鋼絲螺套緊固連接
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鋼絲螺套緊固連接
來(lái)源易緊通
近幾年新能源汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展成井噴狀持續(xù)增高，各大汽車(chē)生產(chǎn)廠現(xiàn)如今都想在新能源汽車(chē)領(lǐng)域占得一席之地，雖當(dāng)下新能源汽車(chē)正如火如荼的發(fā)展，但真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的車(chē)企相對(duì)來(lái)說(shuō)還是占少數(shù)，很大一部分企業(yè)處于PPT階段。
新能源汽車(chē)的發(fā)展取材于傳統(tǒng)汽車(chē)制造業(yè)所打下的制造基礎(chǔ)，但是新型的新能源汽車(chē)畢竟不同于傳統(tǒng)汽車(chē)的制造工藝，所以很多地方并不可以完全借鑒傳統(tǒng)汽車(chē)制造工藝。
新能源汽車(chē)螺絲緊固件采用電能驅(qū)動(dòng)，續(xù)航里程是決定是否可以面向社會(huì)重要指標(biāo)，在當(dāng)下電池革命的推動(dòng)下，新能源汽車(chē)的續(xù)航里程已經(jīng)有了很大的改觀，但是這依然不是極致，所以除電池的發(fā)展之外，車(chē)身輕量化也是各個(gè)汽車(chē)產(chǎn)品制造廠都在攻克的難題，傳統(tǒng)鋼制車(chē)身在更改車(chē)身設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的情況下可以相對(duì)減輕汽車(chē)總重，但由于鋼材質(zhì)的本身情況，這種減重并不能達(dá)到十分可觀的收益。
在滿足車(chē)身前度要求下尋求新型輕質(zhì)材料就成了重中之重，所以全鋁或者鋼鋁混合新能源汽車(chē)車(chē)身就孕育而生，其實(shí)早在上世紀(jì)奧迪便已經(jīng)開(kāi)始了全鋁車(chē)身的開(kāi)發(fā)，它的ASF空間框架被用于A8、R8等車(chē)體上，給我們印象最深的當(dāng)屬2010年的D4版的奧迪A8，車(chē)身用鋁率高達(dá)90%左右。
而國(guó)內(nèi)自主品牌大規(guī)模使用鋁制車(chē)身起步相對(duì)較晚，全鋁車(chē)身的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)需要考慮的一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題便是連接，和傳統(tǒng)的鋼制車(chē)身不同，眾所周知鋁材料相比于鋼較軟，很多鋼制車(chē)身的連接技術(shù)并不適用于鋁制車(chē)身，因此很多鋁材料的連接技術(shù)由此誕生。
一、鋼絲螺套連接
今天給大家介紹一種應(yīng)用于鋁制車(chē)身的連接技術(shù)---鋼絲螺套連接。
鋼絲螺套又名螺紋絲套，簡(jiǎn)稱絲套。是為保護(hù)有色金屬螺紋孔而發(fā)展的嵌入物，適用于螺紋連接。旋入并緊固在被連接件之一的螺紋孔中，形成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋，螺栓(或螺釘)再擰入其中。
以冷軋不銹鋼線制造成螺旋狀內(nèi)外同心體螺紋線圈，橫切面呈菱形，形狀類(lèi)似于螺旋彈簧，具有較高的硬度及較好的表面粗糙度。
安裝鋼絲螺套使用專(zhuān)用的絲錐及安裝工具攻絲和安裝，螺套裝于螺孔或螺母中，有減輕螺紋牙受力不均和抗沖擊振動(dòng)的作用，可以提高螺紋的疲勞強(qiáng)度，減少螺紋的磨損和抗腐蝕性能，延長(zhǎng)螺孔壽命。
二、 性能與用途
鋼絲螺套的性能
鋼絲螺套是一種新型的連接緊固技術(shù)，在螺釘連接時(shí)可有效地改善連接條件，大大提高螺釘連接的可靠性，其優(yōu)點(diǎn)如下:
1、鋼絲螺套應(yīng)用在各種低強(qiáng)度材料中，能在很大程度上提高螺釘連接的耐磨損性能，避免連接螺紋的損壞。
2、因鋼絲螺套有一定彈性，可使螺紋各圈上的負(fù)載分布比較均勻，消除螺釘與螺孔之間的螺距和牙型偏差，并能吸收振動(dòng)，因而提高了螺紋的連接強(qiáng)度和耐疲勞強(qiáng)度。
3、鎖緊型鋼絲螺套能把螺釘鎖緊在螺紋孔中，在經(jīng)受沖擊振動(dòng)時(shí)使螺釘不至于松扣，比通常鎖緊裝置的工藝性能好。
4、與鑲嵌鋼質(zhì)或銅制襯套方法相比，在同樣強(qiáng)度條件下，可選用尺寸較小，強(qiáng)度較高的螺釘，這樣可縮小體積，減輕重量。
