制造中使用的不同类型的紧固件：螺钉、螺栓及其他

紧固件在部分设计中起着至关重要的作用 , 制造 , 和 程序集 .这些小部件硬件 简单且便宜，但如果没有它们，我们将难以制造许多重要的东西：家具、建筑结构、计算机、地板、车辆等等。

紧固件的作用是机械连接 两个或多个组件在一起。您可以通过多种方式连接组件，但紧固件的独特之处在于它们通常（尽管并非总是）创建非永久性连接 .

紧固件无处不在，您每天都会遇到许多紧固件。一些最常见的工业金属紧固件 分别是：

• 螺丝
• 坚果
• 螺栓
• 铆钉
• 螺纹嵌件和杆
• 垫圈

但是，紧固件的类别还包括工业以外使用的硬件，例如用于 DIY 和木工的钉子；服装的纽扣、搭扣和拉链；家用钉子和电缆扎带；以及用于办公任务的订书钉、别针和回形针。

所有这些紧固件类型的工作方式略有不同，但它们都用于连接或组装物体。除了少数例外，大多数工业紧固件由金属制成，通常是钢（不锈钢、碳钢、合金钢）、铝或钛。我们在 3ERP 制造的许多零件——包括机加工 , 模压 , 和 钣金 零件——最终使用紧固件组装。

本指南详细介绍了不同种类的紧固件 并解释它们的工作原理 以及如何使用它们 .对于我们正在开发需要使用紧固件组装的多组件产品的原型客户来说，这可能会有所帮助。

什么是紧固件？

紧固件是一种硬件的总称，通常由钢等金属制成，用于将两个部件机械连接在一起。

紧固件（包括螺钉、螺母和螺栓等物品）通常会产生非永久性接头;也就是说，可以在不损坏任一组件的情况下撤消连接。您可以使用紧固件连接两个组件，然后有一天卸下紧固件并将两个组件分开而不损坏它们。例如，最终可能会使用螺丝刀卸下螺丝；可以使用扳手卸下螺母 相比之下，例如将组件焊接、胶合或焊接在一起：当这种情况发生时，组件不容易分离。

话虽如此，一些紧固件（例如铆钉）会产生永久连接 并且不是为解开而设计的。

大多数紧固件都很小，直径以毫米为单位。然而，更大的设备可能用于造船、管道和能源等领域。紧固件由其以机械方式连接两个或多个组件的功能定义 ，而不是大小、材料或应用。

有多种不同的紧固件类型可供选择。下面列出了一些最常见的工业和制造业金属紧固件。

紧固件材料

紧固件是由什么制成的？

生产紧固件的最佳材料包括钢（不锈钢、碳钢、合金钢）、铝、钛、铜、黄铜、镍和各种合金。工业紧固件常用不锈钢有200、300、400系列。

紧固件也可以涂上其他材料以增加功能，例如耐腐蚀或电绝缘。常见的涂层和镀层包括铬和锌。

紧固件可以与哪些材料一起使用？

不同类型的工业紧固件用于不同的材料，有些紧固件专门针对一种材料设计，即木螺钉（木头）或地脚螺栓（混凝土）。

紧固件标准

美国机械工程师协会 (ASME) 目前在 B18 紧固件代号下有 66 个有效的已发布标准。以质量为中心的标准“制定了紧固件产品的过程和最终检验要求”，并提供了“紧固件采购商的收货检验计划”。

ASME标准包括：

• B18.1.1：小铆钉
• B18.1.2：大铆钉
• B18.2.3.1M：公制六角头螺钉
• B18.3 内六角盖、轴肩、紧定螺钉和六角扳手
• B18.6.1 木螺钉
• B18.6.2 开槽头螺钉、方头紧定螺钉和开槽无头紧定螺钉
• B18.6.3 机械螺钉、自攻螺钉和金属驱动螺钉
• B18.6.9：蝶形螺母
• B18.18 紧固件质量保证

螺丝

螺钉紧固件，通常由金属制成，是具有外螺纹（螺旋面脊）的紧固件，与他们正在紧固的组件中的内螺纹。

螺钉的一个定义特征是它们通常是自螺纹或自攻的：它们有一个锋利的末端，可以切入部件的表面；当螺钉旋转时，它会在组件中切出内螺纹并允许进行连接。螺钉通常是独立的紧固件，因为它们与组件本身相连。

螺钉在功能上与螺栓相似，但螺栓通常不是自攻螺纹；它们通常具有钝头，并且组件中的内螺纹必须通过其他方式制成。

但令人困惑的是，一些技术上属于螺钉的紧固件在使用过程中被标记为螺栓（反之亦然）。

螺丝种类

有许多不同的螺钉类型适用于不同的应用。一些最常见的螺丝类型是：

• 钣金螺丝 ：非常锋利的自攻螺钉，可以穿透金属板、木材和塑料。
• 机械螺丝 ：机器螺钉安装在预钻孔中，具有精确的细螺纹，最广泛用于机器部件。
• 有头螺钉 :大头螺钉，通常用于组装电器等机械。
• 吊环螺丝 ：有时称为方眼螺钉，这些螺钉有一个环形头部，可以穿过该环形头部。
• 方头螺钉 ：带螺纹的长镀锌螺钉，主要用于木工。
• 木螺丝 ：木工中常用的尖头螺钉。

