搜索【專業積累】一文全懂——鋼絲螺套分類、應用、工藝和使用方法
2017-04-07 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
一、鋼絲螺套相關概念
1、什么是鋼絲螺套?
鋼絲螺套是一種新型內螺紋緊固件,它是由高強度、高精度、高表面質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,保護了基體及螺釘,起到延長螺紋使用壽命、增加螺紋連接強度、增大螺紋受力面、增加螺紋連接的承載力和抗疲勞強度、抗震防松脫等作用。
2、鋼絲螺套的作用
(1)、鋼絲螺套應用在金屬或非金屬材料(如鋁、鎂等輕合金工程材料)的機械零部件上,能形成高強度、耐磨損、高精度的標準內螺紋。在改善低強度機體螺紋強度方面,鋼絲螺套作用非常的明顯。
(2)、鋼絲螺套應用在對已損壞的內螺孔螺紋修復上,作為一種螺紋修復手段,被損螺紋可得到快速有效的修復;
(3)、利用鋼絲螺套進行公制、英制螺紋孔轉換,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) 標記“FR”
B、鎖緊型螺紋絲套(Helicoil Screw Lock Inserts) 標記“SL”
(2)、按照鋼絲螺套材料分類
A、Cr-Ni不銹鋼材料:通過強度和材料的組合,在通常情況下使用,在輕微型結構、鋁合金結構、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常調節轉動的螺紋連接時使用;在要求用于導電或自潤滑等情況時使用。
C、高溫合金材料:溫度在500——750℃時耐熱使用;對宇航裝配技術、飛機發動機、內燃機渦輪壓氣機在750℃內作業時使用。
(3)、按照螺紋材質分類
A、Cr-Ni不銹鋼材料:通過強度和材料的組合,在通常情況下使用,在輕微型結構、鋁合金結構、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常調節轉動的螺紋連接時使用;在要求用于導電或自潤滑等情況時使用。
C、高溫合金材料:溫度在500——750℃時耐熱使用;對宇航裝配技術、飛機發動機、內燃機渦輪壓氣機在750℃內作業時使用。
(4)、按照旋轉方向分類
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、無安裝柄鋼絲螺套
(6)、表面有無鍍層分類
A、表面無鍍層鋼絲螺套
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
相信很多人都會對鋼絲螺套、自攻螺套等一些緊固件的生產過程很好奇,其實螺套的加工有兩種形式,一種是手動加工,另一種是全自動加工。
手工制作:1.原絲拉拔; 2.清洗原絲 3.繞制螺紋 4.沖斷5.開槽 6.清洗 7.烘干定型 8.檢測 9.入庫 10.包裝
二、二、全自動加工:1 原絲拉拔p; 2.清洗原絲 3.全自動加工; 4.清洗 5.烘干定型 6.檢測 7.入庫 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的安裝,其基本原理是使鋼絲螺套通過一段引導螺紋,迫使外徑收縮,以便順利裝入底孔,分為手動及自動安裝扳手。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螺紋;
2、安裝扳手:用于將鋼絲螺套裝入內螺紋孔中;
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:用于檢驗安裝鋼絲螺套的內螺紋孔。
四、鋼絲螺套的安裝步驟
鋼絲螺套手動安裝過程
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1、鉆孔
使用表中所列的標準鉆頭鉆孔 , 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。鉆孔后锪孔不應超過 0.4 螺距深度 , 因為锪孔過大不利于鋼絲螺套的旋入。
2、攻絲
使用標有規定螺紋規格的鋼絲螺套專用絲錐攻絲 , 攻絲的長度必須超過鋼絲螺套長度 , 對于通孔 , 要全部攻絲 ; 攻絲的精度決定最終標準內螺孔的公差帶 , 使用者要適當地選擇攻絲方法和潤滑 , 盲孔攻絲要適當用力 , 以防折斷絲錐。攻絲后 , 螺紋孔應清理 , 一般用壓縮空氣噴槍吹 , 盲孔時還應使用帶徑向孔的長噴槍自下而上清理 , 也可以用清洗的方法清理螺紋孔。螺紋孔精度高時 , 應用專用鋼絲螺套底孔塞規進行檢查。
3、安裝
在一般情況下應用手工安裝器進行鋼絲螺套安裝。鋼絲螺套放入安裝工具內 , 使安裝柄嵌入導桿槽內轉動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和 M14×2 以上粗牙鋼絲螺套安裝時可采用 “T ”型開槽或螺紋頭簡易工具安裝 , 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 , 為檢查所形成的標準內螺紋孔精度等級 , 可用相應的級別塞規檢驗。
4、去柄
對有折斷槽的鋼絲螺套,旋入螺孔后應將安裝柄去除,需用去柄工具。通孔時 , 要將鋼絲螺套安裝柄折斷 , 一般用沖斷器對準安裝柄 , 用 200g 左右的榔頭猛打一下即可去除 , 對于 M18×2.5 以上的粗牙鋼絲螺套和 M14×1.25 以上的細牙鋼絲螺套 , 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準確,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。
當發現安裝鋼絲螺套錯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、鋼絲螺套的優點
(1)絲套是高精度的內、外螺紋的同心體,其自由狀態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,不需采取其他固定措施,其各項性能均優于攻絲形成的螺紋。
(2)由于絲套是有高強度及高表面質量的不銹鋼絲制成,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緊力矩和螺釘拉力防止螺釘松動。
(3)絲套使螺釘與安裝螺孔之間形成彈性聯接,從而消除了內、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,從而加強了內螺紋,增強了螺紋連接的承載能力和抗疲勞強度。光彈試驗表明,不用絲套時,大部分應力集中在上面少數幾扣螺紋上,大約只有三分之一的絲扣承擔了大部分載荷。采用了絲套后,由于絲套有一定的柔性,在加載過程中能補償螺栓導程和角度誤差,大大減少靠近斷面處螺紋第1-2扣應力,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,提高了螺紋強度。
(4)在與普通內螺紋同樣的強度條件下,使用絲套后,可選用尺寸較小,強度較高的螺釘和基體材料,因為絲套使螺孔的強度大大提高,這樣就可以節約此案聊,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,解決這些材料強度不足的弱點,從而節約大量的金屬材料。
(7)在出現螺紋加工錯誤或損壞的內落空時,一般的做法是加大螺孔及螺釘,而使用絲套作為修復手段,不但能快速經濟地修復到原始狀態,且不增加重量和體積,從而可拯救設備中的主要部件,另外,一些設備上英制的螺孔有時因英制螺釘的短缺而不便維修,這時利用鋼絲螺套進行公英制轉換,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,在受到振動和沖擊時,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)的鎖緊性能優越,還可反復拆卸使用。
(10)與襯套相比,使用絲套后,簡化了工藝,解決了襯套精密螺紋加工和裝配的難題,結構更加輕巧,而且內外螺紋之間無位移度、垂直度等位置偏差,提高螺孔位置精度。
(11)在原有設計的規格上,使用絲套后,粗細牙可轉換。例如:原粗牙M10*1.5可以改為細牙M10*1.25或M10*1,不需改變其他任何結構,看不出修理痕跡。
(12)螺距為1.5mm細牙規格是,直接裝入絲套可縮小規格。例如:M14*1.5可變為M12*1.5,再裝絲套可變為M10.
(13)由于絲套的材料為耐熱、耐腐蝕的優質不銹鋼,從而可以防止螺紋連接的繡死、卡死、擦傷等不良現象的發生。
五、鋼絲螺套的標記方法
◆規格法: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 )
標準法: D( 直徑 ) × P( 螺距 ) × N( 自由狀態下鋼絲螺套圈數 )
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