自攻螺钉的扭矩设计及评估
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发布时间：2024-10-22 01:52
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时间：2024-11-05 19:58
自攻螺钉的扭矩设计及评估是确保塑料件连接稳定性和可靠性的重要环节。塑料自攻螺钉因其连接简便、成本低廉，广泛应用于汽车等工程领域塑料件连接。这类螺钉硬度较高，通常与10.9级螺栓相当，牙型角度为30°。设计拧紧工艺扭矩时，需要兼顾连接件的有效夹紧和被连接件的完整性。
自攻钉拧紧过程包含定位找帽、拧入并攻丝、以及拧紧装配三个阶段。扭矩过大会导致塑料件破坏失效，因此需要精确控制。拧紧曲线分为四个阶段：攻丝阶段扭矩为攻丝扭矩，即拧入扭矩，一般不建议过高；贴合至线性最大扭矩点的扭矩为工艺扭矩，即零件产生有效夹紧力的位置；线性最大扭矩至破坏扭矩点的扭矩超过后，塑料开始不可逆破坏；破坏扭矩点后，塑料进一步破坏，扭矩降低直至接近零。
塑料自攻钉的工艺扭矩设计需考虑拧入扭矩、破坏扭矩以及工艺扭矩等关键参数。拧入扭矩在攻丝阶段的最大扭矩，而工艺扭矩则基于拧入扭矩计算。拧紧扭矩太低会导致零件无法夹紧或贴合，太高则会导致塑料件开裂。合适的拧紧扭矩至关重要，建议的公式为工艺扭矩大于贴合扭矩，在贴合扭矩基础上加上贴合扭矩至破坏扭矩的0.3至0.5倍，且最大工艺扭矩不超过破坏扭矩的0.6倍。
通过案例分析，实际应用上述公式计算拧紧扭矩范围，进而确定工艺扭矩。测试零件数量至少10个，确保工艺扭矩计算的可靠性。残余扭矩测试采用再拧紧扭矩法，捕捉连接副动静摩擦转化点对应的扭矩范围。考虑到塑料连接件的特性，再拧紧扭矩范围设定为0.5倍至1.2倍工艺扭矩。
设计自攻螺钉连接时，基本原则是保证被连接件的有效贴合与拧紧，同时防止过拧导致塑料件失效。拧紧扭矩设计需进行大量零件测试，确保工艺扭矩在安全范围内，再拧紧扭矩范围应设置合理。通过这些步骤，可以实现塑料自攻钉连接的稳定性和可靠性。
