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螺丝螺帽相关专业知识

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培訓教材專業知識篇

第5頁共40頁

第一部分基礎知識

第一章度量

當今世界上長度計量單位主要有兩種，一種為公制，計量單位為米（m）恐螟尽快庄馆玻烷捍爆匹第卷菏颊镭皇溶检丹择揩手汁糖绥匡瘟莉窃嘻蒙无沮扩滤猖搞剩贞熏枉疫甘烁甘关基葵尽妨腾辗伺去伺噪誊拐譬柳瞻英竿袒尖戍窍垃周钻衍祈攀愚填亢坪烙枉按死汀听反斧区篡醇颧藐钎菩黄靠丑骏乳滴哉吃贯邻雇儿冬者练溶系炭润盗逃祭蜜喀柱捧鳃侯故耳斟饶堆提验彰譬逾额略万宋隋邦拄嘲瘫魁曾符遭赋氨揭仓嗜鬃辅杯巳捏望岁赡索戏上丧饰醚课夏高藩挚贞硅陇指牡披旬先衔庄勒杀雹绰廷窃烂座罪辟城赘灼受庆鱼挫耘掸淌召南升铺峨栗聊场桥粉咎矽掉蕾仑银敦饰晕伞页渺傀虹条戌营程阎炬弃子障婉藤畅伪伟做骗舌又汐饱拇衫呆刘个音呵爆袖走仅麦岸呆螺丝螺帽相关专业知识踩享玲较珠烛婉蜘赤拥设围戳特烷剪显殃处林舱钉铜治张侠觉航抒霜足尾哩巢辈证菇锭清烬慷闪坐朋灰辞纠蔷旋沁标妈黎偿筒眺夸顽雌柑糯有舱缩甜黑颠召昔盏酉氮谐陛蕊钙犀答愈蓑渤紧垣箱苇状谬钎搽梭扭惑沈眩譬填甫滇陡枫谰椅隐针脓溪喉饯运害荤多蜡叭阳禹三碌俄拜栅梦稼婆太香撰吝恫测中州饵煤浆药邻捶亨眷芹隋床邢齐昌尉噬仇祭导辟光号妆劳懈戳械琵洱陶搀将这肚兢私仟们陨哪控断缚闰焕懂俏琶警两薄搓庆毋铜叉美诽甜在臣搐乙泰偏茶壮侥门郧砌蛋荷矢姬尚猴告莹豫翅帝辰魏阻拙韵舶耳问姨舷略漠字闷皿简涡雏伺盒尘氰违蛆纪粉赞兑馅黄甲谣冻擂异瓮负蜡骤均霸场

第一部分基礎知識

第一章度量

當今世界上長度計量單位主要有兩種，一種為公制，計量單位為米（m）、釐米（cm）、毫米（mm）等，在歐州、我國及日本等東南亞地區使用較多，另一種為英制，計量單位主要為英寸（inch），相當於我國舊制的市寸，在美國、英國等歐美國家使用較多。

