前言：在汽车零件的诸多联接方式中，与焊接、粘接和卡扣联接等相比，拧紧联接是更为常见的固定与联接方式。其中自攻螺钉拧紧装配方式因具有一系列***而在汽车塑料件装配中得到了广泛应用。但在实际生产过程中，因为设计、制造、操作以及环境等原因，可能导致塑料件在自攻拧紧过程中发生诸如开裂、打滑(达不到规定的拧紧力矩)等失效问题，从而造成零件松动，轻则产生异响，重则造成零件脱落，甚至可能会影响车辆功能和行车安全。为此，笔者对分析过或了解的塑料件自攻螺钉拧紧失效问题进行了分类和总结。一、自攻螺钉联接简介自攻(Self-tapping)就是被联接件不预先钻制出螺纹，在联接时利用自攻螺钉直接攻钻出螺纹的过程。对以热塑性塑料生产的联接件而言，其安装孔中的内螺纹是被旋转的自攻螺钉强行挤压出来的;而以较高硬度的热固性塑料生产的零件，其安装孔中的内螺纹可由旋转的自攻螺钉切削出来。自攻螺钉基本都采用金属材料制造，其重要尺寸包括螺纹的大径、小径、螺距和牙型角等。采用自攻螺钉拧紧联接的主要***如下。a.易于实现自动化;b.联接强度高;c.应力开裂概率低;d.成本低。常见的自攻螺钉类型见图1，拧紧后连接状态见图2。 浙江吉达金属有限公司致力于提供螺钉，竭诚为您。宁夏内六角螺钉现货
图1常见自攻螺钉图2自攻螺钉拧入塑料件安装孔后的联接状态二、常见自攻螺钉拧紧失效问题及分析塑料件安装孔开裂自攻拧紧过程中，塑料件安装孔所在的区域会受到挤压、摩擦和扭转等复杂作用，同时孔的圆周切线方向会产生拉应力。自攻拧紧过程中的安装孔开裂是一种常见的现生产质量问题，严重时会导致生产线停产。引起该问题的主要原因如下。安装孔的熔接痕强度低对注塑件上的安装孔(通常为圆柱状)而言，注塑模具内部必然存在赋予安装孔形状的型芯机构。在注塑过程中，熔融的塑料料流到达安装孔型芯时，料流会被分成两股，绕过型芯后再次汇合，从而形成走向基本平行于安装孔轴线的熔接痕。熔接痕处的强度通常为正常材料强度的20%～80%。如果模具结构不合理或注塑参数存在问题(如浇口过小、熔体温度过低等)，便会导致熔接强度过低，在自攻螺钉旋入时,安装孔壁因受力而沿熔接痕开裂，这类开裂案例在塑料件拧紧失效中的比例是很高的。例如，某采用POM注塑的六角塑料螺母(图3)在采用N·m的拧紧力矩进行固定时，螺母一侧发生贯穿式开裂，见图3，浇口与熔接痕位置以安装孔为中心互呈180°。经分析，该螺母所用材料及尺寸均无问题。 海南8.8级螺钉品质浙江吉达金属有限公司为您提供螺钉，有想法可以来我司咨询！
图4塑料件安装孔壁开裂图纸规定的自攻螺钉尺寸为：螺纹外径D=mm，螺钉芯部直径d=mm，见图5。经检测，螺钉尺寸符合图纸要求，因而塑料件安装孔的尺寸成为检测焦点，塑料件安装孔的形状见图6、尺寸结果见表1。图5自攻螺钉尺寸图6塑料安装孔从表1可见，B供应商生产的零件的D1直径过小，甚至小于自攻螺钉芯部直径d。因此，当自攻螺钉由上至下拧入安装孔后并逐步接近底孔时，螺钉对安装孔壁的挤压力越来越大，当安装孔壁的强度无法抵抗挤压所引起的拉应力时，**终就导致了安装孔开裂。安装孔壁过薄与所述情况类似，如果塑料件安装孔的壁厚过薄，也可能会使其无法承受自攻螺钉旋入时产生的安装孔圆周方向的拉应力，从而造成开裂。另外值得注意的问题是，因模具型芯变形等原因导致部分塑料件的安装孔孔壁局部偏薄的问题。比如，某塑料件安装孔在打自攻螺钉后开裂(图7)，图8为安装孔的CT扫描剖面图，可以看到安装孔壁**薄处*为mm(位置5);在自攻螺钉旋入过程中，安装孔均于此侧发生开裂。图7塑料件安装孔开裂图8塑料件安装孔CT扫描及尺寸标注而另一侧**厚处则达到了mm(位置6)，从未发生过开裂。根据分析。
