公制自攻防松螺钉及其制造方法与流程

本发明涉及一种螺钉及其制造方法，特别是涉及一种公制自攻防松螺钉及其制造方法。

背景技术：

众所周知，螺纹紧固无论在机械装备，汽车制造，家用电器、以及在人们的日常生活中都得到广泛应用，作为机械零部件间的紧固和连接，螺纹连接更是不可缺少。在众多行业中，为减少中间环节，采用自攻防松的场合也日渐增多，国家为此发布了如gb/t6559-1986自攻锁紧螺钉的螺杆等标准；但这些标准不能满足高安装扭矩，高轴向夹紧力以及较高防松退出的场合应用。适用于高要求场合的紧固技术大部分被国外专利与企业所垄断，国内急需开发一种公制粗牙自攻防松螺纹并在国内制造业内紧固技术的推广。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种公制自攻防松螺钉及其制造方法，其可应用于高强度冷扎钢板、铝合金铸件、塑料等基材的紧固应用场合，具备较低的攻入力矩与较高的静态松脱力矩的紧固连接技术的应用；使与被紧固的安装件之间具备较高的轴向夹紧力，解决被紧固件的轴向夹紧力力与静态力矩的衰减问题。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种公制自攻防松螺钉，其包括螺钉头体、螺钉杆、螺纹锁紧主体、自攻攻入端头、螺钉螺纹，螺钉头体和螺纹锁紧主体之间通过螺钉杆相连，螺纹锁紧主体和自攻攻入端头表面均设有螺钉螺纹，自攻攻入端头位于螺纹锁紧主体底部；螺钉螺纹应用标准普通三角螺纹的基本结构，螺钉螺纹背向一个被紧固面的牙侧角的角度为15~20°，面向被紧固面的压测角的角度为30°，螺钉螺纹的一个牙尖为平面过渡结构或自然圆弧过渡结构。

优选地，所述螺钉螺纹由八根八等分线分成八等份，八根八等分线为八分之一线、八分之二线、八分之三线、八分之四线、八分之五线、八分之六线、八分之七线、八分之八线，八分之四线与牙山高处的交点为第一交点，八分之二线与背向被紧固面的牙侧面的交点为第二交点，第一交点和第二交点间的切点圆弧为螺纹牙底圆弧。

优选地，所述八分之二线与螺钉螺纹相交于第三切点，八分之三线与螺钉螺纹相交于第四交点，第三切点与第四交点相连的直线与八分之二线形成螺纹牙底径角，螺纹牙底径角的角度为20°。

优选地，所述螺纹牙底圆弧和螺纹牙底径角构成公制自攻防松螺钉的不对称牙底径结构。

优选地，所述自攻攻入端头的横向截面呈三角圆弧过渡状且与螺纹锁紧主体的平面呈8~15°夹角，自攻攻入端头的牙山由小到大且呈锥向过渡到螺纹锁紧主体，螺纹锁紧主体上的螺钉螺纹依照牙山形状逐步缩小到自攻攻入端头，自攻攻入端头上螺钉螺纹的长度小于等于螺纹锁紧主体上螺钉螺纹的公称直径。

本发明还提供一种公制自攻防松螺钉的制造方法，其包括下列步骤：

步骤一，准备用于制备公制自攻防松螺钉的圆柱体冷镦用盘原线材，冷镦用盘原线材的截面圆直径大于等于螺钉头体直径；

步骤二，通过冷镦机截取冷镦用盘原线材获得与公制自攻防松螺钉长度相等的盘原线材；

步骤三，通过冷镦机的主模与冲模相互冷挤压盘原线材，盘原线材表面形成螺钉头体、螺钉杆、螺纹锁紧主体和自攻攻入端头的毛坯，获得螺钉毛坯件；

步骤四，通过螺纹搓牙成型设备和自攻螺钉模具对螺钉毛配件进行滚造挤压，使螺纹锁紧主体和自攻攻入端头表面形成螺钉螺纹，获得螺钉半成品；

步骤五，对形成螺钉螺纹的螺钉半成品表面进行渗碳处理和调质处理，提升螺钉半成品的硬度和强度，获得公制自攻防松螺钉成品。

优选地，所述冷镦用盘原线材包括低碳冷镦钢、低碳合金钢、马氏体不锈钢、奥低体不锈钢。

优选地，所述冷镦机的主模与冲模相互冷挤压盘原线材采用一模二冲或二模四冲的挤压成型方式。

优选地，所述螺钉螺纹表面镀涂有锌镍合金镀层。

本发明的积极进步效果在于：本发明公制自攻防松螺钉可应用于高强度冷扎钢板、铝合金铸件、塑料等基材的紧固应用场合，具备较低的攻入力矩与较高的静态松脱力矩的紧固连接技术的应用；使被安装件具备较高的轴向夹紧力，解决被紧固件的轴向夹紧力与静态力矩的衰减问题。