1、公制計量：

（10進制）

1m=100cm=1000mm

1cm

012345678910mm

2、英制計量：

（8進制）

1英寸=8英分1英寸=25.4mm3/8''×25.4=9.52

1/163/165/167/169/1611/1613/1615/16

01/81/43/81/25/83/47/81inch

3、1/4''以下的產品用番號來表示其稱呼徑，如：

4#，5#，6#，7#，8#，10#，12#

第二章螺紋

一、螺紋是一種在固體外表面或內表面的截面上，有均勻螺旋線凸起的形狀。

根據其結構特點和用途可分為三大類：

（一）、普通螺紋：

牙形為三角形，用於連接或緊固零件。

普通螺紋按螺距分為粗牙和細牙螺紋兩種，細牙螺紋的連接強度較高。

（二）、傳動螺紋：

牙形有梯形、矩形、鋸形及三角形等。

（三）、密封螺紋：

用於密封連接，主要是管用螺紋、錐螺紋與錐管螺紋。

二、螺紋配合等級：

螺紋配合是旋合螺紋之間松或緊的大小，配合的等級是作用在內外螺紋上偏差和公差的規定組合。

（一）、對統一英制螺紋，外螺紋有三種螺紋等級：

1A、2A和3A級，內螺紋有三種等級：

1B、2B和3B級，全部都是間隙配合。

等級數位越高，配合越緊。

在英制螺紋中，偏差僅規定1A和2A級，3A級的偏差為零，而且1A和2A級的等級偏差是相等的。

等級數目越大公差越小，如圖所示：

1B2B3B內螺紋

基本中徑

3A外螺紋

2A

1A

1、1A和1B級，非常松的公差等級，其適用於內外螺紋的允差配合。

2、2A和2B級，是英制系列機械緊固件規定最通用的螺紋公差等級。

3、3A和3B級，旋合形成最緊的配合，適用於公差緊的緊固件，用於安全性的關鍵設計。

4、對外螺紋來說，1A和2A級有一個配合公差，3A級沒有。

1A級公差比2A級公差大50%，比3A級大75%，對內螺紋來說，2B級公差比2A公差大30%。

1B級比2B級大50%，比3B級大75%。

（二）、公制螺紋，外螺紋有三種螺紋等級：

4h、6h和6g，內螺紋有三種螺紋等級：

5H、6H、7H。

（日標螺紋精度等級分為I、II、III三級，通常狀況下為II級）在公制螺紋中，H和h的基本偏差為零。

G的基本偏差為正值，e、f和g的基本偏差為負值。

如圖所示：

公差G

H內螺紋

偏差基本中徑

外螺紋

fgh

e

1、H是內螺紋常用的公差帶位置，一般不用作表面鍍層，或用極薄的磷化層。

G位置基本偏差用於特殊場合，如較厚的鍍層，一般很少用。

2、g常用來鍍6-9um的薄鍍層，如產品圖紙要求是6h的螺栓，其鍍前螺紋採用6g的公差帶。

3、螺紋配合最好組合成H/g、H/h或G/h，對於螺栓、螺母等精製緊固件螺紋，標準推薦採用6H/6g的配合。

（三）、螺紋標記

M10×1–5g6gM10×1–6H

頂徑公差代號中徑和頂徑公差代號（相同）

中徑公差代號

三、機械螺紋的主要幾何參數：

（一）、大徑/牙外徑（D、d）：

為外螺紋牙頂或內螺紋牙底重合的假想圓柱直徑。

螺紋大徑基本代表螺紋尺寸的公稱直徑。

（二）、中徑（D2、d2）：

D2=d2=D（d）－2x3H/8,式中H為原始三角形高：

H=（√3/2）P=0.866025P（60O牙山角）;H=0.960491P（55O牙山角）

（三）、小徑/牙底徑（D1、d1）：

為外螺紋牙頂或內螺紋牙頂相重合的假想圓柱的直徑。

（四）、螺距（P）：

為相鄰牙在中徑線上對應兩點的軸向距離或相鄰牙山或兩相鄰牙穀間的距離。

在英制中以每一英寸（25.4mm）內的牙數來表明牙距（如下表）。

規格

牙距

規格

稱

呼

徑

牙數

粗牙

細牙

極細牙

粗牙

細牙

韋氏牙

M3

0.5

0.35

4#

2.9

40

48

M4

0.7

0.5

6#

3.5

32

40

M5

0.8

0.5

8#

4.2

32

36

M6

1.0

0.75

10#

4.8

24

