《标准件知识》PPT课件.ppt

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1、紧固件知识简介目的：使员工了解紧固件的分类、加工工艺、检测方法。课时：60分钟 目目 录录一、紧固件简介一、紧固件简介二、二、紧固件加工工艺流程紧固件加工工艺流程三、紧固件检验三、紧固件检验一、紧固件简介一、紧固件简介（一）、螺纹定义：螺纹是一种在固体外表面或内表面的（一）、螺纹定义：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。截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。1 1、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。普通、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、强度较高。2 2、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。3 3、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与、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。锥管螺纹。（二）、螺纹分类：根据其结构特点和用途可分为三大类：（二）、螺纹分类：根据其结构特点和用途可分为三大类：1.1.螺栓螺栓：由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧：由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧 固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺

3、母从螺栓上旋下，有可以这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，有可以 使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。2.2.螺柱螺柱：没有头部的，仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。连接时，：没有头部的，仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。连接时，它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中，另一端穿过带有它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中，另一端穿过带有 通孔的零件中，然后旋上螺母，即使这两个零件紧固连接成通孔的零件中，然后旋上螺母，即使这两个零件紧固连接成 一见整体。这种连接形式称为螺柱连接，也是属于可拆卸连一见整体。这种连接形式称为螺柱连接，也是属于

4、可拆卸连 接。主要用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑，或接。主要用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑，或 因拆卸频繁，不宜采用螺栓连接的场合。因拆卸频繁，不宜采用螺栓连接的场合。3.3.挡圈：供装在机器、设备的轴槽或孔槽中，起着阻止轴上或孔上的挡圈：供装在机器、设备的轴槽或孔槽中，起着阻止轴上或孔上的 零件左右移动的作用。零件左右移动的作用。（三）、标准件分类（三）、标准件分类 4.4.螺钉螺钉：也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件，按用途可以分：也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件，按用途可以分 为三类：机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。机器螺钉主为三类：机器螺钉、紧定螺钉和特

5、殊用途螺钉。机器螺钉主 要用于一个紧定螺纹孔的零件，与一个带有通孔的零件之间要用于一个紧定螺纹孔的零件，与一个带有通孔的零件之间 的紧固连接，不需要螺母配合紧定螺钉主要用于固定两个零的紧固连接，不需要螺母配合紧定螺钉主要用于固定两个零 件之间的相对位置。特殊用途螺钉例如有吊环螺钉等供吊装件之间的相对位置。特殊用途螺钉例如有吊环螺钉等供吊装 零件用。零件用。5.5.螺母：带有内螺纹孔，形状一般呈显为扁六角柱形，也有呈扁方柱螺母：带有内螺纹孔，形状一般呈显为扁六角柱形，也有呈扁方柱 形或扁圆柱形，配合螺栓、螺柱或机器螺钉，用于紧固连接形或扁圆柱形，配合螺栓、螺柱或机器螺钉，用于紧固连接 两个零件，

6、使之成为一件整体。两个零件，使之成为一件整体。6.6.焊钉：由于光能和钉头（或无钉头）构成的异类紧固件，用焊接方焊钉：由于光能和钉头（或无钉头）构成的异类紧固件，用焊接方 法把他固定连接在一个零件（或构件）上面，以便再与其他法把他固定连接在一个零件（或构件）上面，以便再与其他 零件进行连接零件进行连接 （三）、标准件分类（三）、标准件分类 7.7.自攻螺钉：与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的自攻螺钉用自攻螺钉：与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的自攻螺钉用 螺纹。用于紧固连接两个薄的金属构件，使之成为一件整体，螺纹。用于紧固连接两个薄的金属构件，使之成为一件整体，构件上需要事先制出小孔，

