湘潭大學(xué)函授（業(yè)余）畢業(yè)論文題目：自攻螺絲使用以及相關(guān)螺柱設(shè)計(jì)院系：專業(yè)：學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)教師：完成同期：

湘潭大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書論文（設(shè)計(jì)）題目：學(xué)號(hào)：姓名：專業(yè)：指導(dǎo)教師：系主任：一、主要內(nèi)容及基本要求二、重點(diǎn)研究的問題三、進(jìn)度安排序號(hào)各階段完成的內(nèi)容完成時(shí)間12345678四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)

文獻(xiàn)綜述自攻螺釘可省去攻絲工序,直接在已鉆孔的工件上緊固。而自鉆自攻螺釘又進(jìn)一步發(fā)展,在自攻螺釘桿部前端增加鉆頭部分,是一種集鉆孔、攻絲、緊固為一體的新穎緊固件。它是標(biāo)準(zhǔn)緊固件行業(yè)90年代推廣應(yīng)用的新產(chǎn)品。因其連接可靠，省工省時(shí),已被廣泛應(yīng)用于建筑(彩色鋼板、輕鋼龍骨、塑鋼門窗安裝)、汽車、家電、裝滿、造船等行業(yè)。自鉆自攻螺釘于70年代末在國外聞世。我國80年代后期進(jìn)口了生產(chǎn)該產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)備—自鉆自攻螺釘鉆尾成型機(jī),之后逐步生產(chǎn)自鉆自攻螺釘。90年代中期,隨著市場(chǎng)對(duì)自鉆自攻螺釘需求的不斷增加,在上海、江蘇、浙江等地已有一些企業(yè)批量生產(chǎn)自鉆自攻螺釘。為了促進(jìn)和規(guī)范自鉆自攻螺釘生產(chǎn),國家技術(shù)監(jiān)督局于1995年12月制訂了自鉆自攻螺釘國家標(biāo)準(zhǔn)(G叮T15856.1一15856.4一1995,G叮T3098.11一1995)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了十字槽盤頭、十字槽沉頭、十字槽半沉頭和六角法蘭面等四種形狀自鉆自攻螺釘。[1]Milson.A.H,ShearDiaphragmsofLightGagesteel,JournaloftheStructuralDivision,ASCE,Vol.86.NO.STL,Nove1960[2]Davies.J.M,CalculationofSteelDiaphragmBehaviour,Proc.ASCE,J.Struct.Div.ST7,July1976[3]錢力等譯壓型鋼板剪力蒙皮的非線性分析國外建筑科學(xué)1989.4[4]趙紀(jì)生等譯輕鋼受剪蒙皮分析國外建筑科學(xué)1989.4[5]龍莉萍等譯波形剪力板的強(qiáng)度和剛度國外建筑科學(xué)1989.4[6]龍莉萍等譯壓型鋼板受剪時(shí)的翹曲與扭轉(zhuǎn)哈爾濱建筑工程學(xué)院1989.2[7]姬廣華等譯薄壁鋼結(jié)構(gòu)中無墊圈的螺栓連接國外建筑科學(xué)1989.4[8]姬廣華V-115型壓型鋼板在平面內(nèi)抗剪性能的研究哈爾濱建工學(xué)院碩士論文1987[9]陳思甜等譯波形蒙皮板抗剪性能的理論計(jì)算和試驗(yàn)觀察國外建筑科學(xué)1989.4

