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选择紧固件材料的技巧

Fastener Design Tips part 5

到目前为止,紧固领域的主要材料是碳钢或合金钢,通常采用电镀或涂层来防止在使用期间发生的腐蚀。但是,这种材料适合所有设计吗?使用铸铁、不锈钢、、铝甚至碳纤维会怎样呢?如果我们在材料或紧固件表面处理方面做出错误的选择,可能会使我们的接头失效。下面,我们简要介绍上述每种材料:

连接材料 推荐的紧固件材料 推荐的紧固件表面处理 备注
普通钢 普通碳钢或合金钢 普通表面处理
铸铁 普通碳钢或合金钢 普通表面处理
铝合金或不锈钢 也可以使用锌片覆层的普通碳钢

 

可以使用不锈钢
不锈钢 不锈钢
锌压铸 普通碳钢 镀锌
碳纤维 不锈钢

理想的做法是使紧固件材料尽可能合适地与连接材料相匹配,这不仅是为了防止电位腐蚀,也是为了匹配材料在不同温度循环之下的热胀冷缩特性。

还有专门为高温服务设计的特殊紧固件材料。

 

有关哪种紧固件材料适合您的设计的更多信息,请访问 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

一月 18, 2019
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您需要了解的关于等级和性能等级的问题

Fastener Design Tips part 4

无论是设计英制还是公制紧固件,您都需要了解紧固件的等级(英制)或性能等级(公制)。下面是一个矩阵,可以帮助您比较两者之间的差异:

英制 公制 硬度英制 硬度公制 保证载荷英制 保证载荷公制 最低拉伸强度英制 最低拉伸强度公制 强度
2 4.8 HRB 90-100 最低 HRB 71 55ksi 45ksi 74ksi 61ksi
5 8.8 HRC 25-34 HRC 22-32 85ksi 84ksi 120ksi 116ksi
8 10.9 HRC 33-39 HRC 32-39 120ksi 120ksi 150ksi 150ksi

通常,随着强度的增加,价格也会随之升高。同样值得注意的是,强度并不总是越高越好。高强度紧固件的柔韧性往往较差,并且通常需要借助更好的紧固控制来利用其强度。

在使用螺母和螺栓进行设计时,硬件的等级和性能等级应相匹配。但是,强度较高的螺母可以与强度较低的螺栓配合使用。为了实现安全和正确的接头设计,螺母的强度必须始终高于螺栓,因此使用强度较低的螺母和强度较高的螺栓往往会带来麻烦。

最后,垫圈的强度经常会被忽视。在六角头螺栓或螺母下使用平垫圈的目的是分散载荷,增加支承面的表面压力极限。如果非硬化垫圈与硬化螺栓配合使用,则六角头可能钻入垫圈的表面,使夹紧力受到影响、联接松动。

 

有关紧固件等级和性能等级的更多信息,请访问 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

一月 11, 2019
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选择紧固件表面处理时要记住的 7 个因素

Fastener Design Tips part 3

许多工程师将选择恰当类型的紧固件作为其设计中的主要思考问题,而忽略了表面处理的重要性。当您为紧固件选择最佳表面处理时,考虑以下因素当是明智之举:

  1. 安全性 – 不正确的表面处理可能导致紧固联接失效
  2. 防腐 – 零件的预期使用寿命是多久,需要在什么样的环境下使用?
  3. 防止操作时的损伤 – 操作及安装期间造成的划痕和擦伤如何影响表面处理?
  4. 联接的关键性 – 如果联接松动,装配是否会失效?装配失效的后果是什么?
  5. 功能性 – 表面处理是否会因螺纹或凹槽堵塞而妨碍紧固件的装配?
  6. 可用性 – 表面处理方式是否容易实现?
  7. 成本 – 表面处理对我的装配而言是否经济有效?

有许多特殊的表面涂层都是为特定应用而研发的,并且每天都会有更多的新涂层被研发出来。一些最常用的表面处理包括:

  • 电镀锌(“商业”镀锌)
  • 电镀锌镍
  • 机械镀锌
  • 锌片
  • 热浸镀锌
  • 环氧电泳涂层

 

有关紧固件表面处理的更多信息,请访问我们的网站 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

一月 04, 2019
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为什么应该注意紧固件头部样式

Fastener Design Tips part 2

紧固件头部样式的选择通常取决于工程师的偏好、目前流行的样式或者非常特殊(非标准)用途所需要的样式。所有这些情况都可能带来危险且产生昂贵的支出。

内部凹槽驱动

在内部凹槽驱动方面,最常见的较小机器螺钉(1/4″ 或 M6 及更小)样式有开槽、十字槽(飞利浦)、十字槽(米字)、Torx 和 Torx Plus。内六角驱动在我们所说的内六角螺钉中很常见,但它们更多地用于工具作业而不是生产中。在选择内部驱动螺钉时,下面的矩阵将为您提供一些考虑要点:

开槽 飞利浦 米字 Torx Torx Plus
无需工具* 最好 NR NR NR NR
消费者装配 OK 最好 NR** OK NR**
生产手工装配 NR NR OK OK OK
生产动力装配 NR NR OK OK 最好
工具寿命 OK OK 最好
扭矩传递 OK 更好 最好

