紧固件技术

紧固件屈服原因

Fastener Failures

产品断裂或脱落时,紧固件常常受到不公平的责备。许多情况中,罪魁祸首并不是紧固件。

紧固件屈服通常是因为扭矩过大造成。当外螺纹紧固件承受扭矩过大时通常会拉伸并出现“缩颈”,形成沙漏状,如下图所示。

Fastener Failures

如果您的紧固件出现这种情况,说明扭矩过大。这能说明螺栓强度低或质量差吗?不能,这只能说明施加到紧固件上的载荷量超过了螺栓的机械性能。

要理解这种故障,需要分析三个关键因素:紧固件的等级或强度、扭矩和摩擦力。

1.等级/强度

确保为您的应用正确选择紧固件强度,并验证紧固件上的头部标记,确保未用错零件。

2. 扭矩

是否为连接规定了特定的扭矩?如果是这样,是否使用了合适的工具和正确的扭矩组装该紧固件?我们提供扭矩表作为拧紧紧固件的指南,请验证是否使用了正确的扭矩。也推荐验证所用工具的校准情况。如果未规定扭矩,必须注意不要过度紧固。

3. 摩擦力

如果使用校准过的工具紧固到建议的扭矩,并且螺栓具有正确的强度,但仍出现上图中的情况,是什么原因呢?在这种情况下,可能是有润滑油进入了连接螺纹或支承面上,造成摩擦力下降,并将更多扭矩转移为超过螺栓强度的更高载荷。查看是否存在可能被手套或附近来源带入的油脂迹象。去除额外润滑油通常可以解决该问题。

详细了解如何解决紧固件连接故障,请通过 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

三月 29, 2019
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什么样的紧固件更适合轨道交通车体应用?

Railcar Building

在轨道车辆的车体上,Bossard意识到安装过程的简单快速非常重要。因此,我们提供易于安装和拆卸的专用紧固件,确保安装过程轻松快速。我们的所有轨道车辆车体产品均选用优质材料,拥有超强耐腐蚀性,符合最高安全标准等级。

轨道车辆车体材料不仅为列车提供结构稳定性,对安全也至关重要。不容许出现任何安全隐患,因此 Bossard 提供能够耐高温、耐腐蚀及长效防松的产品。

例如,Bossard 开槽自锁螺母可重复使用,即使在极端情况下也可保持夹紧载荷。

包括我们的锁紧螺栓在内的永久材料可以快速自动安装,接地螺栓则可以使用我们的充电安装工具实现轻松安装。这些螺柱通过螺栓释放漏电电流,并且拥有超乎寻常的夹紧范围。另一个具有极大夹紧力的产品是涨紧螺母,它可通过各种手动工具实现简便安全锁紧。这些螺母可防止螺纹卡死,是安装大尺寸螺栓和螺柱的经济实惠之选。

Bossard 提供最好的轨道车辆车体产品:材料安全、稳定、实惠,可以承受巨大的阻力和应力,同时安装方便。

如需详细了解 Bossard 提供的优质产品,在此处下载我们的完整轨道交通手册,或者直接通过 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

三月 08, 2019
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轨道车辆内饰紧固件和配件基本知识

Interior Railcar Build

为提升轨道交通内饰材料的功能和设计,Bossard 提供大量紧固件,全面覆盖行李架、扶手、座位和折叠桌板等。在此类产品中,耐久性是确保列车乘客安全的关键。材料需要能够承受日常受力,甚至乘客的人为破坏。还需要轻质、耐用、功能良好,这听起来似乎难以全部具备,但 Bossard 的高质量紧固件和其他产品专门为此精心设计。

我们的轨道交通内饰产品均兼具功能性和舒适性。折叠桌板铰链需要持久耐用,同时保持完整的移动范围。C 型导轨紧固件必须便于移动、可重复使用,而 Bossard 产品完美兼具稳定性和灵活性。我们的螺纹嵌入件轻质、耐用,非常适合用于薄壁材料中。

我们不仅关注产品功能的方便易用,还重视产品外观的流畅、光滑、干净。我们用于软性和复合材料的紧固件可以黏着安装或完全埋入,隐形集成到应用材料当中。使用我们的扎带板,让空间不再杂乱无章,同时将线缆束靠近安装面有序固定。我们的产品还提供多种颜色,可轻松匹配您精心挑选的颜色方案。

在选择轨道交通内饰产品方面,Bossard 提供完整的套装:材料可靠、牢固,外观清洁,性能稳定安全,为您提供最佳价值。

如需详细了解 Bossard 优质产品,请下载我们的完整轨道交通手册,或者通过 ProvenProductivity@bossard.com 联系我们。

三月 01, 2019
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在热塑性塑料中使用 DELTA PT®

