面是不锈钢牌号(A1,A2,A3,A4,A5), 后面是硬度(12H, 24H)
9.螺栓,螺钉,螺柱,螺母,平垫圈产品精密等级A级,B级,C级. A级最精密.
三.紧固件
1.六角头螺栓: C级主要适用于表面粗糙,对精度要求不高的结构,机械,设备上. 规格:M5- M64.
2.六角法兰面螺栓: 板拧部分由六角头与法兰面组成.能承受更高的预紧力,常用于汽车发动机,重型机械等产品.M5-M20
3.方头螺栓: 常用于比较粗糙的结构,也可以用于T形槽的零件中,以便于调整螺栓位置.M10-M48,长度20mm-300mm
4.半圆头方径螺栓:用于铁木结构联接,如汽车车身,纺织机械,铁驳船等.
5.镀锌半圆头螺栓: 表面镀锌纯化,防锈能力较强.用于露天或潮湿场合的结构件上.
6.T形槽用螺栓: 可以只旋螺母而不卸下螺栓,使被连接件脱出.主要用于机床,机床附件.
7.地脚螺栓: 专供于混凝土地基中,作固定各种机器,设备底座用. M6-M20
8.双头螺柱: 主要用于带螺纹孔的被连接件不能或不便安装带头螺栓的场合,如气缸
9.盘头/沉头螺钉: 多用于仪器或比较精密的机件.
10.十字头螺钉: 槽形强度好,便于实现自动化装拆螺钉. 用途于一字槽螺钉相似.
11.内六角圆柱头螺钉:连接强度大,需要内六角板手装拆螺钉,一般多用于各种机床及其附件.
12.紧定螺钉: 专供固定机件相对位置用的一种螺钉.
13.自攻螺钉:适用于薄金属(铝,铜,低碳钢)制件与较厚金属制件之间的螺纹连接.
14.自钻自攻螺钉: 集合了钻孔和攻丝两道工序.提高效率,使用电动(气动)螺钉旋具进行.
15.六角螺母:与螺栓,螺钉配合使用,其中以C级六角螺母应用广泛.
16.方螺母C级: 用扳手转动角度较大,不易打滑.
17.圆螺母: 通常成对地用于机器的轴类零件上,用以防止轴向转移,也常配合止退垫圈,用于装有滚动轴承的轴上,锁紧轴承内圈.
18.铆螺母: 先利用铆螺母枪,将铆螺母接在工件上,然后借助螺钉,可以将其他零件联接在铆螺母上.
19.垫圈: 介子,装置于螺母(或螺栓,螺钉头部)与被连接件表面之间,保护被连接件表面被螺母擦伤,增大被连接件与螺母之间接触面积.
20.弹簧垫圈: 装置在螺母下面用来防止螺母松动.
21.止动/止退垫圈: 配合圆螺母防止圆螺母松动一种专用垫圈.
22.孔用弹性挡圈: 用于固定装在孔内的零件的位置,防止零件退出孔外.
23.轴用弹性挡圈: 用于固定装在轴上的零件的位置,防止零件退出轴外.
24.开口销: 用于经常拆卸的轴,螺杆带孔的螺栓上,使轴上的机件和螺栓上的螺母不能脱落.
25.圆柱销: 用于机器轴上作固定零件,传递动力用.
26.圆锥销: 主要用于定位,也可以用作固定零件,传递动力.
27.圆头铆钉: 应用最广泛的一种铆接紧固件,用于锅炉,容器,桥梁等钢结构上作铆接用的紧固件.
28.沉头铆钉: 用于表面需要平滑,不允许钉头外露的场合.
29.平头铆钉: 用于打包钢带,木桶,木盆的箍圈等扁薄件.
30.抽芯铆钉: 用于铆接两个零件,使之成为一个整体,需要手动/电动,气动铆枪.
31.膨胀螺栓: 把机器,设备或结构件等固定安装在混凝土地基上面用的一种特殊螺纹联接件.
32.膨胀螺母: 嵌入式膨胀螺母,配合六角头螺栓,平垫圈和弹簧垫圈使用.
33.塑料胀管: 配合木螺钉使小型被联接件固定安装在墙壁,天花板上用的一种特殊联接件.
第三章产品加工
1.螺丝的制造方式可以分为:冷镦,热打, 机加工.
2.冷镦的定义: 利用金属的塑性,采用冷拔,达到金属固态变形的目的. (在室温下扰棒材或线材的顶部加粗的锻造成形式方法)
3.冷镦的应用范围: 螺栓,螺母,铁钉,铆钉.材料:铜,铝,碳钢,合金钢, 不锈钢,钛合金.
4.冷镦的优越性: 材料利用率可达80-90%,生产效率高,可达300件/分钟.
5.热打: 将材料加热后进行压力加工使材料形状达到设计要求.将材料加热后放到一定形式的模具内锻压成型的方法.
6.机加工: 小批量的专用或特殊螺栓的六角头是车削后铣成的.
7.搓丝: 螺栓的螺纹有机械套线的,机床车制的(直径大). 搓丝机用搓丝板挤压出螺纹.
8.铣尾: 一般由割尾机完成.
9.冷镦和热镦的区别: a冷镦的螺栓表面漂亮.b冷镦生产效率高.cM24以上的螺栓需要热镦.
10.螺丝生产的工艺流程: 盘元-退火-酸洗-抽线-打头-搓牙-热处理-电镀-包装
10.1盘元/线材: 厂商购入原始盘条,参数包括厂牌,品名,规格,材质,炉号或批号,数量/重量.
10.2退火:控制线材本身的硬度,一般用高温球化退火炉.
10.3酸洗: 洗去线材表面的锈,杂质.
10.4抽线: 把线材冷拔到规定的直径.
10.5打头: 冷镦成型挤压出螺栓头部的工序名称.直径大于24M的用热镦.
10.6搓牙/辗牙:用搓牙机或滚丝机制造螺纹.
10.7热处理: 高温加热,保温并通过介质降温后,改变金属晶体结构,达到紧固件相应的性能等级.
11.电镀: 表面镀锌来达到防腐美观的目的.
12.垫圈的制造工艺: 先把整张的铁板在剪板机上，剪成需要的宽度，然后用冲孔落料复合模，一次就能冲出平垫片来。