5、鋼絲螺套的硬度比螺釘高，因此在與螺釘連接裝拆過(guò)程中磨損小，可反復(fù)使用。據(jù)有關(guān)試驗(yàn)研究，鋼絲螺套抗拉強(qiáng)度是螺釘?shù)?倍以上，因此在螺釘斷裂情況下鋼絲螺套也不會(huì)損壞。
鋼絲螺套的用途
1、增強(qiáng)連接強(qiáng)度、改善連接條件。鋼絲螺套選入鋁、鎂等低強(qiáng)度材料，可避免滑絲、錯(cuò)牙現(xiàn)象，并獲得優(yōu)良的連接性能。
2、耐磨損。用于經(jīng)常拆卸的部位，可大大提高螺紋的使用壽命。
3、增大受力面。用于要求有強(qiáng)度連接力而不能增加螺孔直徑的部位。
4、防松脫。特別是用于航天器等產(chǎn)品要求高保險(xiǎn)系數(shù)的場(chǎng)合。
5、便于維修。將損壞的螺孔裝入鋼絲螺套，修復(fù)后可以繼續(xù)使用，避免工件報(bào)損的可能。
三、分類(lèi)
鋼絲螺套和普通螺母的螺紋的機(jī)制基本相同，旋轉(zhuǎn)方向有左旋和右旋之分，螺套也和螺栓一樣有鍍銀、鍍鎘、著色、氧化等鍍層，成分材料分三種：
1、Cr-Ni不銹鋼材料：通常情況下使用，在輕微型結(jié)構(gòu)、鋁合金結(jié)構(gòu)、海水、含氯液體、增加抗腐蝕性下使用。
2、銅合金材料:在要求用銅的情況下或經(jīng)常調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的螺紋連接時(shí)使用;在要求用于導(dǎo)電或自潤(rùn)滑等情況時(shí)使用。
3、高溫合金材料:溫度在500--750℃時(shí)耐熱使用;對(duì)宇航裝配技術(shù)、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)渦輪壓氣機(jī)在750℃內(nèi)作業(yè)時(shí)使用。相較于螺桿的不同在于有的鋼絲螺套擁有安裝柄，方便螺套的安裝。
普通型螺紋有安裝柄鋼絲套(Helicoil Free-Running Inserts) 標(biāo)記"FR"
鎖緊型螺紋絲套(Helicoil Screw Lock Inserts) 標(biāo)記"SL"
四、鋼絲螺套的安裝
安裝鋼絲螺套需使用鋼絲螺套專(zhuān)用工具，主要包括鋼絲螺套專(zhuān)用絲錐、鋼絲螺套安裝扳手、沖斷器、卸套器和鋼絲螺套內(nèi)螺紋底孔塞規(guī)。
其中，絲錐用于加工鋼絲螺套的安裝螺紋底孔，安裝扳手用于鋼絲螺套的安裝，沖斷器用于安裝尾柄的沖斷，卸套器用于螺套的拆卸，底孔塞規(guī)用于安裝底孔的檢驗(yàn)。
1.鉆孔
根據(jù)不同的規(guī)格選用相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)鉆頭鉆孔 , 鉆孔深度大于或等于鋼絲螺套安裝深度;注意不要將孔鉆成錐形 , 切屑不要掉入。鉆孔后锪孔不應(yīng)超過(guò) 0.4 螺距深度 , 因?yàn)轱量走^(guò)大不利于鋼絲螺套的旋入。
2.攻絲
使用標(biāo)有規(guī)定螺紋規(guī)格的鋼絲螺套專(zhuān)用絲錐攻絲 , 攻絲的長(zhǎng)度必須超過(guò)鋼絲螺套長(zhǎng)度 , 對(duì)于通孔 , 要全部攻絲 ; 攻絲的精度決定最終標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺孔的公差帶 , 使用者要適當(dāng)?shù)剡x擇攻絲方法和潤(rùn)滑 , 盲孔攻絲要適當(dāng)用力 , 以防折斷絲錐。
攻絲后 , 螺紋孔應(yīng)清理 , 一般用壓縮空氣噴槍吹 , 盲孔時(shí)還應(yīng)使用帶徑向孔的長(zhǎng)噴槍自下而上清理 , 也可以用清洗的方法清理螺紋孔。螺紋孔精度高時(shí) , 應(yīng)用專(zhuān)用鋼絲螺套底孔塞規(guī)進(jìn)行檢查。
3.安裝
在一般情況下應(yīng)用手工安裝器進(jìn)行鋼絲螺套安裝。鋼絲螺套放入安裝工具內(nèi) , 使安裝柄嵌入導(dǎo)桿槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝工具手柄使鋼絲螺套旋入螺孔 , 并使其距表面留有 0.25-0.75 圈空螺紋。
少量安裝鋼絲螺套時(shí)和 M14×2 以上粗牙鋼絲螺套安裝時(shí)可采用 "T "型開(kāi)槽或螺紋頭簡(jiǎn)易工具安裝 , 并注意不要在鋼絲螺套安裝柄上施加較大的軸向力以防 " 亂扣 " 。鋼絲螺套安裝后 , 為檢查所形成的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋孔精度等級(jí) , 可用相應(yīng)的級(jí)別塞規(guī)檢驗(yàn)。