目錄TOC\o"1-3"\h\u198921.自攻螺絲的介紹 .自攻螺絲的介紹1.1自攻螺絲的基本概念自攻螺釘，英文名為Self-tappingScrew是在金屬或非金屬材料之預(yù)鉆孔中自行攻鉆出所配合陰螺紋之一種有螺紋扣件。自攻螺釘多用于薄的金屬板（鋼板、鋸板等）之間的連接。連接時(shí)，先對(duì)被連接件制出螺紋底孔，再將自攻螺釘擰入被連接件的螺紋底孔中。由于自攻螺釘?shù)穆菁y表面具有較高的硬度（≥45HRC），可在被連接件的螺紋底孔中攻出內(nèi)螺紋，從而形成連接。我們常用的是三角塑膠自攻螺絲，三角塑膠自攻螺絲常用于熱塑性塑膠上，三角塑膠自攻螺絲減小了鎖緊力矩，攻入后塑膠件不易變形，有利于提高強(qiáng)度和安全可靠性，并給重復(fù)裝配提供了可能性。1.2自攻螺絲的分類螺釘頭部形狀有圓頭，平頭，半沉頭及沉頭等。材料一般用滲碳鋼，熱處理后材料表面硬度不低于45HRC。與普通螺釘?shù)穆菁y相比，在相同的大徑時(shí)，其螺距大而小徑則稍小，已標(biāo)準(zhǔn)化。自攻螺釘材料可分為碳鋼和不銹鋼兩種，其中碳鋼材料通常用1022中碳鋼為主。通常用在門窗，鐵皮上。其頭部是一端制成增大形狀之部分形成的承面.對(duì)螺紋成型及螺紋切削自攻螺絲（自攻釘）而言,平頂埋頭(FlatCountersunk),扁圓埋頭(OvalCountersunk),盤頭(Pan),六角及六角華絲頭(HexandHexwasherHead)最為重要,這五種頭型占了所有自攻螺絲幾乎90%以上,使用自攻螺絲（自攻釘）應(yīng)先考慮此。另五種其它型式為平頂凹承面(FlatUndercut),平頂整緣(FlatTrim),扁圓凹承面(OvalUndercut),扁圓整緣(OvalTrim)及圓柱頭(崗山頭Fillister)為比較次要頭型,而香頂埋頭.螺紋滾成自攻螺絲（自攻釘）頭型之選擇與上同,使用主要考慮菇頭(Truss),圓頭(Round)及100度平頂埋頭為新設(shè)計(jì)所不取,蓋其功用可為其它頭型所取代,盤頭可取代香菇頭及圓頭,82度平頂埋頭可取代100度平為平頂,扁圓頂,盤頭,六角頭及六角華司頭五種。1.3自攻螺絲的關(guān)鍵指標(biāo)（1）螺釘材質(zhì)；（2）螺釘?shù)闹睆?，螺釘?shù)拈L(zhǎng)度；(至少2MM直徑，長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況選擇)（3）螺釘頭型，螺釘尾型；（頭型為P頭，尾型為平尾）（4）螺釘牙距，螺釘牙深；(采用標(biāo)準(zhǔn)系列)（5）螺釘?shù)念^徑，螺釘頭的厚度，螺釘?shù)牟坌图安凵睿?采用標(biāo)準(zhǔn)系列)（6）螺釘?shù)臒崽幚砑氨砻嫣幚恚?.4前期設(shè)計(jì)說明（一）設(shè)計(jì)師應(yīng)在ID設(shè)計(jì)輸入階段便大致選擇螺釘、配用螺柱的類型與規(guī)格，以及設(shè)計(jì)擺放位置。設(shè)計(jì)初始階段的規(guī)避，作為設(shè)計(jì)輸入評(píng)審項(xiàng)目之一，設(shè)計(jì)評(píng)審時(shí)將對(duì)該項(xiàng)內(nèi)容嚴(yán)格把關(guān)。（二）注意與螺釘配合的塑料件材料選用。塑件材質(zhì)偏軟若開孔較小容易使塑件與螺釘?shù)膫?cè)面接觸面產(chǎn)生螺紋，導(dǎo)致返工拆裝螺釘?shù)壤щy。塑件螺釘沉孔處的壁厚不宜過薄，一般為背殼壁厚值。后面會(huì)有詳細(xì)描述。2.螺絲柱的相關(guān)設(shè)計(jì)2.1螺柱的頂出方式與使用螺柱在模具成型時(shí)頂出，通常用頂管（套筒），或頂桿頂出。由于使用頂管其模具成本會(huì)提高很多，所以模具上盡可能避免使用頂管頂出，其模具種對(duì)應(yīng)的孔用絞刀精加工，以避免出毛邊。注：1．