一般复合模做成
一次出三个活的结构，冲压一次就可以出三个活。

(常用材料20#,45#,Q235)
13.大的螺母合适的话买六角钢，下料----粗钻孔，有要求就热处理，粗车，再到数控车床车螺纹，再发黑处理或者渗碳。

圆刚棒料的话，
下料，有要求就热处理，钻孔，上铣床铣六角，再钻孔攻丝，或者上数控车床车螺纹，再发黑处理或者渗碳。

14.如果是小批量，小于100个，此时的工艺就可以：A 加工螺母毛坯，B 普通钻床上倒角，C 普通攻牙机上面攻牙。

15.中等批量，小于10万个，A 自动车床加工螺母毛坯，B 车床倒角，C 攻牙在钻攻两用机上面完成, D 检验 E 包装 F 入库
16.大批量，10万以上，常年生产，A 冷镦机成型螺母毛坯，B 在六角螺母专用攻牙机上面攻牙，C 检验， D 包装 E 入库。

第四章设备工具
1.盘圆，又称盘条，是建筑工程施工中常用的名称，表示直径是10毫米以下的钢筋，因为10毫米以下的钢筋容易弯曲，在运输前为减
小长度，就在厂家把很长的钢筋卷成一圈一圈的圆环状，在建筑工地上把这样的钢筋简称为盘圆。