7、由于这种螺钉具有较高的硬度，构件上需要事先制出小孔，由于这种螺钉具有较高的硬度，可以直接旋入构件的孔中，使构件中形成响应的内螺纹。这可以直接旋入构件的孔中，使构件中形成响应的内螺纹。这 种连接形式也是属于可拆卸连接。种连接形式也是属于可拆卸连接。8.8.木螺钉：也是与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的木螺钉用罗木螺钉：也是与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的木螺钉用罗 纹，可以直接旋入木质构件（或零件）中，用于把一个带通孔纹，可以直接旋入木质构件（或零件）中，用于把一个带通孔 的金属（或非金属）零件与一个木质构件紧固连接在一起。这的金属（或非金属）零件与一个木质构件紧固连接在一起。这 种连

8、接也是属于可以拆卸连接。种连接也是属于可以拆卸连接。9.9.销：销：主要供零件定位用，有的也可供零件连接、固定零件、传递动主要供零件定位用，有的也可供零件连接、固定零件、传递动 力或锁定其他紧固件之用。力或锁定其他紧固件之用。（三）、标准件分类（三）、标准件分类 10.10.垫圈：形状呈扁圆环形的一类紧固件。置于螺栓、螺钉或螺母的支垫圈：形状呈扁圆环形的一类紧固件。置于螺栓、螺钉或螺母的支 撑面与连接零件表面之间，起着增大被连接零件接触表面面撑面与连接零件表面之间，起着增大被连接零件接触表面面 积，降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏的作积，降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏

9、的作 用；另一类弹性垫圈，还能起着阻止螺母回松的作用。用；另一类弹性垫圈，还能起着阻止螺母回松的作用。11.11.铆钉：由头部和钉杆两部分构成的一类紧固件，用于紧固连接两个铆钉：由头部和钉杆两部分构成的一类紧固件，用于紧固连接两个 带通孔的零件（或构件），使之成为一件整体。这种连接形带通孔的零件（或构件），使之成为一件整体。这种连接形 式称为铆钉连接，简称铆接。属与不可拆卸连接。因为要使式称为铆钉连接，简称铆接。属与不可拆卸连接。因为要使 连接在一起的两个零件分开，必须破坏零件上的铆钉。连接在一起的两个零件分开，必须破坏零件上的铆钉。12.12.组合件和连接副：组合件是指组合供应的一类紧固件，

10、如将某种机组合件和连接副：组合件是指组合供应的一类紧固件，如将某种机 器螺钉（或螺栓、自供螺钉）与平垫圈（或弹簧垫圈、锁紧器螺钉（或螺栓、自供螺钉）与平垫圈（或弹簧垫圈、锁紧 垫圈）组合供应；连接副指将某种专用螺栓、螺母和垫圈组垫圈）组合供应；连接副指将某种专用螺栓、螺母和垫圈组 合供应的一类紧固件，如钢结构用高强度大六角头螺栓连接合供应的一类紧固件，如钢结构用高强度大六角头螺栓连接 副。副。（三）、标准件分类（三）、标准件分类紧固件类型紧固件类型紧固件类型紧固件类型 PEM标准紧固件与非标五金件标准紧固件与非标五金件压铆螺母（压铆螺母（S、CLS、SP、CLA、B、BS），），镶入螺母（镶入

11、螺母（F），），涨铆螺母（涨铆螺母（Z、ZS、NZ、NZS），），自锁螺母（自锁螺母（U、UL、FE、FEX、FEO、FEOX），），挤压螺母（挤压螺母（KF2、KFS2），），浮动螺母（浮动螺母（AS、AC、LAS、LAC），），铆螺母（铆螺母（YB.C）,压铆螺母柱（压铆螺母柱（SO、SOA、SOS、BSO、BSOA、BSOS、SO4、BSO4、TSO、TSOS、TSOA、DSO、DSOS），），埋头压铆螺柱（埋头压铆螺柱（CSS、CSOS），），挤压螺母柱（挤压螺母柱（KFE、KFSE），），涨铆挤压涨铆挤压螺母柱（螺母柱（KFB3），），接地接地挤压挤压螺母柱（螺母柱（SOAG、SOS