當(dāng)零件為透明材質(zhì)時(shí)，一般采用頂管（套管）頂出。如果用頂桿頂出，往往會(huì)造成公模面出現(xiàn)印痕，影響美觀。2．當(dāng)零件由于結(jié)構(gòu)原因，沒有頂桿的位置時(shí)考慮用頂管頂出。2.2螺絲柱的拔模斜度螺絲柱設(shè)計(jì)時(shí)，沿脫模方向應(yīng)涉及足夠的拔模斜度，否則造成脫模困難或頂出出拉傷1．螺柱沿脫模方向常用的拔模斜度0.5~2.0度，如圖2.1所示：圖2.1拔模斜度示意圖通常運(yùn)用頂管頂出時(shí)，考慮用較小的拔模斜度為（0.5度~1度），使用頂桿頂出時(shí)考慮較大的斜度（1.0~2.0度）。2．如圖2.2，當(dāng)螺柱的高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于所用螺絲時(shí)，螺絲的預(yù)孔也可以設(shè)計(jì)一定的拔模斜度，但無拔模斜度的預(yù)孔，長(zhǎng)度要大于螺絲長(zhǎng)度。圖2.2螺柱的高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于所用螺絲時(shí)拔模斜度當(dāng)螺絲柱長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)（L長(zhǎng)度/D直徑>2）,為了加強(qiáng)螺柱強(qiáng)度，防止其短掉，就要考慮用加強(qiáng)筋來提高強(qiáng)度。（1）加強(qiáng)筋的典型尺寸如圖2.3所示：圖2.3加強(qiáng)筋的典型尺寸示意圖（2）螺絲柱加強(qiáng)筋的幾種形式A.螺柱四周無特殊限制時(shí)，加強(qiáng)筋最好以0度，90度，180度，270度分布，這樣模具制造也比較簡(jiǎn)單，如圖2.4所示：圖2.4螺柱四周無特殊限制時(shí)加強(qiáng)筋示意圖B.結(jié)構(gòu)限制時(shí)，可用特殊角度分布，如2.5圖所示圖2.5結(jié)構(gòu)限制時(shí)加強(qiáng)筋示意圖C.當(dāng)螺柱與塑件壁厚較近時(shí)可用筋把螺絲柱與壁聯(lián)接起來，這樣既增加了塑件強(qiáng)度，又提高了螺柱的強(qiáng)度，如圖2.6：圖2.6螺柱與塑件壁厚較近時(shí)加強(qiáng)筋示意圖D.如圖2.7當(dāng)幾螺柱相距太近時(shí)，可考慮把幾個(gè)螺柱用筋連接在一起，強(qiáng)度可提高。圖2.7幾螺柱相距太近時(shí)加強(qiáng)筋示意圖E.如果塑件有定位柱時(shí)，可考慮將定位柱與螺絲柱用筋聯(lián)接在一起，這樣既加強(qiáng)了螺絲柱，又加強(qiáng)了定位柱，如圖2.8所示：圖2.8塑件有定位柱時(shí)3.螺絲預(yù)孔的深度以使塑件表面不縮水為準(zhǔn)，將穴盡可能作深，外觀不頂白為宜，一般其最大穴深探入壁厚T/3~T/2,如圖所示：圖2.9最大穴深探入壁厚T/3~T/2示意圖其他：1．BOSS柱內(nèi)徑經(jīng)驗(yàn)值為：螺柱內(nèi)徑(ABS,ABS+PC)=螺絲外徑-0.40mm；螺柱內(nèi)徑(PC)=螺絲外徑-0.30mm或0.35mm（可以先按0.30mm來設(shè)計(jì)，待測(cè)試通不過再修模加膠）2．外徑設(shè)計(jì)中可以取：螺柱外徑〉=2x螺絲外徑(M2.5以下適用)3．BOSS柱壁厚值為<整體塑件壁厚值2/3.該壁厚值與注塑縮水及螺釘牙深有關(guān)，壁厚小容易BOSS柱開裂，壁厚大容易縮水，BOSS柱可視情況加筋條支撐；4．在BOSS柱頂面開孔處設(shè)計(jì)0.3×45°倒角，起導(dǎo)向作用。