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螺 丝 的 选 择

在产品组装设计时,一个比较重要的环节就是各组件与组件之间的联接问题.如销联接,过盈联接,螺纹联接等.其中用的最多最普通的方式就是螺纹联接.由于本公司大部分零件为塑料件和五金件.如何正确选择螺丝成为设计螺纹联接的关键,下面分四个方面来讲解如何选择和使用螺丝:
1. 螺丝的种类
2. 联接塑料组件螺丝的选择
3. 塑料组件螺丝与材料对照表
4. 螺丝的描述

1. 螺丝的种类
按照分类方法不同,螺丝可分为以下几种.
A. 材料
根据螺丝的材质可分为钢质螺丝和铜质螺丝(承受的扭力较小).钢质螺丝可分为碳钢螺丝和不锈钢螺丝不锈钢螺丝一般用在特殊环境中,如抗酸,抗碱的环境中,但成本较高. 如磨豆咖啡壶中容易接触水蒸汽部分,如出水管螺丝采用不锈钢螺丝.
B. 氧化层电镀层
一般螺丝为了防止生锈及满足其它一些特殊要求,均会采取特殊的处理方式如发黑,镀镍,镀铬,镀锌等.
1) 发黑(学名发兰)
一般用化学或电化学方法.目前生产中采用碱碱性化学氧化法,耐蚀性提高.因外层氧化膜主要成份为Fe3O4.因此只能一般情况或油性介质中使用.如黑色外壳考虑外观的影响,会采用发黑处理的螺丝.
2) 镀镍
外观呈白色,具有磁性,在常温下对水和空气都稳定;易溶于稀酸;与强碱不发生作用,并有良好的装饰效果.如咖啡壶不接受到水蒸汽的地方宜采用镀镍螺丝.
3) 镀铬
外观呈银白色,在空气中具有强烈的钝化能力,能长久保持光泽.镀铬层有很高的硬度和优良的耐磨性,但成本较高.
4) 镀锌
外观因钝化液的不同而呈不同的颜色,镀层硬度低,在空气中或汽油或含CO2的潮湿水汽中也有很好的防锈能力.但易溶于酸又溶于碱.镀层硬度低对人体有害,不宜在食品容器中使用.一般用于电子原件的固定等,如PIZZA OVEN中选择开关的固定螺丝就是采用镀锌螺丝.
C. 螺丝联接组件材质
螺纹联接组件的材质不同决定是采用机牙螺丝(Machine Screw)还是自攻螺丝(Self-Tapping).绝大部分金属件,如不锈钢,铜件等一般采用机牙螺丝:部分金属如铝,既可采用机牙也可用自攻螺丝.大部分胶件,如ABS,PC,PP,BMC,电木(Phenolic)等一般都采用自攻螺丝来联接,这样无须攻丝就可直接联接,减少工时,既经济又方便,但不宜用力过猛及反复拆卸以免滑牙.
如左图所示,薄壁金属件如件可采用机牙螺丝或选取B型 C型等自攻牙螺丝

D. 螺丝形状
1) 根据螺丝头(Types of Head)的不同,可分为扁头(Pan Head) ,圆头(Round Head) ,平头(Flat/Countersunk Head) ,皇冠头(Oval Head) ,扁圆头(Truss Head) .本公司最常用的是扁头螺丝.

2) 根据螺丝的尖头(Types of Point)形状,可分为带切削头螺丝(Thread Cutting Screw)如B型 BT型和不带切削头螺丝(Thread Forming Screw)如A型,AB型等. 在本公司最常用的是AB型, B型和BT型.

E. 螺丝头的槽位形状

2. 联接塑料组件的螺丝(Self-Tapping Screw)的选择
由于本公司的大部分零件为塑料件,根据零件材质硬度不同决定是否采用带切削头的螺丝.
ABS,PC一般情况下采用带切削头螺丝(Thread Cutting Screw),如BT型
有些硬而脆的材质如电木(Phenolic) ,PA等宜采用B型不带切削头螺丝(Thread Forming Screw),如PIZZA OVEN盒身螺丝.有些较软的材料如PP在螺丝柱比较短的情况下宜采用AB型.

3. 塑料组件螺丝与材料对照表

材料

螺丝种类 状态

PP

PC

ABS

POM

HIPS

PA

电木
带切削头(Thread Cutting Screw)
T型
x
7
7
7
7
7
x
BT型
7
¨
¨

x
¨
x
x
不带切削头(Thread Forming Screw)
A型
¨
7
7
x
7
x
x
B型
7
7
7
¨
7
¨
¨
AB型
¨
7
7
x
7
x
x
表中: ¨ — 好 7 — 一般 x — 差

4. 螺丝的描述及长度测量方法
1) 螺丝的描述一般指描述螺丝的螺纹大径,螺纹牙距,长度,螺丝头(Typesof Head) ,螺丝的尖头(Types of Point) ,外观特殊处理等
如: a) Screw M3x0.5x 4 P/H Machine Ni-PTD
特殊处理( 镀Ni)
牙型(机牙)
螺丝头型Type of heads(扁头)
螺丝长度L
牙距P
螺纹外径D
螺丝

b) Screw M2 x 10 P/H BT-Type Ni-PTD
特殊处理( 镀Ni)
螺丝的尖头形状(带切削头BT型
螺丝头型Type of heads(扁头)
螺丝长度L
螺纹外径D
螺丝

2) 螺丝长度的测量方法及长度标准
A. 螺丝长度测量方法

B. 螺丝长度及外径标准
1) 公制
螺丝的长度(L)系列:
4 4.5 5 6 8 10 12 14 (15) 16 18 20 (22) 23 25 (28) 30 35 40 45 50
螺丝的外径(D)系列:
2 2.3 2.6 (2.8) 3 3.5 4 4.5 5 6 7 8
2) 英制
螺丝的长度(L)系列:
0.25 0.375 0.5 0.625 0.75 0.875 1 1.125 1.375 1.5,
螺丝的外径(D)系列:
Self-Tapping Screw
Size Pitch Max (mm)
#4 40 2.85
#5 40 3.17
#6 20 3.53
#6 32 3.51
#8 32 4.17
#10 24 4.83