CN104421290B - 一种防爆螺钉及该防爆螺钉的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防爆螺钉，包括一螺钉本体，螺钉本体包括杆部及位于该杆部上端的头部，防爆螺钉还包括防爆垫圈，防爆垫圈沿杆部套入到靠设于头部的位置，且通过杆部上搓牙后形成的螺纹将其与螺钉本体固定为一体。预先将防爆垫圈套入并与螺钉本体上固定为一体，免除了将螺钉本体旋入物品时需要另外手动套入防爆垫圈的麻烦，大大地提高了生产效率，降低了人工成本，适于企业的大规模生产。本发明还涉及该防爆螺钉的加工工艺。

Description

一种防爆螺钉及该防爆螺钉的加工工艺

技术领域

本发明涉及紧固件技术领域，尤其涉及一种防爆螺钉及该防爆螺钉的加工工艺。

背景技术

现有技术中的螺钉，若将其直接旋入在硬度较大且脆性亦较大的物品中去，如搪瓷部件，螺钉所产生的冲击力易致搪瓷部件出现破裂。为此，一般地，安装人员在旋入螺钉时会套入一垫圈以用作缓冲螺钉所产生的冲击力，以避免搪瓷部件出现破裂的情况，但是，也带来了另一个问题，就是安装人员需要单独地将垫圈套入在螺钉上，这样，不但增加了安装人员的工作强度，而且会降低整个产品的生产效率，增加人工成本，不利于企业的大规模生产。

因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种适于使用在搪瓷件或脆性较大的部件上的防爆螺钉，以解决现有的螺钉在使用前需要预先套入防爆垫圈从而导致的生产效率低下、不适合大批量生产的问题。

本发明是这样实现的，一种防爆螺钉，包括一螺钉本体，所述螺钉本体包括杆部及位于该杆部上端的头部，所述防爆螺钉还包括防爆垫圈，所述防爆垫圈沿所述杆部套入到靠设于所述头部的位置，且通过所述杆部上搓牙后形成的螺纹将其与所述螺钉本体固定为一体。

具体地，所述防爆垫圈包覆有防腐耐蚀的垫圈保护层，所述螺钉本体包覆有防腐耐蚀的螺钉本体保护层。

进一步地，所述垫圈保护层为依序电镀于其表面上的镀铜保护层、镀白锌保护层和镀无铬达克罗保护层。

进一步地，所述螺钉本体保护层包括依次电镀其表面上的镀白锌保护层和镀无铬达克罗保护层。

优选地，所述镀白锌保护层的厚度H1为3.73mm≤H1≤3.91mm，所述镀无铬达克罗保护层的厚度H2为1.38mm≤H2≤1.53mm。

较佳地，所述防爆垫圈呈放射状结构，且其中孔的孔径小于搓牙后在所述杆部上形成的螺纹的外径。

本发明还提供一种防爆螺钉的加工工艺，包括如下步骤：

S1、准备好防爆垫圈并对该防爆垫圈电镀铜保护层；

S2、准备好尚未进行搓牙的螺钉本体，将所述防爆垫圈套入所述螺钉本体的杆部并靠设于所述螺钉本体的头部；

S3、对所述螺钉本体的杆部进行搓牙，通过搓牙后所述杆部形成的螺纹将所述防爆垫圈与所述螺钉本体固定为一体。

进一步地，还包括步骤S4，对步骤S3得到的产品进行电镀白锌保护层和电镀无铬达克罗保护层，所述螺钉本体与所述防爆垫圈的外表面依次形成镀白锌保护层和镀无铬达克罗保护层。

进一步地，所述镀白锌保护层的厚度H1为3.73mm≤H1≤3.91mm，所述镀无铬达克罗保护层的厚度H2为1.38mm≤H2≤1.53mm。

较佳地，所述防爆垫圈呈放射状结构，所述螺钉本体搓牙后在所述杆部形成的螺纹的外径大于所述防爆垫圈的中孔的孔径。

本发明的技术效果为：预先将防爆垫圈套入并与螺钉本体上固定为一体，免除了将螺钉本体旋入物品时需要另外手动套入防爆垫圈的麻烦，大大地提高了生产效率，降低了人工成本，适于企业的大规模生产。