2.3螺絲對(duì)應(yīng)螺絲柱及其螺絲孔尺寸參考圖2.10螺絲孔尺寸參考3.相關(guān)注意事項(xiàng)3.1螺絲選用注意事項(xiàng)（1）選用自攻螺釘經(jīng)驗(yàn)值必須咬合5個(gè)牙以上。（2）選用自攻螺釘必須至少滿足10次反復(fù)鎖拆試驗(yàn)。針對(duì)各個(gè)機(jī)型，給定力矩，應(yīng)滿足10次拆裝螺釘不出現(xiàn)滑牙現(xiàn)象。（3）螺釘頭部不出現(xiàn)滑牙現(xiàn)象，與螺釘頭部槽深、螺釘硬度及車間生產(chǎn)員工熟練度與操作優(yōu)良性有關(guān)。設(shè)計(jì)師應(yīng)注意螺釘頭部的槽深設(shè)計(jì)，槽深太淺易產(chǎn)生滑牙（對(duì)此我們統(tǒng)一使用標(biāo)準(zhǔn)P頭十字槽螺釘）（4）單牙自攻螺釘長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，因?yàn)楦街Σ蛔悖箧i緊力矩偏大，不易攻鎖，多攻幾次因?yàn)槊看问┘恿夭灰蝗菀谆溃也灰祖i緊。(所以雙牙規(guī)格為主)（6）不宜采用規(guī)格太小的自攻螺釘，否則車間裝配易出現(xiàn)滑牙現(xiàn)象。（螺紋直徑要求2MM及以上，天線等小零件可用1.6MM直徑）3.2常見緊固設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)3.2.1避開穿板式固定盡量不要采用穿板式（螺絲柱之間夾有pcb）固定,不這么做的好處有以下幾點(diǎn)：（1）能更好地起到固定PCB的作用（螺絲柱的端面往往因?yàn)槁萁z鎖入，而變形不準(zhǔn)）。（2）減少自攻牙螺絲裝入點(diǎn)至完成攻牙面的距離，能很好的增加鎖螺絲時(shí)段的穩(wěn)定性，不至于破壞到殼體而出現(xiàn)滑牙等現(xiàn)象。（3）增加自攻牙螺絲的鎖入量，使固定性能更好3.2.2牙距，牙紋以及配合尺寸的影響圖3.1牙距，牙紋以及配合尺寸的影響示意圖（1）原理上注意要求B=0.15mm，C=0.15mm，D=0.30mm以上，B、C、D三的尺寸都很小時(shí),自攻后A處擠壓料無處流動(dòng)，所以在反復(fù)鎖螺絲的時(shí)候很容易造成滑牙的現(xiàn)象,無法滿足手機(jī)開發(fā)的需要，當(dāng)B、C、D三的尺寸得到滿足,在第一次自攻的時(shí)候，塑料柱孔內(nèi)可產(chǎn)生很自然的牙紋，后續(xù)的反復(fù)鎖螺絲的動(dòng)作都會(huì)讓自攻牙來去自如，且塑料具有很明顯熱脹的性能，這點(diǎn)就不會(huì)有問題了（此點(diǎn)我們只要注意廠家D尺寸，也就是牙高在0.3MM以上就可，目前只要按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選定就沒有問題），至于螺絲柱后面會(huì)有詳細(xì)論述（2）在手機(jī)這種精密度較高的產(chǎn)生中，強(qiáng)烈建議不要采用尖頭的自攻牙螺絲，無任是設(shè)計(jì)還是制造后的手機(jī)產(chǎn)品，螺絲很難保證效果,會(huì)產(chǎn)生頂白,松動(dòng)滑牙等問題.（3）使用雙牙螺絲，因?yàn)殡p牙螺絲的導(dǎo)程為2*牙距，而單牙為1*牙距，相同的鎖和圈數(shù)鎖入深度相差一倍，扭矩也會(huì)大為不同，這對(duì)我們反復(fù)拆卸意義重大，所以采用雙牙螺絲。3.2.3關(guān)于鎖緊扭矩1N.M=10.197Kgf.cm。工業(yè)上常說的扭力在物理學(xué)上其實(shí)是力矩，