附图说明

图1为本发明公制自攻防松螺钉的结构示意图。

图2为本发明公制自攻防松螺钉的螺钉螺纹的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1和图2所示，本发明公制自攻防松螺钉包括螺钉头体1、螺钉杆2、螺纹锁紧主体3、自攻攻入端头4、螺钉螺纹5，螺钉头体1和螺纹锁紧主体3之间通过螺钉杆2相连，螺纹锁紧主体3和自攻攻入端头4表面均设有螺钉螺纹5，自攻攻入端头4位于螺纹锁紧主体3底部；螺钉螺纹5应用标准普通三角螺纹的基本结构，螺钉螺纹5背向一个被紧固面的牙侧角β的角度为15~20°，面向被紧固面的压测角α的角度为30°，螺钉螺纹5的一个牙尖51为平面过渡结构或自然圆弧过渡结构。

螺钉螺纹5由八根八等分线分成八等份，八根八等分线为八分之一线81、八分之二线82、八分之三线83、八分之四线84、八分之五线85、八分之六线86、八分之七线87、八分之八线88，八分之四线84与牙山高处的交点为第一交点r1，八分之二线82与背向被紧固面的牙侧面的交点为第二交点r2，第一交点r1和第二交点r2间的切点圆弧为螺纹牙底圆弧r，这样提高紧固性能。

八分之二线82与螺钉螺纹5相交于第三切点γ1，八分之三线83与螺钉螺纹5相交于第四交点γ2，第三切点γ1与第四交点γ2相连的直线与八分之二线82形成螺纹牙底径角γ，螺纹牙底径角γ的角度为20°。

螺纹牙底圆弧r和螺纹牙底径角γ构成公制自攻防松螺钉的不对称牙底径结构，不对称牙底径结构形成的受力牙侧面的螺旋线比普通螺钉的螺旋升角小，与被连接件形成螺纹承受较大的轴力夹紧力，具有不滑移、不松脱的放松效果；同时不对称牙底径结构相较传统螺钉适当增加螺钉螺纹5的螺纹底径，提高公制自攻防松螺钉整体的破断力矩。

自攻攻入端头4的横向截面呈三角圆弧过渡状且与螺纹锁紧主体3的平面呈8~15°夹角，自攻攻入端头4的牙山由小到大且呈锥向过渡到螺纹锁紧主体3，螺纹锁紧主体3上的螺钉螺纹5依照牙山形状逐步缩小到自攻攻入端头4，自攻攻入端头4上螺钉螺纹5的长度小于等于螺纹锁紧主体3上螺钉螺纹5的公称直径，被紧固件在通过自攻攻入端头4时，由小变大逐步形成螺纹，主体螺纹的牙山角的角度为比普通三角螺纹小10~15°，降低主体螺纹与被连接件的拧入阻力，大幅提升螺纹的攻入锁紧性能；由于自攻防松螺纹的主体牙山两侧的角度不对称，攻入与退出所形成的螺旋线不重合，使之在松脱时产生的磨擦力比普通设计的三角自攻螺纹大，形成较好的抗松脱性能。

本发明公制自攻防松螺钉的制造方法包括下列步骤：

步骤一，准备用于制备公制自攻防松螺钉的圆柱体冷镦用盘原线材，冷镦用盘原线材的截面圆直径大于等于螺钉头体1直径；

步骤二，通过冷镦机截取冷镦用盘原线材获得与公制自攻防松螺钉长度相等的盘原线材；

步骤三，通过冷镦机的主模与冲模相互冷挤压盘原线材，盘原线材表面形成螺钉头体1、螺钉杆2、螺纹锁紧主体3和自攻攻入端头4的毛坯，获得螺钉毛坯件；

步骤四，通过螺纹搓牙成型设备和自攻螺钉模具对螺钉毛配件进行滚造挤压，使螺纹锁紧主体3和自攻攻入端头4表面形成螺钉螺纹5，获得螺钉半成品；

步骤五，对形成螺钉螺纹5的螺钉半成品表面进行渗碳处理和调质处理，提升螺钉半成品的硬度和强度，获得公制自攻防松螺钉成品。

冷镦用盘原线材包括低碳冷镦钢、低碳合金钢、马氏体不锈钢、奥低体不锈钢，多种原材料均可用于制备公制自攻防松螺钉，降低了制备公制自攻防松螺钉时的原来采购难度。

冷镦机的主模与冲模相互冷挤压盘原线材采用一模二冲或二模四冲的挤压成型方式，这样方便冷镦机加工盘原线材，降低螺钉毛坯件的生产难度。

螺钉螺纹5表面镀涂有锌镍合金镀层，锌镍合金镀层对螺钉螺纹5表面进行防护，使螺钉螺纹5具有较高的耐腐蚀性。

综上所述，本发明公制自攻防松螺钉可应用于高强度冷扎钢板、铝合金铸件、塑料等基材的紧固应用场合，具备较低的攻入力矩与较高的静态松脱力矩的紧固连接技术的应用；使被安装件具备较高的轴向夹紧力，解决被紧固件的轴向夹紧力与静态力矩的衰减问题。本发明公制自攻防松螺钉的制造方法的步骤简单，成本低，方便制造。本发明螺钉采用低碳冷镦钢或低碳合金钢制造而成，经过渗碳或调质热处理，使产品具有较高硬度与强度，并且具备一定韧性的自攻防松螺钉，按机械基础的基本要求进行表面处理。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。