搜索【專業(yè)積累】一文全懂——鋼絲螺套分類、應(yīng)用、工藝和使用方法
2017-04-07 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
一、鋼絲螺套相關(guān)概念
1、什么是鋼絲螺套?
鋼絲螺套是一種新型內(nèi)螺紋緊固件,它是由高強(qiáng)度、高精度、高表面質(zhì)量的耐蝕菱形截面的鋼絲繞制而成,形如彈簧。鋼絲螺套裝入螺孔中,鋼絲螺套的外表面靠彈力貼合在螺孔上, 其內(nèi)表面形成新的螺紋,用于擰入螺釘或螺栓,使螺釘或螺栓不直接與基體接觸,保護(hù)了基體及螺釘,起到延長(zhǎng)螺紋使用壽命、增加螺紋連接強(qiáng)度、增大螺紋受力面、增加螺紋連接的承載力和抗疲勞強(qiáng)度、抗震防松脫等作用。
2、鋼絲螺套的作用
(1)、鋼絲螺套應(yīng)用在金屬或非金屬材料(如鋁、鎂等輕合金工程材料)的機(jī)械零部件上,能形成高強(qiáng)度、耐磨損、高精度的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋。在改善低強(qiáng)度機(jī)體螺紋強(qiáng)度方面,鋼絲螺套作用非常的明顯。
(2)、鋼絲螺套應(yīng)用在對(duì)已損壞的內(nèi)螺孔螺紋修復(fù)上,作為一種螺紋修復(fù)手段,被損螺紋可得到快速有效的修復(fù);
(3)、利用鋼絲螺套進(jìn)行公制、英制螺紋孔轉(zhuǎn)換,非常方便、快速。
3、鋼絲螺套的分類
(1)、按照功能分類
A、普通型螺紋絲套(Helicoil Free-Running Inserts) 標(biāo)記“FR”
B、鎖緊型螺紋絲套(Helicoil Screw Lock Inserts) 標(biāo)記“SL”
(2)、按照鋼絲螺套材料分類
A、Cr-Ni不銹鋼材料:通過(guò)強(qiáng)度和材料的組合,在通常情況下使用,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。
B、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。
C、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。
(3)、按照螺紋材質(zhì)分類
A、Cr-Ni不銹鋼材料:通過(guò)強(qiáng)度和材料的組合,在通常情況下使用,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。
B、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。
C、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。
(4)、按照旋轉(zhuǎn)方向分類
A、右旋鋼絲螺套
B、左旋鋼絲螺套
(5)、按照安裝柄分類
A、有安裝柄鋼絲螺套
B、無(wú)安裝柄鋼絲螺套
(6)、表面有無(wú)鍍層分類
A、表面無(wú)鍍層鋼絲螺套
B、表面有鍍層鋼絲螺套 如:鍍銀、鍍鎘等
二、鋼絲螺套加工流程
相信很多人都會(huì)對(duì)鋼絲螺套、自攻螺套等一些緊固件的生產(chǎn)過(guò)程很好奇,其實(shí)螺套的加工有兩種形式,一種是手動(dòng)加工,另一種是全自動(dòng)加工。
手工制作:1.原絲拉拔; 2.清洗原絲 3.繞制螺紋 4.沖斷5.開(kāi)槽 6.清洗 7.烘干定型 8.檢測(cè) 9.入庫(kù) 10.包裝
二、二、全自動(dòng)加工:1 原絲拉拔p; 2.清洗原絲 3.全自動(dòng)加工; 4.清洗 5.烘干定型 6.檢測(cè) 7.入庫(kù) 8.包裝。
三、鋼絲螺套安裝工具
狹義的鋼絲螺套安裝工具是專指鋼絲螺套安裝扳手,主要用于鋼絲螺套在螺紋底孔內(nèi)的安裝,其基本原理是使鋼絲螺套通過(guò)一段引導(dǎo)螺紋,迫使外徑收縮,以便順利裝入底孔,分為手動(dòng)及自動(dòng)安裝扳手。廣義的鋼絲螺套安裝工具包括了以下幾種:
1、專用絲錐:專用絲錐:用于加工鋼絲螺套安裝孔的內(nèi)螺紋;
2、安裝扳手:用于將鋼絲螺套裝入內(nèi)螺紋孔中;
3、沖斷器:用于折斷鋼絲螺套安裝柄;
4、卸套器:用于取出裝入螺紋孔中的鋼絲螺套;
5、螺紋塞規(guī):用于檢驗(yàn)安裝鋼絲螺套的內(nèi)螺紋孔。
四、鋼絲螺套的安裝步驟
鋼絲螺套手動(dòng)安裝過(guò)程
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1、鉆孔
使用表中所列的標(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。
五、鋼絲螺套去柄操作方法
1、鋼絲螺套專用沖斷器插入裝配好的鋼絲螺套螺紋孔中,用沖斷器的沖桿頂住鋼絲螺套的安裝柄。