附图说明

图1为本发明实施例的防爆螺钉的示意图；

图2为本发明实施例的防爆螺钉的防爆垫圈的示意图；

图3为本发明实施例的防爆螺钉的加工工艺的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1所示，本发明提供一种防爆螺钉10，包括一螺钉本体20，螺钉本体20包括杆部21及位于该杆部21上端的头部22，防爆螺钉10还包括防爆垫圈30，其中，本案中选用的防爆垫圈30，相较于一般的平垫圈、弹性垫圈、外齿垫圈等，其具有较好的缓冲功能；防爆垫圈30沿杆部21套入到靠设于头部22的位置，且通过杆部21上搓牙后形成的螺纹将其与螺钉本体20固定为一体。当将本案中的防爆螺钉10旋入物品时，若该物品的硬度较大且脆性亦较大，则防爆螺钉10旋入时所产生的冲击力可以借由其配置的防爆垫圈30缓冲消去，避免物品出现破裂的情况；另外，预先将防爆垫圈30套入在螺钉本体20上，免除了将螺钉本体20在使用前时需要预先手动套入防爆垫圈30的麻烦，且很好地避免了在螺钉本体20上少穿或多穿防爆垫圈30的现象的发生，大大地提高了生产效率，适于企业的大规模生产，并有效地节约人工成本。

请参阅图2所示，具体地，防爆垫圈30呈放射状结构，且其中孔31的孔径小于搓牙后在杆部21上形成的螺纹的外径。本案中的防爆垫圈30，其中孔31孔径略大于尚未搓牙的杆部21的外径，以便于防爆垫圈30能够顺利套入杆部21，但同时地，杆部21搓牙后的外径大于防爆垫圈30的中孔31孔径，以使防爆垫圈30能够固定在搓牙后的杆部21上，避免其松脱落；或者，选用的防爆垫圈30为具有弹性的防爆垫圈30，则该防爆垫圈30的中孔31孔径可以略小于杆部21的外径，防爆垫圈30套入杆部21时，可以借由防爆垫圈的弹性形变，紧固地套在杆部21上，这样，即使在杆部21搓牙后，也能紧固固定在杆部21上。

较佳地，防爆垫圈30包覆有防腐耐蚀的垫圈保护层(图中未标示)，螺钉本体20包覆有防腐耐蚀的螺钉本体保护层(图中未标示)，通过使防爆垫圈30包覆有垫圈保护层、螺钉本体20包覆有螺钉本体保护层，不但提高防爆螺钉10的使用寿命，还扩大防爆螺钉10的适用范围。具体地，垫圈保护层为依序电镀于表面上的镀铜保护层、镀白锌保护层和镀无铬达克罗保护层，而螺钉本体保护层包括依次布覆在螺钉本体20上的镀白锌保护层和镀无铬达克罗保护层。其中，镀铜保护层为常用的防腐耐蚀保护层，较为经济实用，而且电镀方便。

镀白锌保护层的作用为：若该镀白锌保护层受到破坏，亦会在防爆螺钉10上形成电化学保护，具体为，防爆螺钉10做正极，镀白锌保护层做负极，根据牺牲阳极的阴极保护法原理，使到防爆螺钉10受到保护。

再者，在电镀有镀白锌保护层的基础上，再电镀有镀无铬达克罗保护层，能进一步保护防爆螺钉10免受腐蚀。而达克罗保护层又称锌铬保护层，是把由铬酐、鳞片状的锌粉、铝粉、还原剂、表面活性剂、pH调整剂、去离子水及其他助剂组成的分散性水性涂液均匀地涂覆在经过预处理的工件表面，经烘干、固化而成。由于达克罗保护层具有超强的耐蚀性、极佳的耐热性、无氢脆、极好的渗透性、良好的结合力及亚光银灰色外观等优点，被广泛应用于汽车、摩托、地铁、隧道、桥梁、高架高速公路的金属件、输配供电的金属结构件等领域。但是，达克罗保护层中含有大量毒性强、高致癌作用的六价铬，故在世界各国范围内，铬的使用已经受到越来越严格的限制。同理，出于保证电镀工人的身体健康，第二保护层选用镀无铬达克罗保护层，同时，也借由该镀无铬达克罗保护层的屏蔽作用、电化学作用、钝化作用、自修复作用等方面对防爆螺钉10提供进一步保护，具体为：1)屏蔽作用：由于片状锌、铝层状重叠，减少了涂层空隙，提高了抗渗性,可以阻碍或抑制水、氧和侵蚀性离子等腐蚀介质到达基体的进程，起到屏蔽作用；2)电化学作用：由于锌、铝的化学活性远大于铁，更易失去电子。当涂层受到局部破损或有腐蚀介质侵入时，锌、铝作为牺牲阳极为钢铁基体提供阴极保护；3)钝化作用：锌、铝粉与大气中的物质发生钝化生成锌或铝的氧化物，这些氧化物逐渐积附在锌、铝粉间的空隙和钢铁基材的表面,增大了电阻，减慢了锌及钢铁的腐蚀速率；4)自修复作用：由于锌的标准氧化电极势较高,形成微电池时，锌成为阳极，Zn溶解成Zn²⁺，并和阳极的OH-形成Zn(OH)₂，Zn(OH)₂再与CO₂形成ZnCO₃。当涂层被划伤、擦破或其他方式破坏时，锌的氧化物和碳酸盐向涂层被损坏的区域移动，积极地修复涂层，恢复保护屏障。

