CN102278348A - 工程塑料用自攻螺钉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工程塑料用自攻螺钉，包括螺钉头和螺杆，所述的螺杆上设有螺旋状的螺纹，从螺杆牙底至的螺杆牙顶，螺纹牙型截面的外轮廓由沿中心对称设置、并依次相连的内斜面、中间斜面、外斜面以及与外斜面相连的牙顶面构成，内斜面的牙型角α在140°±3°、内牙长L1是螺纹牙型总长度的1/5，中间斜面的牙型角β在20°±3°、中间牙长L2是螺纹牙型总长度的2/5，外斜面的牙型角γ在30°±3°，外牙长L3是螺纹牙型总长度的2/5。本发明在满足连接需要的同时，能提高多次连接的稳定性，延长自攻螺钉使用寿命。

Description

工程塑料用自攻螺钉
技术领域
本发明涉及一种工程塑料用自攻螺钉，属于自攻螺钉技术领域。
背景技术
工程装配所用自攻螺钉上的螺纹为螺旋状，自攻螺钉装配时利用自身螺纹结构在预制孔中攻出与之配合的内螺纹，进而完成装配。目前自攻螺钉主要采用三角形螺纹，三角形螺纹的牙型角通常在50～60°，相对于其它牙型具有牙根厚和强度高的特点，故多用于联接。但也因牙型角较大，在螺钉攻入时，存在着较大的径向力，而使轴向分力较小，由于不利于连接材料的流动，故存在着安装力矩大，不易攻丝连接材料上，同时在一定的壁厚条件下，也由于其径向张力较大，易造成连接材料的损坏，拆卸后不易再次重新连接，故该种结构的自攻螺钉的重复安装性较差。而对于等腰梯形的螺纹，虽然牙型角α＝30°，其效率比矩形螺纹低，具有易于加工，对中性好，牙根强度较高的优点，但由于只能承受单向载荷，因此广泛应用于螺旋传动中，而不适用于联接，故自攻螺钉通常不用。上述两种结构的螺纹牙形，其牙型斜面与螺纹底径均采用倒圆结构，加之牙型角均为单一角度，因此牙根宽度不能进一步增加。牙型角是自攻螺钉的重要结构参数，它直接影到自攻螺钉的安装性能、强度以及寿命，而目前自攻螺钉采用大角度的牙型角，因此自攻螺钉在连接材料上的流动性、多次安装性能的稳定性以及抗拉及抗扭性能等方面存在不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种在满足连接需要的同时，能提高多次连接的稳定性，延长使用寿命的工程塑料用自攻螺钉。
本发明为达到上述目的的技术方案是：一种工程塑料用自攻螺钉，包括螺钉头和螺杆，所述的螺杆上设有螺旋状的螺纹，其特征在于：从螺杆牙底至的螺杆牙顶，螺纹牙型截面的外轮廓由沿中心对称设置、并依次相连的内斜面、中间斜面、外斜面以及与外斜面相连的牙顶面构成，内斜面的牙型角α在140°±3°、内牙长L1是螺纹牙型总长度的1/5，中间斜面的牙型角β在20°±3°、中间牙长L2是螺纹牙型总长度的2/5，外斜面的牙型角γ在30°±3°，外牙长L3是螺纹牙型总长度的2/5。
本发明的自攻螺钉其螺杆螺纹截面由内斜面、中间斜面、外斜面以及牙顶面构成，通过内斜面、中间斜面和外斜面构成不同的牙型角，而各斜面的牙型角分别控制在140°±3°，20°±3°及30°±3°，由于外斜面的牙型角较小，尤其中间斜面的牙型角小于外斜面的牙型角，因此在螺钉攻入时，可使螺纹能承受较大的轴向分力，并能减少螺钉装配时的径向张力，以保证足够的轴向作用力产生连接材料位移，而使连接材料的流动方便，易攻入螺钉，同时也因径向张力较小，保证连接材料不被损坏，故在很好的满足连接需要的同时，也增加多次连接的稳定性，故重复安装性好，能延长使用寿命。本发明通过外斜面的牙型角及中间斜面的牙型角以及通过两者的牙长，优化螺纹接触覆盖面的接触压力，在平衡安装深度的同时，能取得较大的侧面覆盖，使本发明的自攻螺钉的抗拉、抗扭强度及抗疲劳性得到显著提高，同时也能降低制造成本。本发明将螺纹根部的内斜面采用较大牙型角，能允许连接材料更好的与螺纹接触，能防止螺纹受压断裂，而提高了螺纹根部的安全性与抗疲劳性，避免螺纹损坏。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明工程塑料用自攻螺钉的结构示意图。