Using DELTA PT in Thermoplastics

如果您需要可靠的直接紧固式热塑性塑料的螺钉,并希望其提供可信赖的额外性能,DELTA PT® 将是您的不二之选。

DELTA PT®

这种既有强度又柔性的螺钉是多年来直接应用到热塑性塑料的经验的成果。经过大量的研究和实践,如今 Bossard 能够提供使紧固工作更加轻松且性价比更高的高品质产品。

在为塑料制品选择紧固件时,DELTA PT® 螺钉拥有多种优势。由于其螺纹侧面角较小,该螺钉最小化了径向应力,使得物料流动不受阻碍并减少了热量积聚。这降低了塑料遭受重大损伤的可能性,可确保产品质量不打折扣。

DELTA PT® 最重要的特性可能就是在保持无与伦比的强度的同时又拥有足以保持表面低压力的柔韧性。它的螺距经过优化,可增加振动阻力,因此可提高联接的使用寿命。DELTA PT® 螺钉拥有高抗张强度和高抗扭强度,这表明该螺钉能够在承受拉伸力的同时维持非常大的扭矩强度。

使用 DELTA PT® 时,扭转速度应为 300-800 rpm,气动螺钉刀和电动螺钉刀均可用于该螺钉。该螺钉可用于自动装配,但应进行特别规定并按照自动装配的质量要求进行生产。

如需了解更多关于 DELTA PT® 的信息,请通过以下方式联系我们:ProvenProductivity@bossard.com

二月 08, 2019
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不锈钢的表面处理

Surface Finishing Stainless Steel Intro

尽管我们希望不锈钢能够始终名副其实,但是它并不能够始终 100% 不锈。可以理解的是,当客户预想中的“不锈”钢有了生锈的迹象,他们会感到失望,而且他们会产生诸如锈是如何产生的以及未来如何阻止其生锈的疑问。在所提供的文件中,我们将为您提供相关信息,以帮助您更好地理解可能导致生锈的原因以及导致不锈钢出现问题的原因类别。通常,少许基础知识和预防措施能够在预防您的不锈钢材料生锈方面起到很大的作用。

如需与我们熟悉工艺的紧固件工程师进行深入交流,请通过以下方式联系我们:ProvenProductivity@bossard.com

二月 01, 2019
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确保您的应用的紧固件锁固方法:其他

Locking part 5

我们紧固件锁固方法系列的第五部分将集中于某些以前未介绍过的替代锁固方法。

锯齿状法兰面螺母/螺栓

锯齿状法兰面螺母和螺栓使用支承面上的锯齿来产生更高的摩擦和防止松动,主要用在金属板连接上。务必小心不要对此紧固件使用任何垫圈,并确保螺母和螺栓上都有锯齿以防止任何旋转。只要设计得当,使用锯齿状紧固件的连接表现非常好,但是如果在涂漆之后安装紧固件,则腐蚀可能是个问题,因为在装配期间可能会使某些材料被去除,尤其是在需要去除的情况下。

serrated flange nuts and bolts

 

 

 

 

 

 

双螺母

使用保险螺母(或薄螺母)来对连接进行“双螺母”处理的情况已存在很多年了,并且可能是非常有效的螺纹连接锁固方法。针对不同的连接,使用双螺母的装配方法可能不是最高效的,并且许多人没有正确安装它们。使用保险螺母时,较薄的螺母先装配,在保持保险螺母就位的同时,将顶部的标准螺母拧紧到完整扭矩。这种方法可能难以在连接上产生适当的预负载,这就是很少再使用此方法的原因之一。

double nuts

 

 

 

 

 

 

机械螺纹锁固

某些制造商推出了特殊的螺纹几何形状,以在内部或外部螺纹中创建机械锁固。与从标准螺纹开始并对其进行形变或破坏以产生摩擦的锁紧螺母不同,这些专门螺纹是在最初形成螺纹时通过轧制和攻丝应用到紧固件中的,因此具有更强的一致性和更加可预测的夹紧力。

止动垫圈

止动垫圈有多个卡舌,它们在装配后沿两个相反方向弯曲,将螺母或螺栓头锁固到配合面。

tab washers

 

 

 

 

六角开槽螺母

六角开槽螺母或槽形螺母有跨平面切割或形成的槽,以允许开口销穿过配合公螺纹部件中的横穿孔。通常用于高度关键的连接,例如汽车上的前轮轴承总成,这种强制联锁功能是有保证的,但是对于锁固螺栓连接来说成本太高了。

castle nuts

 

 

 

 

 

安全钢丝

一般用于飞机、高性能汽车或其他高度关键的应用,这些螺栓和/或螺母有孔穿过头部或平面。然后可以将安全钢丝穿过这些孔,扭绞并连接到相邻紧固件以防止旋转松动。

safety wire

 

 

 

 

 

 