2.镦锻机:冷墩机是机械制造中的一种冲压加工机器，将原材料不做任何改变（主要是软化或硬化等类似处理）时，使材料成型为需要
形状（一般说都是成形为“台阶”.采用冷镦工艺制造紧固件，不但效率高、质量好，而且用料省、成本低。

但是冷镦工艺对原材料的质量要求较高。

3.搓丝机: 是专业生产螺丝的设备.有多种规格的搓丝机，如，自动搓丝机、平板搓丝机、半自动搓丝机、全自动搓丝机、高速搓丝机等
4.滚丝机是一种多功能冷挤压成形机床，滚丝机能在其滚压力范围内冷态下对工件进行螺纹、直纹、斜纹滚压等处理；直齿、斜齿及斜
花键齿轮的滚轧；校直、缩径、滚光和各种成形滚压。

机器有安全可靠的电——液执行和控制系统，可使每一个工作循环在手动、半自动和自动三种方式中选择。

滚丝冷滚压工艺是一种先进的无切削加工，能有效地提高工件的内在和表面质量，加工时产生的径向压应力，能显著提高工件的疲劳强度和扭转强度，是一种高效、节能、低耗的理想工艺。

5.钻头:用以在实体材料上钻削出通孔或盲孔,并能对已有的孔扩孔的刀具。

常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻和套料钻。

6.丝锥: 丝锥为一种加工内螺纹的刀具，按照形状可以分为螺旋丝锥和直刃丝锥，按照使用环境可以分为手用丝锥和机用丝锥，按照规
格可以分为公制，美制，和英制丝锥，按照产地可以分为进口丝锥和国产丝锥。

丝锥是制造业操作者加工螺纹的最主要工具。

7.板牙:可作为加工或修正外螺纹的螺纹加工工具，板牙相当于一个具有很高硬度的螺母，螺孔周围制有几个排屑孔，一般在螺孔的两
端磨有切削锥。

板牙按外形和用途分为圆板牙、方板牙、六角板牙和管形板牙（见图板牙的类型）。

8.攻牙机:攻牙机是一种在机件壳体、设备端面、螺母、法兰盘等各种具有不同规格的通孔或盲孔的零件的孔的内侧面加工出内螺纹、
螺丝或叫牙扣的机械加工设备。

攻牙机也叫攻丝机、螺纹攻牙机、螺纹攻丝机、自动攻牙机等。

9.螺丝打头机属于冷镦设备，功能为一模二冲产品，主要是螺丝产品的头部成形之用，其工作原理为线材调直、进线、剪断、送料入主
模，一冲初锻，二冲成形坯料退出。

其工作一气呵成，每分钟产能可达到200粒左右，属于当前技术比较先进的产品。

2．可镦锻各种金属材料：普钢、碳钢、不锈钢、铜、铝、合金钢等材料，用途广泛。

（不锈钢、合金钢等材料，可用加温器加热到适应温度，方能镦锻。

打头机可制造普通自攻螺钉，电器螺丝，微型螺丝，内外六角螺栓，钻尾螺丝，纤维板螺钉等常用产品，如加装阳模顶出装置（PKO）还可镦制其它非标异型五金产品。

10.拉铆枪，用于各类金属板材、管材等制造工业的紧固铆接，目前广泛地使用在汽车、航空、铁道、制冷、电梯、开关、仪器、家具、
装饰等机电和轻工产品的铆接上。

拉铆枪的种类:根据动力类型，拉铆枪又分为电动、手动、和气动的几种类型，其中手动的普通用户使用最为广泛，价格低，操作方便，配合相应的电动工具（如手电钻、冲击钻等使用）
11.自动螺母成型机: 卧式机型，工位按水平排列；送料、切料、推料、钳料、冷镦、压球、整形、冲孔、攻丝全过程均自动进行。

12.抛丸机:利用抛丸器抛出的高速弹丸清理或强化铸件表面的铸造设备。

抛丸机能同时对铸件进行落砂﹑除芯和清理。