它是打头时一并成型的, 无需两次工序. 整缘六角头(TRIMMED
HEX)是较贵的一种.打头后,再第二道工序加工六角面. 这会使角度更尖锐, 有利使用性能并且外观好看. 另外, 两种类型的六角头有时头部会开槽, 这样有必要时亦可用起子驱动.
驱动工具相当普及.外六角适用于手动, 自动装配的中, 低扭矩使用场合.额定扭矩一定要记住. 当紧固件及其驱动工具变形时, 其余系统应当重新检查. 外六角头紧固件在各种钢板的装配非常有用.
十二棱头 : 十二棱驱动系统是高强度外扳手系统主要用于飞机工业.十二棱设计是基于圆柱加上适度的顶点 - 正如名称所指 - 十二棱. 当用于飞机工业时,会沿头部中心钻孔至头部高度的2/3高处以减少重量.十二棱主要用于高强度紧固件.这种紧固件应用于大扭矩场合.这种头部的驱动是使用相同结构的套筒.十二棱系统一般优于外六角系统,但缺点是一样的. 紧固件驱动结合主要是在棱上而不是在面上. 当重复使用时, 棱易于磨损变成圆形而使紧固件扭转不动. 驱动套筒还有一个缺点. 因为这种结构紧固件所承受的扭矩反作用在套筒内壁而导致开裂.这种紧固件本身很贵, 该缺点亦增加其成本.十二棱结构的制造比许多其它类型的结构难, 但它亦是打头中成型的.一般可取得驱动工具.十二棱驱动系统商业上用于高强度场合. 尤其用于COUNTERBORE场合, 重型机器及设备以及飞机上.
外梅花头 : 梅花驱动系统适用于所有外扳手驱动场合.梅花型驱动设计是六角叶状, 有平行于紧固件轴线直边, 高度适中. 叶状在驱动时是面接触而不像其它大多数驱动系统为点接触. 这使驱动力矩传递更有效率.梅花外驱动系统可用于任何扭矩要求, 但它最适用与高, 中扭矩场合.它的快速, 方便与驱动工具自动及结合使它极适合于自动装配外梅花头型像其它外头型一样用套筒驱动. 由于它是用支撑面有效传递扭矩, 套筒基本上不会损坏, 因此节约了驱动工具之成本, 从而大大降低高速, 大量应用时的紧固件成本.紧固件头部即使重复使用也绝不会变形. 这节约了在装配时的紧固件成本, 服务及返工.梅花设计头部易在严格公差内成型, 所有制造也没有问题.工具也可从几个大的知名度很高的供应商买到.这种头型是解决自动装配问题包括工具损坏及紧固件变形的方法. 梅花驱动适用于在手动或自动装配要求高扭矩的大多场合.梅花头可适用于装配,汽车,重型机器及设备等. 梅花头极适用于螺纹切削和螺纹成型自攻螺丝. 这时多余扭矩是必须的场合. 梅花头用途是多种多样的.
3.4 螺丝长度 : 对在组装时保证螺丝完全螺纹与结合件厚度之配合而言, 螺丝长度选择非常重要. 平均螺丝长度应等于结合长( 组件总厚度 )加上螺丝尾端. 螺丝尾端为非完全螺纹部份再加上螺纹成型螺丝AB或BP型锥尾长度或钻尾螺丝钻尾长度. 这些不同锥尾或钻尾长度各规范均有规定, 且B18.6.4附录中有其计算公式.
例如我们要使用1/4”-20盘头螺纹成型自攻螺纹来组装一0.25”厚及一0.21”厚之平板, 螺丝尾端最大长度为0.175”, 螺丝长度公差为+0 -0.03”.则螺丝长度应为0.25+0.21+0.175+0.03 = 0.665”. 因此应使用3/4”长之螺丝. 此时结合后暴露于另一端之长度为0.75-0.21-0.25 = 0.290”, 自攻螺丝一般适合于1/8”长度之增加.
4材料, 热处理,最终处理及机械性能要求 : 自攻螺丝可由碳钢,不锈钢,铜或铝制造.而碳钢自攻螺丝占了绝大部份,甚至超过 95%,钢铁材料以外材质之自攻螺丝紧在JIS B1055附属书2中有机械性能(硬度及扭力强度)的规定,其余并无国家规范或其它公认规范,对于机械性能一般由采购者和制造厂商协议而定.因此本文所讨论之问题,几乎集中在碳钢材料.
4.1材料 : 碳钢自攻螺丝由低碳钢所制成,当客户有要求时,亦有使用中碳钢制造者.但大部份使用C1018 – C1022材料(这是因为含碳量要在0.15%以上在热处理上起作用).原材料线材大都经伸线→退火或球化→精伸线等过程以符合其成型条件.规定材料成份如下:
英制1自攻螺丝材料化学成份
自攻螺丝规格 分析2 成份限制,依重量百分比 %
碳 锰
# 4 或更小 炉内分析 0.13 – 0.25
0.60 – 1.65
制品检查 0.11 – 0.27 0.57 – 1.71
# 5 到1/2英寸 炉内分析 0.15 – 0.25 0.70 –
1.65
制品检查 0.13 – 0.27 0.64 – 1.71
1.公制螺丝并无特别要求及限制其化学成份.
2.炉内分析只提供订单信息用.制品检查为考虑螺丝心部的碳化物之偏析.
4.2 热处理 : 自攻螺丝需经渗碳热处理以获得非常硬之表面以便进行螺纹攻入成型或切削.经渗碳及调质热处理后,规范上所要求之机械特性有:
表面硬度 : 一般自攻螺丝渗碳后表面应有45 HRC以上之硬度,以便能攻入铁板中.钻尾螺丝的表面硬度及心部硬度要比一般自攻螺丝高一点(J78要求表面硬度须有50~56HRC),这是因为钻尾螺丝多了一个钻孔之作业.为达日常测试或快速检查之目的,表面硬度可以使用 HR 15N ,Knoop或微克氏微小硬度检查.这些方法的选择取决于制品可测试面积的尺寸.制品表面应予轻微的处理后,再测试硬度值.如果硬度值低于规定时,可参考下列叙述之方法:使用500g荷重之Knoop或300g之微克氏微小硬度机在制品表面下0.002英寸之位置读取硬度值,如果全渗碳深度为0.004英寸和以下时,可以使用100g荷重在表面下0.001英寸之位置测试.当检测表面硬度和渗碳深度时,为确保镶埋材料能适当支撑,读值将取自从中心到超过中心线的范围内之纵剖面测量.样品应能在镶埋材料中得到适当的支撑.测试时在显微镜上量测样品截断面之外径时,最少应有原样品外径95 %以上.
渗碳深度 : 渗碳深度相当重要,渗碳太浅,螺丝无法正确进行组装作业,渗碳太深,中心之扭矩及延展性会受到影响.一般自攻螺丝渗碳深度的测试须在螺丝截断面的中点(最少应有原样品外径95 %以上)的牙山上的中点上量测,ISO 2702规定小于ST 3.9的螺丝可以在牙谷处往中心部量测.
回火后心部硬度 : 心部硬度应在螺丝截断面上靠近尾端之完全的牙底径(平行处)处由牙底径至半径的中间点处测量.