12、G），），定位定位间间隔柱（隔柱（SC）；）；压铆压铆螺螺钉钉（FH、FHS、FHA、FH4），），挤压挤压螺螺钉钉（KFH）；）；弹弹簧螺簧螺钉钉（PF30、PFS30、PF31、PFS31、PF32、PFS32、PFC2P、PFC2、PFS2、PFC3、PFS3、PFC4、PFS4、PF091、PF21、PF22、PF09、PF10、PF22、PF50、PF60、PF52、PF62、PF13、PF14、PFK-）；）；面板螺面板螺钉钉（PFHV）和）和电电子螺子螺钉钉，导导向向销销（TPS），），塑胶塑胶镶钳镶钳件（件（IUB、ISB、IUTB、IUC、IUTC、IBLG、NFPC、NFP

13、A），），支撑卡柱（支撑卡柱（SSA、SSS、SSC、KSSB、），、），防松拉帽大小防松拉帽大小头头拉帽定位支撑柱（拉帽定位支撑柱（SKC）；）；微型螺微型螺丝丝(M1.0,M1.2,M1.4,M1.7;M2.0,M3.0)不不锈钢锈钢螺螺丝丝和碳和碳钢钢均均可以可以 （四）、螺栓各部位图示：（四）、螺栓各部位图示：M20M20XXXX150150 5g5g 6g6g（五）、螺栓的标识：（五）、螺栓的标识：公称直径螺距螺栓长度中径公差代号顶径公差代号M1016H 中径和顶径公差代号相同（六）、标志、性能等级：（六）、标志、性能等级：1.1.标志：六角头螺栓和螺钉（螺纹直径标志：六角头螺栓和螺

14、钉（螺纹直径5mm5mm）。需在头部顶面用凸）。需在头部顶面用凸 字或凹字标志，或在头部侧面用凹字标志。包括性能等级、字或凹字标志，或在头部侧面用凹字标志。包括性能等级、厂标。碳钢：强度等级标记代号由厂标。碳钢：强度等级标记代号由“”隔开的两部分数字隔开的两部分数字 组成。标记代号中组成。标记代号中“”前数字部分的含义表示公称抗拉强前数字部分的含义表示公称抗拉强 度，如级的度，如级的“4”4”表示公称抗拉强度表示公称抗拉强度400N/MM2 400N/MM2 的的1/1001/100。标记代号中标记代号中“”和点后数字部分的含义表示屈强比，即公和点后数字部分的含义表示屈强比，即公 称屈服点或公

15、称屈服强度与公称抗拉强度之比。如级产称屈服点或公称屈服强度与公称抗拉强度之比。如级产 品的屈服点为品的屈服点为320 N/mm2320 N/mm2。2.2.等级：公制螺栓机械性能等级可分为：、等级：公制螺栓机械性能等级可分为：、共、共1010个性能等级。个性能等级。二、紧固件加工工艺流程二、紧固件加工工艺流程1.1.工艺流程工艺流程 盘元盘元 退火退火 酸洗酸洗 抽线抽线 打头打头 成型成型 包装包装 表面处理表面处理 热处理热处理 碾牙碾牙 （一）、生产流程：（一）、生产流程：（二）、关键工序简介：（二）、关键工序简介：1.1.退火退火目的：目的：把线材加热到适当的温度，保持一定时间，再慢慢

16、冷却，以调 整结晶组织，降低硬度，改良线材常温加工性。作业流程：作业流程：入料：将需要处理的产品吊放炉内，注意炉盖应盖紧。一般一炉可 同时处理7卷（约吨/卷）。升温：将炉内温度缓慢（约3-4小时）升至规定温度。保温：材质1018线材在680-715下保持4-6h，材质为10B21线材 在740-760下保持5.5-7.5 h。降温：将炉内温度缓慢（约3-4小时）降至550以下，然后随炉冷 却至常温。品质控制：品质控制：硬度：材质为1018、1022线材退火后硬度为HV120-170，材质为中 碳线材退火后硬度为HV120-180。外观：表面不得有氧化膜及脱碳现象。（二）、关键工序简介：（二）、