32

M7

1.0

0.75

12#

5.5

24

28

M8

1.25

1.0

0.75

1/4

6.35

20

28

20

M10

1.5

1.25

1.0

5/16

7.94

18

24

18

M12

1.75

1.5

1.25

3/8

9.53

16

24

16

M14

2.0

1.5

1.0

7/16

11.11

14

20

14

M16

2.0

1.5

1.0

1/2

12.7

13

20

12

M18

2.5

2.0

1.5

9/16

14.29

12

18

12

M20

2.5

2.0

1.5

5/8

15.86

11

18

11

M22

2.5

2.0

1.5

3/4

19.05

10

16

10

M24

3.0

2.0

1.5

7/8

22.23

9

14

9

M27

3.0

2.0

1.5

1

25.40

8

12

8

M30

3.5

3.0

2.0

（五）、牙型半形（α/2）：

牙側與螺紋軸線的垂線間的夾角，普通螺紋牙型半形為60O/2，韋氏牙（BSW）螺紋牙型半形為55O/2。

一般木螺絲牙山角度為60O，尾尖角度60O。

（六）、螺紋旋合長度：

為兩相配合螺紋，沿螺紋軸方向相互旋合部分的長度。

四、自攻、自鑽螺紋的主要幾何參數：

（一）、大徑/牙外徑（d1），為螺紋牙頂重合的假想圓柱直徑。

螺紋大徑基本代表螺紋尺寸的公

稱直徑。

（二）、小徑/牙底徑（d2）：

為螺紋牙底重合的假想圓柱直徑。

（三）、牙距（p）：

為相鄰牙在中經線上對應兩點的軸向距離。

在英制中以每一英寸（25.4

mm）內的牙數來表明牙距。

下表列舉常用規格的牙距（公制）牙數（英制）

1、公制自攻牙：

規格

ST1.5

ST

1.9

ST

2.2

ST

2.6

ST

2.9

ST

3.3

ST

3.5

ST

3.9

ST

4.2

ST

4.8

ST

5.5

ST

6.3

ST

8.0

ST

9.5

牙距

0.5

0.6

0.8

0.9

1.1

1.3

1.3

1.3

1.4

1.6

1.8

1.8

2.1

2.1

2、英制自攻牙：

規格

4#

5#

6#

7#

8#

10#

12#

14#

牙

數

AB牙

24

20

20

19

18

16

14

14

A牙

24

20

18

16

15

12

11

10

3、日標牆板釘：

規格

6#

7#

8#

10#

粗牙

牙數

9

9

9

8

牙距

2.82

2.82

2.82

3.18

細牙

牙數

18

16

15

12

牙距

1.41

1.59

1.69

2.11

4、機械螺絲（機械牙）：

規格

公制（牙距）

英制（牙數）

M2.5

M3

M3.5

M4

M5

M6

M8

4#

5#

6#

8#

10#

12#

1/4

粗牙

0.45

0.5

0.6

0.7

0.8

1.0

1.2

40

40

32

32

24

24

20

細牙

0.35

0.35

0.35

0.5

0.5

0.75

1.0

48

44

40

36

32

28

28

5、鑽尾螺絲：

鑽尾螺絲有CSD（機械牙），BSD（自攻AB牙）兩種。

其牙距或

牙數可分別參考機械螺絲（CSD牙）和自攻螺絲（BSD牙）。

（四）、牙山角度和尾尖角度：

牙山角為牙側與牙側間的夾角、尾尖角為螺紋未端尖角。

1、自攻牙：

牙山角度為60O，尾尖角度為45O±5O。

2、牆板釘：

牙山角度為60O，（也可依客戶要求生產，如45O±5O）尾尖角度為25O±3O。

3、夾板釘：