*无需工具:在一些设计中,例如设备检修门,可能不容易随时获得合适的工具,因此可以使用包括硬币和车钥匙在内的任何东西来旋转开槽头并进行检修。

**NR(不推荐):米字和 Torx Plus 驱动很容易与飞利浦和 Torx 混淆,即使它们需要不同的驱动头。在消费者装配中,建议避免使用这些类型。

内部凹槽驱动螺钉

对于内部凹槽驱动螺钉,必须考虑头部样式。虽然存在许多选择,但并非所有选项都可用。最常见的头部样式是盘头,它几乎可以提供 1/4” 或 M6 及以下的各种尺寸。不太常见的样式有圆头、平圆头、圆柱头、六角头和六角垫圈头。

较大螺钉

对于较大螺钉,六角头、六角法兰头和六角套筒头是最常用的样式。六角套筒头通常仅在存在间隙问题(套筒不能安装在头部上来驱动它)时使用。六角法兰螺钉通常比六角头更贵,但是由于它们的支承面更大,通常不需要垫圈,这最终可以节省成本。当使用适当尺寸的孔来支承非常坚硬的表面时,可以使用没有垫圈的六角头,但在许多情况下,配合部件的表面压力限制不足以在不添加硬化垫圈或法兰的情况下支撑载荷。

 

有关为您的下一个设计选择正确的头部样式的更多信息,请访问我们的网站 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

十二月 28, 2018
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如何正确设计软连接

Fastener Design Tips part 1

产品工程师很少接受紧固件培训,因此在设计阶段会出现一些常见错误。在接下来的五篇博客中,我们将集中讨论其中的一些常见错误。

什么是软连接?

当被连接在一起的一种或多种材料比用于固定连接的紧固件更软或更弱时,这种接头被认为是“软接头”。这可能导致低预载,根据作用在连接上的外力,可能会造成松动或疲劳失效。衬垫连接和塑料就是软连接的一些例子。

衬垫连接

这些软连接将软衬垫材料夹在两个表面之间以防止泄漏。它们不能过紧,否则衬垫可能会失效。使用一段时间之后,这些衬垫可能会分解并开始泄漏或使紧固件松动。有助于防止该连接失效的另一种方法是在衬垫表面设计一个台阶或凹槽,使衬垫材料能够压缩和密封。这使得硬表面彼此接触并实现更高的夹紧力,再次形成硬连接。

塑料

现在,许多设计中都加入了塑料,塑料很难在不开裂的情况下完成装配。在将塑料连接到金属上时,可以使用带肩螺钉或某种类型的压缩限制器来防止在塑料材料上产生过大应力。另一种替代方案是将专用螺钉直接拧入塑料中,例如 Delta PT® 螺钉。通过适当的孔尺寸和设计,这种方法已被证明非常有效而且经济。

 

有关软连接的更多信息或在下一个伟大设计的装配方面需要帮助时,请访问我们的网站 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

十二月 21, 2018
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确保您的应用的紧固件锁固方法:尼龙贴片和插片

Locking part 3

确保您的应用的紧固件锁固方法:尼龙贴片和插片

紧固件锁固方法系列的第三部分将集中于尼龙贴片和插片。

尼龙贴片

尼龙贴片与粘合贴片具有某些相似性,因为它们都是在送达客户之前涂抹并且不会被忘记,但它们的相似性也就到此为止了。

尼龙贴片是一种硬性尼龙材料,以粉末的形式涂抹,然后受热熔化到螺纹中。尼龙材料通常不是 360° 贴片,而是仅涂抹在螺纹的一侧。该材料足够软,在装配时可以在其中形成螺纹,但是又足够硬,可以在与贴片相对的一侧产生额外摩擦。这种贴片具有一定的可重用性,因为它不会像粘合剂那样在装配后固化,而是保持硬性。大多数厂商都声称其锁固效率高达完全拆解和重新装配的 3 到 5 次。需要精密调节而不需要完全拆解的应用可从此类贴片中受益。

nylon patches

 

 

 

 

 

 

 

尼龙插片

尼龙材料还可以通过插片或插条的形式添加到螺纹中。

nylon plugs

nylon plugs 2

 

 

 

 

 

 

这种应用方法需要对螺钉加工并压入尼龙插片或插条。虽然制造成本稍高,但某些客户仍然宁愿选择栓而不选择贴片,并认为他们可以通过这种方式改善性能。

尼龙相对于粘合剂的显著优势在于,其在理想储藏条件下保质期更长并有重复使用的可能性。

 

如需获得有关尼龙锁固特征的更多信息,或者要帮助您决定哪种锁固方法适合您的应用,请访问 www.bossard.com 或通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

十一月 30, 2018
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泰坦尼克号和冰山与紧固件有何联系

Titanic Fasteners

想到泰坦尼克号的悲剧时,常常会想起导致它沉没的主要原因之一:冰山。冰山具有欺骗性,因为它有约 85% 的部分都隐藏在水平面之下,让人误以为它比实际要小得多。紧固件的真实成本也是同样的道理。

紧固件成本因素

紧固件成本往往隐藏在表面之下,可能被标记为“作业成本”:

  • 采购
  • 收货
  • 质量控制
  • 入库
  • 挑选和准备
  • 检查发票/付款
  • 年度盘点

对于您物料单 (BOM) 中的每个零件号,这些活动都具有关联的成本。通过减少 BOM 中的零件号,可以大幅削减您的紧固件总成本。不要让您的船沉了!查看 Bossard 成本节约计算器,您可以计算如果让 Bossard 成为您的首选供应商所能实现的节约潜力。通过 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们,我们将帮助您在冰山上凿出坦途!