2、用200g左右的榔頭敲擊沖桿去除安裝柄,敲擊力的大小和方向均應(yīng)準(zhǔn)確,使安裝柄能夠完整地脫落。
3、用鉗子或鑷子取出被沖斷的安裝柄,避免后患。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)安裝鋼絲螺套錯(cuò)誤或是安裝鋼絲螺套的螺孔不合格等,安裝后將影響與螺栓的正常配合使用,或者以前所安鋼絲螺套,由于使用時(shí)間太久而造成磨損和彈性下降等原因,將影響鋼絲螺套形成的內(nèi)螺紋的正常使用,需要取出鋼絲螺套。取出的方法如下:
用帶刃口的卸套器垂直放入鋼絲螺套所形成的螺紋孔中,用榔頭輕輕敲打后,施以軸向力使卸套器刃口部分牢牢卡住鋼絲螺套,然后反螺紋方向旋出鋼絲螺套。取出后的鋼絲螺套不能再使用了。
鋼絲螺套取出后再重新裝入一新的鋼絲螺,螺紋孔又換然一新了。
六、鋼絲螺套的優(yōu)點(diǎn)
(1)絲套是高精度的內(nèi)、外螺紋的同心體,其自由狀態(tài)下外徑比安裝螺孔直徑稍大,從而使絲套裝好后,可以牢固地固定在螺紋孔內(nèi),不需采取其他固定措施,其各項(xiàng)性能均優(yōu)于攻絲形成的螺紋。
(2)由于絲套是有高強(qiáng)度及高表面質(zhì)量的不銹鋼絲制成,表面粗糙度0.4,從而減少了螺釘與其的摩擦及磨損,可使螺釘上由于摩擦而產(chǎn)生的扭力減少90%,所以用最小的鎖緊力矩即可得到最大的預(yù)緊力矩和螺釘拉力防止螺釘松動(dòng)。
(3)絲套使螺釘與安裝螺孔之間形成彈性聯(lián)接,從而消除了內(nèi)、外螺紋之間的螺距和牙型誤差,使每圈螺紋上的符合均勻分布,并能減振,從而加強(qiáng)了內(nèi)螺紋,增強(qiáng)了螺紋連接的承載能力和抗疲勞強(qiáng)度。光彈試驗(yàn)表明,不用絲套時(shí),大部分應(yīng)力集中在上面少數(shù)幾扣螺紋上,大約只有三分之一的絲扣承擔(dān)了大部分載荷。采用了絲套后,由于絲套有一定的柔性,在加載過(guò)程中能補(bǔ)償螺栓導(dǎo)程和角度誤差,大大減少靠近斷面處螺紋第1-2扣應(yīng)力,避免螺釘在此斷裂及螺孔螺牙剪切磨損掉,從而使載荷向下延伸,均勻地分布到螺紋全長(zhǎng),提高了螺紋強(qiáng)度。
(4)在與普通內(nèi)螺紋同樣的強(qiáng)度條件下,使用絲套后,可選用尺寸較小,強(qiáng)度較高的螺釘和基體材料,因?yàn)榻z套使螺孔的強(qiáng)度大大提高,這樣就可以節(jié)約此案聊,減少重量及體積。
(5)絲套能提高接合面的密封性。
(6)木制品、塑料制品都可以裝入絲套,解決這些材料強(qiáng)度不足的弱點(diǎn),從而節(jié)約大量的金屬材料。
(7)在出現(xiàn)螺紋加工錯(cuò)誤或損壞的內(nèi)落空時(shí),一般的做法是加大螺孔及螺釘,而使用絲套作為修復(fù)手段,不但能快速經(jīng)濟(jì)地修復(fù)到原始狀態(tài),且不增加重量和體積,從而可拯救設(shè)備中的主要部件,另外,一些設(shè)備上英制的螺孔有時(shí)因英制螺釘?shù)亩倘倍槐憔S修,這時(shí)利用鋼絲螺套進(jìn)行公英制轉(zhuǎn)換,非常方便、快速。
(8)高溫部位使用絲套還可以減小零件熱應(yīng)力,防止螺紋連接卡死或擦傷。
(9)鎖緊型絲套能把螺釘(螺栓)鎖緊在螺紋孔中,在受到振動(dòng)和沖擊時(shí),可使螺釘不致松脫,比其他一些常用的鎖緊裝置(如鎖緊墊圈、彈簧墊圈等)的鎖緊性能優(yōu)越,還可反復(fù)拆卸使用。
(10)與襯套相比,使用絲套后,簡(jiǎn)化了工藝,解決了襯套精密螺紋加工和裝配的難題,結(jié)構(gòu)更加輕巧,而且內(nèi)外螺紋之間無(wú)位移度、垂直度等位置偏差,提高螺孔位置精度。
(11)在原有設(shè)計(jì)的規(guī)格上,使用絲套后,粗細(xì)牙可轉(zhuǎn)換。例如:原粗牙M10*1.5可以改為細(xì)牙M10*1.25或M10*1,不需改變其他任何結(jié)構(gòu),看不出修理痕跡。
(12)螺距為1.5mm細(xì)牙規(guī)格是,直接裝入絲套可縮小規(guī)格。例如:M14*1.5可變?yōu)?/span>M12*1.5,再裝絲套可變?yōu)?/span>M10.
(13)由于絲套的材料為耐熱、耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)不銹鋼,從而可以防止螺紋連接的繡死、卡死、擦傷等不良現(xiàn)象的發(fā)生。
五、鋼絲螺套的標(biāo)記方法
◆規(guī)格法:① FR( 普通型 ) MD (直徑)× P (螺距) -nD ( 直徑 )
② SL( 鎖緊型 ) MD (直徑)× P (螺距) -nD ( 直徑 )
標(biāo)準(zhǔn)法: D( 直徑 ) × P( 螺距 ) × N( 自由狀態(tài)下鋼絲螺套圈數(shù) )
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