是否有问题?想要更详细了解紧固件锁固应用吗? 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 14, 2018
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确保您的应用的紧固件锁固方法:锁紧螺母

Locking part 4

确保您的应用的紧固件锁固方法:锁紧螺母

我们紧固件锁固方法系列的第四部分将深入研究锁紧螺母,这种螺母又称为有效力矩型锁紧螺母,因为它们不是在“自由旋转”,而是需要一定的有效力矩
来完成装配。

多年来,已经开发的锁紧螺母样式繁多,但我们将集中于两大类别:全金属锁紧螺母和尼龙嵌件锁紧螺母。

全金属锁紧螺母

全金属锁紧螺母起初以自由旋转螺母的形式出现,然后通过冲压或穿孔机使螺纹的部分发生形变,以在装配期间产生摩擦。有顶部锁紧或侧面锁紧两大类,最好了解它们的差别,然后再确定最适合您的应用的样式。

顶部锁紧

顶部锁紧螺母在螺母的一端具有螺纹形变,因此装配只能沿一个方向进行。最常见的顶部锁紧螺母(通常称为抗振自锁螺母)类型顶部有一个锥形,因此很容易识别螺母顶部以便定向装配。

stover lock nut

 

 

 

 

侧面锁紧

双向锁紧螺母可以沿任一方向装配,因此可以在自动化装配中使用它们。这些螺母可通过平面上的冲孔标记来识别。通常有一个冲孔标记,或在两个相对的平面有两个冲孔标记。

two way lock nut

 

 

 

尼龙嵌件螺母

尼龙嵌件螺母使用无螺纹尼龙环,在制造过程结束时挤入螺母顶部。将该螺母装配到螺栓上时,螺母顶部的尼龙环中形成螺纹,从而产生阻力。

nylon insert nuts

 

 

 

 

每种样式的螺母都有优点和缺点。全金属锁紧螺母可以在比尼龙嵌件螺母更高的温度下使用,但是不同批次的尼龙嵌件螺母往往有更一致的夹紧力。全金属锁紧螺母通常在正常镀锌面漆之上还需要一层蜡以防止毛边,这在关键连接中可能会导致某些不可预料的夹紧力。

 

如需了解更多关于锁紧螺母的信息,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

十二月 07, 2018
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确保保护您的应用的紧固件锁固方法:粘合剂

Locking part 2

确保保护您的应用的紧固件锁固方法:粘合剂

我们紧固件锁固方法系列的第二部分,将重点关注粘合剂。一般而言,有两种适用于紧固件联接涂抹锁固粘合剂的方法。液体粘合剂,如 Loctite®,可在装配时涂抹到螺纹,或者可以在发货给客户之前、在加工时将粘合贴片预涂到螺纹上。

液体粘合剂

液体粘合剂的涂抹可以使用塑料挤瓶、刷子来完成,甚至使用胶棒涂抹器擦在螺纹上。此类涂抹的挑战之一是在螺纹上涂抹恰当数量的粘合剂,在不浪费材料的情况下达到所需的锁固效果。某些液体螺纹锁固剂制造商开发了精确计量枪,可为每次涂抹提供相同数量的材料。

Liquid adhesives

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

螺纹锁固材料制造商将根据您的应用提供应使用多少材料和使用哪种分配系统的实用建议,但是螺纹锁固粘合剂是如何工作的呢?

普遍的思维是螺纹锁固粘合剂只是充当胶水,将内外螺纹结合在一起以防它们旋转松动。尽管这在某种程度上是正确的,但锁固粘合剂的真正好处在于,它们在装配后会硬化并填补螺纹之间的任何间隙。每当作用于连接的外力(如振动)导致螺纹和支承面中的摩擦损失时,就会发生旋转松动。如果该作用力和频率足够高,螺纹中的空气间隙就会允许摩擦损失出现。使用螺纹锁固粘合剂消除空气间隙是防止旋转松动非常有效的方法。

预涂式粘合剂

预涂式粘合剂以与上述相同的方式防止旋转松动,但它们是在工厂以贴片的形式涂抹的。粘合剂材料使用微胶囊封装,避免其在装配紧固件(此时将压碎微胶囊并释放固化剂)之前变干。

预涂式粘合剂的优点包括:

  • 不会由于过度涂抹而浪费
  • 粘合剂每次都在同一位置
  • 装配工不会忘记
  • 不易弄脏

pre-applied adhesives

 

 

 

 

预涂式粘合剂的一个缺点在于,它们只有有限的保质期,需对此进行监控。如果零件在装配前已闲置太长时间,则贴片材料可能已变干,其效果会变差。大多数预涂式粘合剂的保质期为 1 至 4 年。

 

如需了解有关哪种螺纹锁固粘合剂适合您的应用的更多信息,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

十一月 23, 2018
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确保您的应用的紧固件锁紧方法:锁紧垫圈