 

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

十一月 09, 2018
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什么是冲突矿物以及它如何影响紧固件?

Conflict Minerals for Fasteners

什么是冲突矿物?冲突矿物这一术语在紧固件行业出现得越来越多。该术语来自于美国国会于 2010 年7 月通过的《多德-弗兰克华尔街改革和消费者保护法》(Dodd-Frank Wall Street Reform and Consumer Protection Act)。该法案中提到了四种元素:锡、钽、钨和金 – 也称为 3TG。来自某些非法控制矿山的这些矿物的交易收入被用于资助 DRC(刚果民主共和国)境内及周边地区的武装冲突。

无冲突采购计划

为了防止冲突矿物进入全球市场,无冲突采购计划 (CFSI) 创建了冲突矿物报告模板 (CMRT),以收集与冲突矿物相关的信息并加强参与公司的意识。

大多数标准紧固件都不包含所列的四种矿物中的任何一种,但存在某些例外。Bossard 致力于支持《多德-弗兰克消费者保护法》。有关更多信息,请通过电子邮件 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

 

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

十月 26, 2018
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适合您的应用的 4 类螺纹成形螺钉

Thread Forming Screws

螺纹成形螺钉是一个通用术语,表示在配套材料中形成适配螺纹的任何类型的螺钉。螺纹成形螺钉的明显优点是消除了螺母或攻丝的操作,因此可以节省成本和/或减少使用的零件数量。使用螺纹成形螺钉的另一个不太为人所知的优点是抗振动松动。由于这些螺钉形成适配螺纹,外螺纹和内螺纹之间没有间隙,而间隙是振动松动的最大成因。

螺纹成形选项

在考虑使用螺纹成形螺钉时,针对不同的情形有不同类型的螺钉和螺纹:

1 薄钢板

这些紧固件一般称为自攻螺钉,它们具有间隔较宽的螺纹,以及帮助孔定位和快速装配的尖点。这类螺钉并非为高负载而设计,它们是家电行业以及使用金属板的加热和冷却应用的主力。在这类自攻螺钉中,有些专业零件很适合于那些会轻松让螺钉和孔剥离的极薄金属板。

2 厚钢板

自攻锁紧螺钉专为最大两倍于螺钉直径的厚钢板而设计。这类螺钉具有与粗螺纹螺栓相同的标准机螺距和几何形状,但专门设计并强化了前导螺纹以便在韧性钢中形成螺纹。自攻锁紧螺钉存在许多不同版本,全都设计用于促进低驱动转矩和高剥离转矩。孔的尺寸和制备可能对这些连接的设计非常关键。

3 轻质合金,例如铝和镁

正如自攻锁紧螺钉之于钢一样,这类螺钉修改了螺纹几何形状,以提高在抗屈强度较低的轻合金中的拉脱力。螺纹咬合的孔尺寸和长度对于这类连接的强度很关键。

4 塑料

从热塑性塑料到热固性塑料,塑料的强度和弹性千差万别。对于此材料中的连接,设计师往往求助于螺纹嵌入件,但在许多情况下,直接装配到塑料中会更省时并节约成本。塑料用螺纹成形螺钉存在多种选择,具体取决于您的材料和连接要求。

 

如果您的下一个项目需要有关螺纹成形螺钉的建议,请通过 ProvenProductivity@bossard.com 与我们联系。

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

十月 19, 2018
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快速指南:针对紧固件的 RoHS

RoHS for Fasteners

RoHS 代表“限制有害物质”,又称为“指令 2002/95/EC”。该指令起源于欧洲,旨在限制特定材料在电气和电子零部件中的使用。限制材料为铅、汞、镉、六价铬、多溴化联苯、多溴二苯醚,以及四种不同邻苯二甲酸盐。

有害物质限制

  • RoHS 2 稍微扩大了 RoHS 的范围,并更改了记录保留要求。未添加附加材料,但现在包括了医疗器械、控制和监控仪器类别。
  • RoHS 3 向原 RoHS 限制列表添加了四种材料(邻苯二甲酸盐)。
  • RoHS 5/6 要求遵守原六种限制材料中的五种,消除了对铅的限制。

访问我们的网站了解有关紧固件的 RoHS 合规性和企业社会责任的更多信息。如有关于 RoHS 或紧固件质量标准的任何问题,请通过 ProvenProductivity@bossard.com 直接与我们联系。

Doug Jones
应用工程师
djones@bossard.com

十月 12, 2018
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