4.去柄
對(duì)有折斷槽的鋼絲螺套，旋入螺孔后應(yīng)將安裝柄去除，需用去柄工具。
通孔時(shí) , 要將鋼絲螺套安裝柄折斷 , 一般用沖斷器對(duì)準(zhǔn)安裝柄 , 用 200g 左右的榔頭猛打一下即可去除 , 對(duì)于 M18×2.5 以上的粗牙鋼絲螺套和 M14×1.25 以上的細(xì)牙鋼絲螺套 , 用尖嘴鉗上下彎曲安裝柄就能折斷。然后將斷下來(lái)的安裝柄從螺孔中取出即可。
注意:若用自動(dòng)沖斷器只需用自動(dòng)沖斷器的沖頭對(duì)安入底孔的鋼絲螺套適當(dāng)用力一按便可沖斷安裝柄。
5.拆卸
將拆卸器的尖端部分伸進(jìn)絲套孔里，用力按住手柄，反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，即可將鋼絲螺套卸下來(lái)。
鋼絲螺套安裝后，螺紋孔公差帶取決于鋼絲螺套型面制造公差和鋼絲螺套安裝孔螺紋公差帶，前者由鋼絲螺套生產(chǎn)廠家控制，后者主要取決于鋼絲螺套安裝孔的攻絲精度，通常形成6H級(jí)，精度高時(shí)可達(dá)5H、4H級(jí)公差帶，統(tǒng)一螺紋標(biāo)準(zhǔn)為2B、3B?？墒褂孟鄳?yīng)級(jí)別塞規(guī)對(duì)底孔螺紋進(jìn)行檢測(cè)。
五、優(yōu)點(diǎn)
鋼絲螺套作為一種螺套緊固件，其預(yù)裝后的內(nèi)螺紋與普通螺紋相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì):
1、延長(zhǎng)使用壽命: 由于鋼絲螺套是不銹鋼材料，具有較高硬度，使較軟的基件螺紋壽命增加幾十到幾百倍;增加了其強(qiáng)度，也避免了脫扣，亂扣現(xiàn)象的發(fā)生。
2、增強(qiáng)螺紋連接強(qiáng)度: 應(yīng)用于鋁鎂等軟低強(qiáng)度合金材料，能有效增強(qiáng)螺紋的連接強(qiáng)度，鋁型材的普通內(nèi)螺紋，其最大的抗拉強(qiáng)度為1394N，而預(yù)裝鋼絲螺套的內(nèi)螺紋，其最小抗拉強(qiáng)度可達(dá)2100 N。
3、增大受力面: 可用于要求有強(qiáng)連接而又不能增加螺孔直徑的薄體機(jī)件。
4、改善連接條件，增加螺紋連接的承載力和抗疲勞強(qiáng)度: 由于鋼絲螺套是彈性緊固件，使用鋼絲螺套可以消除螺釘與螺孔之間的螺距和牙型偏差，使載荷均勻分布，從而提高了螺紋連接的承載能力和抗疲勞強(qiáng)度。
5、防銹死: 鋼絲螺套材料本身的特性和其表面極光滑，在潮濕、腐蝕等惡劣環(huán)境中使用，不會(huì)使配合的基體銹死，避免了因螺紋孔銹死無(wú)法拆卸而更換昂貴基體的損失?？捎糜诨?、航空、軍事設(shè)備等要求高保險(xiǎn)系數(shù)的場(chǎng)合。
6、耐磨、耐熱、耐腐蝕: 由于鋼絲螺套表面光潔度極高，能有效的減少內(nèi)外螺紋間的摩擦力，其材料本身更是具備了耐高溫，耐腐蝕的特性。可用于經(jīng)常拆卸、安裝的機(jī)件和經(jīng)常旋動(dòng)的螺孔內(nèi)，延長(zhǎng)其使用壽命。
7、抗震、防松脫: 鎖緊型螺套的特殊構(gòu)造在強(qiáng)烈的震動(dòng)和沖擊環(huán)境中能將螺釘鎖緊于螺孔中，不會(huì)松脫，其鎖緊性能優(yōu)于其他鎖緊裝置?？捎糜趦x器儀表、精密貴重的動(dòng)力設(shè)備、以及航天、航空、軍事設(shè)備等要求高保險(xiǎn)系數(shù)的場(chǎng)合。
8、便于維修: 在出現(xiàn)螺紋加工錯(cuò)誤或?qū)簱p壞的內(nèi)螺紋修復(fù)時(shí)，使用鋼絲螺套可使基體起死回生，并可以使用原來(lái)的螺釘，既快速又經(jīng)濟(jì)。簡(jiǎn)單舉例，如柴油機(jī)機(jī)體、紡織專(zhuān)件、各種鋁機(jī)件、車(chē)床刀臺(tái)等會(huì)因一個(gè)螺孔損壞而報(bào)廢，只要將其重新攻絲，安裝螺套，廢件即起死回生。
9、轉(zhuǎn)換: 利用鋼絲螺套進(jìn)行公制←→英制←→國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)螺紋孔的轉(zhuǎn)換，非常方便、快捷、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，適用于任何進(jìn)、出口產(chǎn)品。
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