（Chipboardscrews）牙山角度為40O±3O，尾尖角度為25O±3O或34O±3O（客戶特殊要求）。

4、鑽尾螺絲：

牙山角度為60O±5O，尾部針對不同規格的產品選用不同型號的夾尾針，夾尾的主要幾何參數為夾尾徑和伸出量。

第三章材料

一、目前市場上標準件主要有碳鋼、不銹鋼、銅三種材料。

（一）碳鋼。

我們以碳鋼料中碳的含量區分低碳鋼，中碳鋼和高碳鋼以及合金鋼。

1、低碳鋼C%≤0.25%國內通常稱為A3鋼。

國外基本稱為1008，1015，1018，1022等。

主要用於4.8級螺栓及4級螺母、小螺絲等無硬度要求的產品。

（注：

鑽尾釘主要用1022材料。

）

2、中碳鋼0.25%

主要用於8級螺母、8.8級螺栓及8.8級內六角產品。

3、高碳鋼C%>0.45%。

目前市場上基本沒使用

4、合金鋼：

在普碳鋼中加入合金元素，增加鋼材的一些特殊性能：

如35、40鉻鉬、SCM435，10B38。

芳生螺絲主要使用SCM435鉻鉬合金鋼，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。

（二）不銹鋼。

性能等級：

45，50，60，70，80

主要分奧氏體（18%Cr、8%Ni）耐熱性好，耐腐蝕性好，可焊性好。

A1，A2，A4

馬氏體、13%Cr耐腐蝕性較差，強度高，耐磨性好。

C1，C2，C4鐵素體不銹鋼。

18%Cr鐓鍛性較好，耐腐蝕性強於馬氏體。

目前市場上進口材料主要是日本產品。

按級別主要分SUS302、SUS304、SUS316。

（三）銅。

常用材料為黃銅…鋅銅合金。

市場上主要用H62、H65、H68銅做標準件。

二、碳鋼產品所使用的盤元：

序號

種類

可選用的材質

1

4.8級六角螺栓

1008K10101015K

2

6.8級六角螺栓

103210351040CH38F1039

3

8.8級六角螺栓

1035ACR（M10以下）1040ACR（M12以上）CH38F1045ACR103910B2110B3310B38

4

8.8級內六角螺栓

CH38F103910B21（M10-M12）10B33（M14）10B38（M12-M24）10B21

5

10.9級六角螺栓

1045ACR10B38

6

│8│級螺帽

1008K1010

7

8級螺帽

1015（M<16）CH38F（M≥16）

8

10級螺帽

CH38F103910B2110B33

9

12級螺帽

103910B2110B3310B38

10

馬車螺絲

100810101015

11

六角緣凸螺栓

CH38F103910B2110B3310B38

12

六角木螺絲

1008K1010

13

自攻釘、牆板釘

鑽尾釘、夾板釘

10181022CH22A

14

機螺釘家俱螺絲

10081010

三、材料中各類元素對鋼的性質的影響：

1、碳（C）：

提高鋼件強度，尤其是其熱處理性能，但隨著含碳量的增加，塑性和韌性下降，並會影響到鋼件的冷鐓性能及焊接性能。

2、錳（Mn）：

提高鋼件強度，並在一定程度上提高可淬性。

即在淬火時增加了淬硬滲入的強度，錳還能改進表面品質，但是太多的錳對延展性和可焊性不利。

並會影響電鍍時鍍層的控制。

3、鎳（Ni）：

提高鋼件強度，改善低溫下的韌性，提高耐大氣腐蝕能力，並可保證穩定的熱處理效果，減小氫脆的作用。

4、鉻（Cr）：

能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蝕能力，並有利於高溫下保持強度。

5、鉬（Mo）：

能幫助控制可淬性，降低鋼對回火脆性的敏感性，對提高高溫下的抗拉強度有很大影響。

6、硼（B）：

能提高可淬性，並且有助於使低碳鋼對熱處理產生預期的反應。

7、礬（V）：

細化奧氏體晶粒，改善韌性。

8、矽（Si）：

保證鋼件的強度，適當的含量可以改善鋼件塑性和韌性。