17、关键工序简介：2.2.酸洗酸洗目的：目的：除去线材表面的氧化膜，并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜，以减少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中，对工模具的擦伤。作业流程：作业流程：酸洗：将整个盘元分别浸入常温、浓度为20-25%的三个盐酸槽数分 钟，其目的是除去线材表面的氧化膜。清水：清除线材表面的盐酸腐蚀产物。草酸：增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密。皮膜处理：将盘元浸入磷酸盐，钢铁表面与化成处理液接触，钢铁 溶解生成不溶性的化合物（如Zn2Fe（Po4）24H2o），附着 在钢铁表面形成皮膜。清水：清除皮膜表面残余物。润滑剂：由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低，不能赋予加工时 充分

18、的润滑性，但与金属皂（如钠皂）反应形成坚硬的金属 皂层，可以增加其润滑性能。（二）、关键工序简介：（二）、关键工序简介：3.3.抽线抽线目的：将盘元冷拉至所需线径。实用上针对部分产品又可分粗抽（剥壳）和精抽两个阶段。4.4.成型成型目的：将线材经冷间锻造（或热间锻造），以达到半成品之形状及长度（或厚度）。5.5.碾牙碾牙目的：将已成型的半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹。实用上针对螺栓（螺丝）称为辗牙，牙条称为滚牙，螺帽称为攻牙。滚牙（图7）攻丝（图4）碾牙（图6）（二）、关键工序简介：（二）、关键工序简介：5.5.热处理热处理正火：退火（珠光体型钢）高温回火（马氏体型钢）正火目的是细化晶粒，减

19、少组织中的带状程度，并调整好硬度，便于机械加工，正火后，钢材具有等轴状细晶粒。淬火：将钢体加热到850左右进行淬火，淬火介质可根据钢件尺寸大小 和该钢的淬透性加以选择，一般可选择水或油甚至空气淬火。处于 淬火状态的钢，塑性低，内应力大。回火：为使钢材具有高塑性、韧性和适当的强度，钢材在400-500左右 进行高温回火，对回火脆性敏感性较大的钢，回火后必须迅速冷却，抑制回火脆性的发生；若要求零件具有特别高的强度，则在200左 右回火，得到中碳回火马氏体组织。调质钢：调质钢：淬火后高温回火（500-650）弹簧钢：弹簧钢：淬火后中温回火（420-520）5.5.热处理热处理淬火：于830-870进

20、行油淬火。回火：于420-520左右进行回火，获得回火屈氏体组织。渗碳钢：渗碳钢：渗碳后淬火再低温回火（150-250）渗碳：化学热处理的一种，指在一定温度下，在含有某种化学元素的活性 介质中，向钢件表面渗入C元素。分预热（850）渗碳（890）扩散（840）过程淬火：碳素和低合金渗碳钢，一般采用直接淬火或一次淬火。回火：低温回火以消除内应力，并提高渗碳层的强度及韧性。我司生产中，攻牙螺丝回火温度为360左右，自钻螺丝（墙板钉）回火温度为 200左右，之后分别冷却至34-35和39-40。（二）、关键工序简介：（二）、关键工序简介：6.6.表面处理表面处理定义定义：表面处理即是通过一定的方法在

21、工件表面形成覆盖层的过程，其 目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果。方法：方法：电镀：将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积一般电镀有镀锌 铜、镍、铬、铜镍合金等，有时把煮黑（发蓝）、磷化等 也包括其中。热浸镀锌：通过将碳钢部件浸没温度约为510的溶化锌的镀槽 内完成。其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品 外表面上的钝化锌。机械镀：通过镀层金属的微粒来冲击产品表面，并将涂层冷焊 到产品的表面上。品质控制：品质控制：电镀的质量以其耐腐蚀能力为主要衡量标准，其次是外观。耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境，设置为试验条件，对其加以腐蚀试验。电镀产品的质