螺丝刀的种类

螺钉也可以按其驱动设计分类：需要不同的工具来驱动或卸下不同的螺钉。丝杆类型包括：

• 开槽
• 三尖
• 十字形（例如菲利普斯）
• 外部多边形
• 内部多边形（例如六角插座/艾伦）
• 六角形
• 杂项

螺栓

与螺钉一样，螺栓是带有外螺纹的紧固件，用于连接两个或多个组件。

然而，与螺钉不同的是，螺栓需要预先形成的内螺纹才能与之接合。它们不是自线程的；相反，内螺纹通常属于螺母。螺栓（外螺纹）和螺母（内螺纹）配合使用，用于连接无螺纹孔的部件，这种连接方式称为螺栓连接。

当与螺母一起使用时，螺栓紧固件使用通孔（即一直穿过物体材料的孔），螺栓头在一侧，螺母在另一侧。另一方面，螺钉通常用于制作盲孔。它们只穿透材料的一部分。

螺栓类型

有许多不同的螺栓类型适用于不同的应用。一些最常见的螺栓类型是：

• 六角螺栓 ：六角头螺纹螺栓，其头部正下方可能有无螺纹部分。
• 性螺栓 :有时称为芝加哥螺栓、筒形螺栓或筒形螺母，这些螺栓实际上同时是螺栓和螺母，包括一个内螺纹筒和一个外螺纹螺钉。
• U 型螺栓 ：带有两个平行螺纹端的 U 形紧固件，用于固定管道等物品。
• 吊环 ：带环头的螺栓，可以穿线。
• 马车螺栓 ：带圆形蘑菇头的螺纹螺栓可防止转动，下方为方颈。

坚果

螺母是带有内螺纹孔的紧固件，通常与相应的螺栓一起使用以形成螺栓连接。螺母和螺栓配合系统用于连接带有无螺纹孔的组件。

由于摩擦、压缩和螺栓轻微拉伸，螺母和螺栓通常保持安全。然而，在具有高振动水平的应用中，连接可能会出现不希望的松动。在这种情况下，可以使用锁紧螺母或锁紧液来固定螺母，或者可以在螺栓上添加第二个螺母。

虽然螺母的内部是螺纹的，但外部可以有多种形式，这取决于它是用手旋转还是用扳手旋转，以及其他各种因素。

螺母类型

有许多不同的螺母类型适用于不同的应用。一些最常见的螺母类型是：

• 橡子 ：有时称为帽形螺母，这些紧固件在一侧呈圆顶状，以覆盖螺栓的末端。
• 焊接螺母 ：设计使一侧可以焊接到另一个金属部件。
• 六角螺母 ：普通紧固件，外六角，便于拧紧。
• 翼形螺母 ：螺母两侧呈翼状，无需工具即可轻松用手转动。
• 桶装坚果 :参见上面的“性螺栓” .

铆钉

铆钉是通常具有光滑轴且没有螺纹的紧固件。铆钉一端有头，另一端有尾。

为了起到紧固件的作用，铆钉被放置在一个孔中，然后，使用机械力，它的尾部被“镦粗”，使其膨胀到轴直径的 1.5 倍左右并形成接头。一旦铆钉被镦粗，它实际上有两个头：原厂头和新车间头。

与螺钉、螺纹和螺栓不同，铆钉会产生永久性连接：一旦尾部被镦粗，就无法恢复到原来的状态。因此，铆接接头比螺栓接头等非永久性接头更难分离。

铆钉的种类

有许多不同的铆钉类型适用于不同的应用。一些最常见的铆钉类型是：

• 流行铆钉 ：也称为盲铆钉，这些铆钉紧固件是管状的，有一个中心心轴，头部附近有一个弱化区域（可以折断）。
• 实心铆钉 ：带有轴和头部的简单紧固件，可以用铆钉枪或锤子变形。
• 半管状铆钉 ：类似于实心铆钉，但在尖端有一个局部孔，可减少拧紧铆钉所需的力。

杂项。螺纹紧固件

除了螺钉、螺栓和螺母外，还有其他类型的螺纹紧固件，用途更广泛。

螺纹插入 （或螺纹衬套）是一种带有内螺纹（有时是外螺纹）的紧固件，它插入到通常不能接受螺纹的材料中——要么因为它太软，要么因为现有的螺纹孔已经被剥落。它就像一个用来架起搁板的干墙锚。金属螺纹嵌件可以通过围绕衬套的嵌件成型安装在成型塑料部件中。

螺纹杆 （或螺柱）是一种类似于螺栓的紧固件，但两端都有螺纹，没有头部。设计用于张力，螺纹杆的两端可以接受螺母。

垫圈

虽然从技术上讲，垫圈本身不是紧固件，但垫圈是与螺母和螺栓等紧固件一起使用的硬件。

垫圈是一种薄板，其中心有一个孔，用作垫片、负载分配器、锁定装置或减振器。垫圈通常是圆形的，但也可以是方形的。

垫圈可防止紧固件与部件直接接触，因此可以保护部件的表面。

有关下一个原型可能需要的紧固件类型的更多信息，请联系 3ERP 或索取报价。