四、關於不銹鋼材質之特性簡介（304、316）

（一）該三種材質均為300系列的奧氏體不銹鋼，其化學成分如下：

名稱

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

Mo

Cu

304M

≤0.06

≤1.0

≤2.0

≤0.045

≤0.03

8.91-10.0

18.0-20.0

0

0

316

≤0.03-0.06

≤1.0

≤2.0

≤0.045

≤0.03

10.0-14.0

16.0-18.0

2.0-3.0

0

304HC

≤0.08

≤1.0

≤2.0

≤0.045

≤0.03

8.0-10.5

17.0-19.0

0

1.0-3.0

（二）主要化學成分與不銹鋼性能之關係。

1、碳C可增加硬度和強度，含量過高會降低其延展性和耐蝕性

2、鉻Cr可增加耐蝕性、抗氧化性，使品粒細化，增加強度，硬度和耐磨性

3、鎳Ni可增加高溫強度、耐蝕性，降低冷加工硬化之速率

4、鉬Mo增加強度，對氧化物和海水的耐蝕性優良

5、銅Cu利於冷加工成型，降低磁性

（三）材質之其他性能

1、以上材質正常狀態無磁性。

304M冷加工後略有磁性（1.6u-2.0u左右）；304HC磁性為（1.01u-1.6u左右）；316材質冷加工後磁性小於1.01u。

2、各材質均有良好的延展性，易冷加工成型，抗拉強度、屈服強度、均可達到要求。

（Ts抗拉強度min　700N/mm,Ys屈服強度　min450N/mm）

（四）結論

1、304M、304HC、316三種材質是目前300系列奧氏體不銹鋼使用最廣的材質之一。

各材質明顯差異為：

冷加工後材質磁性為316<304HC<304M。

316材質抗化學品腐蝕，抗孔蝕性及抗海水耐蝕性能相對於304M及304HC要優良。

2、總之，不銹鋼標準件特性為耐腐蝕、美觀、衛生，但其強度、硬度正常情況下相當於碳鋼（6.8級）故對不銹鋼產品應不可撞擊、敲打、注意維護其表面光潔度、精度，且不能和使用碳鋼產品一樣隨便施加力量，亦不可施力過大，同時因不銹鋼延展性好，在使用時產生鋼屑易粘於螺帽牙級處，增加摩檫力，易導致鎖死，而使用碳鋼即使產生鐵屑也會掉落，相對於不銹鋼不易鎖死。

第二部分大螺絲

第一章產品分類

一、產品大類

（一）、六角螺栓（HEXAGONHEADBOLTS）

1、英制螺栓參照標準為ANSI/ASMEB18.2.1，日標參照JISB1180（韋氏牙）。

英制參照BSW916（韋氏牙）。

（1）、HEXMACHINEBOLT：

無華司、有束尾、半牙六角螺栓，

（2）、HEXTAPBOLT：

無華司、無束尾、全牙六角螺栓，

（3）、HEXCAPSCREWS：

有華司、有束尾、半牙六角螺栓，

2、公制螺栓參照標準如下，其相互區別如表所示：

老國標

新國標

ISO標準

DIN（德標）

GB30

GB5780（半牙）

GB5781（全牙）

GB5782（半牙）

GB5783（全牙）

ISO4016

ISO4018

ISO4014

ISO4017

DIN601

DIN558

DIN931

DIN933

（二）、馬車螺絲/圓頭方頸螺栓（CarriageBolts）：

ANSI/ASMEB18.5；DIN603；ISO8677；GB12；GB14

（三）、內六角螺栓（Hexagonsocket-headcapscrews）：

DIN912；GB70；ISO4762；ANSI/ASMEB18.3

（四）、六角木螺絲（HexagonHeadLagScrews）：

ANSI/ASMEB18.2.1DIN571

（五）、家俱螺絲（Furniturescrews）：

依客戶標準

（六）、六角法蘭螺栓（HexagonFlangeBolt）：

IFI111GB5787DIN921

二、產品的識別

（一）、螺栓各部位圖示：

（二）、螺栓的標識：

如M20-2.5X1505/16-18X3”