图2是本发明工程塑料用自攻螺钉的轴向剖视结构示意图。
图3是图2的I处放大结构示意图。
其中：1-螺钉头，2-螺杆，3-外斜面，4-中间斜面，5-内斜面。
具体实施方式
见图1～3所示，本发明的工程塑料用自攻螺钉，包括螺钉头1和螺杆2，该螺杆2上设有螺旋状的螺纹，该螺纹具有外径d1、内径d0以及螺距P，螺纹牙型的总长度为(d1-d0)/2，螺纹牙顶即为螺纹外径d1，螺纹牙底即为螺纹内径d0，头部光杆长度为X，从螺杆牙底至螺杆牙顶，本发明的螺纹牙型截面的外轮廓由沿中心对称设置、并依次相连的内斜面5、中间斜面4、外斜面3以及与外斜面3相连的牙顶面构成，使螺纹牙型截面外轮廓的侧部形成三段结构，并对应形成多角度的牙型角，本发明由于螺纹牙型截面外轮廓的三个斜面是沿中心轴线对称设置，故具有较好的加工性能。见图3所示，本发明螺纹牙型截面外轮廓对称的内斜面5的牙型角α在140°±3°，最好内斜面5的牙型角α在140°±1°，由于内斜面5的牙型角α大于120°，该内牙长L1是螺纹牙型总长度的1/5，明显提高螺纹根部强度，防止螺纹受压断裂，而造成螺纹损坏，提高自攻螺钉的使用寿命。见图2、3所示，本发明对称设置的中间斜面4其牙型角β在20°±3°，最好中间斜面4的牙型角β在20°±1°，该中间斜面4的中间牙长L2是螺纹牙型总长度的2/5，通过中间斜面4的牙型角β而能增加自攻螺钉旋入时产生的轴向力，有利于连接材料的流动，便于攻丝。见图3所示，本发明对称的外斜面3其牙型角γ在30°±3°，最好外斜面3的牙型角γ在30°±1°，外斜面3的外牙长L3是螺纹牙型总长度的2/5，使自攻螺钉具有最小径向分力和较大的轴向力，将自攻螺钉方便旋入连接材料上。本发明由于增加了旋入连接材料时的轴向力，并同时也减小径向力，故能很好满足工程塑料连接需求，拧入工程用塑料如PC、ABS或PC+ABS底孔内，在一定使用情况下能减少螺钉长度及直径，表1所示是按本发明制得的自功螺钉以及将自功螺钉安装在连接材料上后测试的安装扭矩及拉脱力。
表1
Figure BDA0000070433420000031
由此可以看出，本发明的工程塑料用自攻螺钉具有较小的安装力矩以及可靠的连接力矩。

Claims (2)

1.一种工程塑料用自攻螺钉，包括螺钉头(1)和螺杆(2)，所述的螺杆(2)上设有螺旋状的螺纹，其特征在于：从螺杆牙底至的螺杆牙顶，螺纹牙型截面的外轮廓由沿中心对称设置、并依次相连的内斜面(5)、中间斜面(4)、外斜面(3)以及与外斜面(3)相连的牙顶面构成，内斜面(5)的牙型角α在140°±3°、内牙长L1是螺纹牙型总长度的1/5，中间斜面(4)的牙型角β在20°±3°、中间牙长L2是螺纹牙型总长度的2/5，外斜面(3)的牙型角γ在30°±3°，外牙长L3是螺纹牙型总长度的2/5。
2.根据权利要求1所述的工程塑料用自攻螺钉，其特征在于：所述内斜面(5)的牙型角α在140°±1°、中间斜面(4)的牙型角β在20°±1°、外斜面(3)的牙型角γ在30°±1°。
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