PW：平元头带垫圈；T：大扁头；V：蘑菇头；④螺钉牙型A：自攻尖尾（日标第1种）疏AB：自攻尖尾（日标第4种）密；B：自攻平尾（日标第2种）疏；C：自攻平尾（日标第3种）密；P：双丝牙HL：高低牙U：菠萝牙纹；T：自攻平尾切脚AT：自攻丝尖尾切脚M：机械牙；BTT：B型三角牙CCT：C型三角牙PTT：P型三角牙STT：S型三角牙⑤热处理H：有热处理N：没热处理⑥表面处理Zn：白锌C：彩锌B：蓝锌F：黑锌O：氧化黑Ni：镍Cu：青铜Br：红铜P：磷化⑦备注（+）：十字槽（-）：一字槽（T）：菊花槽（H）：内六角（PZ）：米字槽（+-）：+-槽（Y）：Y型槽（H）：H型槽（L）：止退花齿（WIS）：单活动弹垫圈（WIF）：单活动平垫圈（WIT）：单活动外齿垫圈（W2SF）：双活动平弹垫圈（W=6mm）：垫圈外径等于6mm（SUS）：不锈钢（Cu）：黄铜（Br）：红铜（）：（）：（）：（R）：其它注释①公称螺纹外径(螺纹规格）：分公制和英制两种。公制螺纹→常用规格有2；;;;;3;;;4;;;;5;6;8;10;12;14;16;20。单位mm(毫米）。英制螺纹→常用规格有2#;4#;6#;8#;10#;12#;1/4;7/32;5/16;3/8;1/2;9/16;3/4。单位in(英寸）。②牙数/牙距：牙数定义→一英寸（）长度中所含牙纹的个数。 浙江吉达金属有限公司致力于提供螺钉，有想法的不要错过哦！
自攻螺钉是于1914年大批引入工业的。**早的设计(基本上是模仿木螺钉)是一种用淬硬钢制成的，末端为A型的螺纹成形螺钉，主要应用于连接供热和通风系统的薄板金属通道。因此也被称为:"薄板金属螺钉"。到了20世纪20年代末，随着市场的拓宽和新的应用，强调新的设计，***提高了其应用性能。下面介绍自攻螺钉在40年发展中的四个不同阶段:螺纹成形自攻螺钉，螺纹切削自攻螺钉，螺纹辗制自攻螺钉和自钻自攻螺钉。1.普通自攻螺钉(螺纹成形自攻螺钉)普通自攻螺钉是早期薄板金属螺钉的直接产物。原理是:当把它拧入预制孔里时，通过紧靠着孔周围材料的移位，以及把材料推入螺纹之间的空隙，进而形成与螺钉相连接的内螺纹。2.自切自攻螺钉(螺纹切削自攻螺钉)由于普通自攻螺钉螺纹成形只有在相当薄.而且韧性好的材料上才能方便实现。研制把自攻螺钉的用途扩大到较厚截面和较硬、较脆及其他变形能力差的材料。这样就研制出了自切自攻螺钉:在螺钉杆部末端加工出切削凹槽或刃口。当把这种螺钉拧入预制孔里时，螺钉就起到丝锥的作用，实际切削出与自身连接的螺纹。3.自挤自攻螺钉(螺纹辗制自攻螺钉)20世纪50年代初，紧固件工程师们开始认识到自攻螺钉具有"结构性"的潜在优势。 螺钉，就选浙江吉达金属有限公司，用户的信赖之选，欢迎您的来电！江西12.9级螺钉厂家直供
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零件安装孔内壁在螺钉挤压作用下发生较大变形，从而造成拧紧扭矩过低，无法达到规定的拧紧力矩。图12所示的PA6零件经CT扫描后，可看到安装孔的一侧区域存在大量孔洞，拧紧时无法达到规定力矩。图12塑料安装孔壁存在孔洞(CT扫描)造成开裂对于PPS-GF30和PBT-GF30等刚性高、韧性低的塑料材料，如果零件安装孔壁内部形成的孔洞体积较大，特别是孔洞形状极为不规则(如存在尖角等结构)时，会导致孔洞边缘产生高的应力集中，在自攻螺钉旋入挤压内壁时,便会以应力集中点为起始位置发生开裂，进而造成塑料零件开裂。从以上讨论可知，塑料件安装孔壁内部存在孔洞是否会对自攻螺钉拧紧造成影响是不一定的。在分析具体的拧紧失效问题时，即使确认塑料件内存在孔洞，也还要进行进一步的分析和验证。当然，应该从设计和工艺的角度进行调整和优化，以尽可能消除孔洞。环境温度塑料性能受环境温度影响很大，因此塑料件在装配过程中的失效问题往往随季节温度变化呈现一定的规律性。例如，北方地区进入冬季时，塑料件在装配时(包括采用自攻螺钉拧紧的塑料件)发生断裂的失效问题会增多。这是因为温度降低后，塑料分子链段运动能力减弱，材料刚性提高，韧性降低，可能会在拧紧过程中发生开裂。 宁夏内六角螺钉现货