22、量从以下方面加以控制：外观：外观：制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状 况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱 落和严重的钝化痕迹。镀层厚度：镀层厚度：紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。一般建 议的经济电镀镀层厚 度为0.0005 in(412um)。热浸镀锌标 准的平均厚度为54 um（称呼径3/8为43 um），最小厚度为43 um（称 呼径3/8为37 um）。粘附性：粘附性：以坚实的刀尖和相当大的压力切下或撬下。如果在刀尖前面，镀层以 片状或皮状剥落，以致露出了基体金属，应认为粘附性不够。氢脆：氢脆：紧固件在加工和处理过程

23、中，尤其在镀前的酸洗和碱洗以及随后的电 镀过程中，表面吸收了氢原子，沉积的金属镀层然后俘获氢。当紧固件拧 紧时，氢朝着应力最集中的部分转移，引起压力增高到超过基体金属的强 度并产生微小的表面破裂。氢特别活动并很快渗入到新形成的裂隙中去。这种压力-破裂-渗入的循环一直继续到紧固件断裂。通常发生在第一次应力 应用后的几个小时之内。为了消除氢脆的威胁，紧固件要在镀后尽可能快 地加热烘焙，以使氢从镀层中渗出，烘焙通常在375-4000F（176-190）进 行3-24小时。由于机械镀锌是非电解质的，这实际上消除了氢脆的威胁。镀层分布：镀层分布：采用不同的沉积方法，镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同。电

24、镀时 镀层金属不是均匀地沉积在外周边缘上，转角处获得较厚镀层。在紧固 件的螺纹部分，最厚的镀层位于螺纹牙顶，沿着螺纹侧面渐渐变薄，在牙底 处沉积最薄，而热浸镀锌正好相反，较厚的镀层沉积在内转角和螺纹底部，机械镀的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同，但是更为光滑而且在整个表面上 厚度要均匀得多。三、紧固件检验三、紧固件检验 （一）安全负荷：螺帽必须组合于测试螺栓或经硬化之螺纹轴杆上，螺帽所规 定之安全负荷必须以轴向施於螺帽。（轴杆之硬度至少达洛 氏硬度C45，且螺纹必须为3A级公差，此外，其外径必须为 最小外径加之公差）。规定：试验时夹头的移动速度不应超过3mm/min，并持续15 秒 钟。ASTM

25、F606M中规定：测试时夹头移动速率不应超过25mm/min，负 荷持续时间为10秒。2.试验时螺帽须能承受负荷而不应脱扣或断裂。当去除载荷后，应可用手 或借助扳手松开螺帽，但不得超过半扣。（二）心部硬度：硬度测试应自螺帽高度一半位置横部，测量点应位于承受面 上牙外径和一角的中点，也可在对边的中心点距任一角三分 之一的距离点，取180两对角最少两个硬度测试值的平均值 作为该螺帽的硬度值。表面清理应去除任何氧化物，脱碳层 镀层及其他表面杂物。（三）关键尺寸：依据国家标准、图纸、检查法用游标卡尺、螺旋测微器、高度 尺、深度尺进行检测。（四）螺纹精度：一个螺纹具有外、中、内三个直径，普通螺纹在外径间

26、和内径 间有间隙，他们不参与配合。因此螺纹的配合性质主要取决于 中径，实际使用中对普通螺纹的性能有两个方面的要求：良好 的旋合性和一定的连接强度。1.螺纹极限量规通规：螺纹极限量规通规：检验作用中径，使其不超出他的最大实体尺寸。由于作用中径包括螺距和牙型半角误差的补偿值，因此通规必须做成 完整的螺纹牙型。而且通规的长度应等于所设计螺纹的旋合长度（通 常为80%，而目前国际为812扣）。由于通规是完整牙型，他能对几 个螺纹参数进行综合检验，所以还能控制外螺纹的内径。2.螺纹极限量规止规：螺纹极限量规止规：检验单一中径，使其不超出最小实体尺寸。为避 免牙型半角的影响，将其牙型做成截短，一般只取2.53扣。（五）氢脆检查：