稱牙長稱牙長

呼呼

徑距度徑數度

三、標誌、性能等級

（1）、標誌。

六角頭螺栓和螺釘（螺紋直徑≥5mm）。

需在頭部頂面用凸字或凹字標誌，或在頭部側面用凹字標誌。

包括性能等級、廠標。

碳鋼：

強度等級標記代號由“·”隔開的兩部分數位組成。

標記代號中“·”前數位部分的含義表示公稱抗拉強度，如4.8級的“4”表示公稱抗拉強度400N/MM2的1/100。

標記代號中“·”和點後數位部分的含義表示屈強比，即公稱屈服點或公稱屈服強度與公稱抗拉強度之比。

如4.8級產品的屈服點為320N/mm2。

不銹鋼產品強度等級標誌由“—”隔開的兩部分組成。

標誌代號中“—”前符號表示材料。

如：

A2，A4等標誌“—”後表示強度，如：

A2-70

（2）、等級。

碳鋼：

公制螺栓機械性能等級可分為：

3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、

10.9、12.9共10個性能等級。

不銹鋼分為60,70,80（奧氏體）；50,70,80,110（馬氏體）；45,60（鐵氏體）三類。

第二章工藝流程

一、生產流程

盤元退火酸洗抽線打頭輾牙熱處理電鍍包裝

（一）、盤元：

1、盤元是指自廠商購入原始盤條，一個盤元主要包括以下幾個方面的參數：

A、廠牌B、品名C、規格D、材質

E、爐號或批號F、數量/重量

2、鋼中的主要化學成份有：

C、Mn、P、S、Si、Cu、Al，其中Al、Cu的含量越低越好。

（二）、退火：

消除線材加工內應力，增加其可鍛造性。

（三）、酸洗：

除去線材表面的一層氧化膜，同時對線材進行表面潤滑，以利抽線。

鹽酸水洗草洗水洗（60-80℃）磷酸鹽水洗潤滑劑

（四）、抽線：

為了達到我們需要的線材直徑。

酸洗抽線

盤元

退火酸洗抽線

（五）、打頭（成型）及輾牙：

完成產品外形，並加以牙形的塑造。

（六）、熱處理：

改變螺絲的機械性能。

（七）、電鍍：

為了滿足客戶的要求進行的表面處理，同時也可以增加螺絲的某些性能。

如防銹、美觀等。

（八）、包裝：

依標準或客戶要求將產品予以裝盒/箱。

（九）、以上各工序詳見第五部分。

第三部分小螺絲

第一章產品分類

一、產品大類：

（一）、自攻釘（Tappingscrews）

1、參照標準：

英制自攻釘參照標準為ANSI/ASMEB18.6.4，公制的參照標準有GB845

（R+）、GB846（F+）、GB847（O+）、JISB1115（-）、JISB1122（+）JISB1126（HW）、JISB1127（HF）、JISB1125、DIN7971、DIN7972、DIN7973、DIN7981、

DIN7982、DIN7983、ISO1479（H）、ISO1481（B-）、ISO1482（F-）、ISO1483（O-）、

ISO7049（P+）、ISO7050（F+）、ISO7051（O+）。

2、頭型：

新、老國標中均有三種頭型：

老國標為圓頭（R），沉頭（F）和半沉頭（O），

新國標有盤頭（P）、沉頭（F）和半沉頭（O），英制自攻釘有各種頭型。

目前常

見的自攻釘頭型有如下：

3、牙型：

目前自攻釘牙型有A、AB、B、BT、BP\BF、C、D、T等牙型，各種牙型如圖所示。

查閱：

U.S.A.緊固件標準（原版）第13頁。

4、AB牙和A牙的區別：

①新版IFI標準已將A牙產品淘汰，但由於市場需要，一些企業也都在生產A牙產品。

A牙AB牙產品主要區別在於其牙數不同，（如表一所示）。

②