Locking part 1

确保您的应用的紧固件锁紧方法:锁紧垫圈

这是紧固件锁紧方法系列五大部分中的第一部分 – 我们讨论的第一种产品是锁紧垫圈。

对于承受振动和周期性负载的联接,保持夹紧力和/或保持紧密联接是工程师面对的最大紧固件问题之一。正如以前的博客中所述,要确保防止松动,最佳联接设计是使用具有五倍于螺钉/螺栓直径的夹紧范围的硬连接,并将之紧固到正确的夹紧力。当此方法不可行时,使用紧固件锁紧方法就变得必要了。

首先,让我们看看锁紧垫圈:

1) 切口型锁紧垫圈/弹性锁紧垫圈

Split lock washers-helical lock washers

 

 

 

 

在每家五金店几个硬币即可买到一磅,这些垫圈作为锁紧紧固件的作用非常有限,尤其是对于等级 5 或 8 的紧固件(公制性能等级 8.8 或 10.9)。它们由非常硬的弹簧钢制成,支承面积小,产生的弹簧刚度(变平所需的力大小)远低于等级 5 或更高的螺栓连接的最佳夹紧力。此类垫圈的使用应仅限于等级 2 紧固件、小型机器螺钉或公制性能等级 5.8 及更低。

2) 带棱纹锁紧垫圈

Ribbed lock washers

Ribbed lock washer 2

 

 

 

 

 

 

这些圆锥形垫圈旨在与更高强度的紧固件配合工作。图示的第一个垫圈在凸面侧有棱纹,可与紧固件(螺母或螺栓)的支承面之间产生摩擦,很适合于等级 5(公制 8.8)紧固件,但不适合等级 8(公制 10.9)。更高强度的紧固件具有更高的表面硬度,并且棱纹不会与支承面咬合,这限制了它们的锁紧能力。

上面图示的第二个棱纹锁紧垫圈很适合于等级 8(公制 10.9)紧固件。两个表面上更深、更高硬度的棱纹可与较硬的材料咬合以形成摩擦锁紧。

3) 楔形锁紧垫圈

Wedge ramp locking washers

 

 

 

 

 

 

此类锁紧垫圈以粘在一起的成对垫圈的形式出现。外表面有棱纹,棱纹足够硬,可与等级 8(公制 10.9)紧固件配合工作。两个垫圈之间的楔形斜坡在拧紧期间锁在一起,而在松开连接时,垫圈彼此沿相反的方向旋转,在克服斜坡角度时会产生更大一些的夹紧力。

务必注意的是,任何此类锁紧垫圈不应与平垫圈一起使用,并且如果用于螺栓和螺母连接,应同时在两端使用它们。具有最小摩擦力的支承面会因为振动造成旋转松动,因此应避免平垫圈。

还要注意的是,由于这些垫圈增加了支承摩擦,可能需要更大的扭矩来实现所需的夹紧力。某些垫圈制造商会公布建议的扭矩值,但是对于关键连接,建议进行连接研究以达到最佳扭矩设置。

 

还有许多其他类型的锁紧垫圈,但上面这些将满足您的大多数应用场合。如需了解有关锁固紧固件的更多信息,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
电子邮件:djones@bossard.com

十一月 16, 2018
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如何使用定位销减轻重量

Dowel Pins

定位销非常适合用于对齐,但在轻量化变得越来越关键的这个世界,标准硬化和研磨的定位销可能存在一些替代品。

首先需要审视我们是否必需一种完全研磨和硬化的定位销。使用不需要太多处理和预制孔的定位销可以达到类似的效果吗?

采用更简单的方法来对齐配接部件不仅可以减轻成品组件的重量,还可以降低总成本。  定位销加铰孔的方案可以用空心定位销加沉孔的方案代替,其中螺栓或螺钉可以穿过沉孔。这是一种非常有效的方法,它能将定位销所需的钻孔功能与夹紧部件所需的紧固件功能结合到一起。

空心定位销和开口定位销

空心定位销适用于很多应用,并具有与之相关的一些优点。它们可降低配合孔所需的公差以及减轻总重量。空心定位销也可采用开口设计。与无缝空心定位销相比,这种开口定位销具有一定优势。开口定位销比无缝空心定位销更容易制造,并且可以使用不像标准定位销那样严格的公差带。

用于塑料部件的另一个很好的替代方案是带刺销。带刺销允许材料围绕刺转动,从而锁定到位。如果定位销需要被锁定到金属内,则可以使用滚花销或槽销完成。这两种销都可以作为枢轴,也可以用于定位。

有关定位销及其如何使用的更多信息,请通过以下网址联系我们ProvenProductivity@bossard.com.

Brandon Bouska
应用工程师
bbouska@bossard.com

十月 05, 2018
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