优选地，镀白锌保护层的厚度H1为3.73mm≤H1≤3.91mm，镀无铬达克罗保护层的厚度H2为1.38mm≤H2≤1.53mm，合理优化电镀一定厚度的镀白锌保护层、一定厚度的无铬达克罗保护层，在保证防腐耐蚀的目的的同时，可较好地省料节能，较好地保证企业的可持续发展。

请参阅图1至图3所示，本发明还涉及一种防爆螺钉10的加工工艺，包括如下步骤：

S1、准备好防爆垫圈30并对该防爆垫圈30电镀铜保护层；

S2、准备好尚未进行搓牙的螺钉本体20，将防爆垫圈30套入螺钉本体20的杆部21并靠设于螺钉本体20的头部22；

S3、对螺钉本体20的杆部21进行搓牙，通过搓牙后杆部21形成的螺纹将防爆垫圈30与螺钉本体20固定为一体。

通过上述加工工艺，除了较好地制备本案中的防爆螺钉10，优化其加工工序，还能较好地保证防爆螺钉10的质量。

进一步地，还包括步骤S4，对步骤S3得到的产品进行电镀白锌保护层和电镀无铬达克罗保护层，螺钉本体20与防爆垫圈30的外表面依次形成镀白锌保护层和镀无铬达克罗保护层。其中，镀白锌保护层的作用为：若该镀白锌保护层受到破坏，亦会在防爆螺钉10上形成电化学保护，具体为，防爆螺钉10做正极，镀白锌保护层做负极，根据牺牲阳极的阴极保护法原理，使到防爆螺钉10受到保护。再者，在电镀有镀白锌保护层的基础上，再电镀有镀无铬达克罗保护层，能进一步保护防爆螺钉10免受腐蚀。较佳地，镀白锌保护层的厚度H1为3.73mm≤H1≤3.91mm，镀无铬达克罗保护层的厚度H2为1.38mm≤H2≤1.53mm，合理优化电镀一定厚度的镀白锌保护层、一定厚度的无铬达克罗保护层，在保证防腐耐蚀的目的的同时，可较好地省料节能，较好地保证企业的可持续发展。

进一步地，还包括步骤S5，对螺钉10进行盐雾试验并评判其制备质量，具体为，若在360h无生锈现象，螺钉10的制备质量合格，反之，则否。

优选地，在步骤S3中，螺钉本体20的杆部21通过搓丝机进行搓牙，以保证螺钉本体20的搓牙的规范化。

较佳地，防爆垫圈30呈放射状结构，且其中孔31的孔径小于搓牙后在杆部21上形成的螺纹的外径。本案中的防爆垫圈30，其中孔31孔径略大于尚未搓牙的杆部21的外径，以便于防爆垫圈30能够顺利套入杆部21，但同时地，杆部21搓牙后的外径大于防爆垫圈30的中孔31孔径，以使防爆垫圈30能够固定在搓牙后的杆部21上，避免其松脱落；或者，选用的防爆垫圈30为具有弹性的防爆垫圈30，则该防爆垫圈30的中孔31孔径可以略小于杆部21的外径，防爆垫圈30套入杆部21时，可以借由防爆垫圈的弹性形变，紧固地套在杆部21上，这样，即使在杆部21搓牙后，也能紧固固定在杆部21上。

本发明实施例所提供的防爆螺钉10的加工工艺，简而言之，在防爆垫圈30成形镀铜后，防爆垫圈30与螺钉本体20装配搓牙，其中，螺钉本体20已预先打头；然后，再使用浸泡式镀白锌的方法对防爆垫圈30与螺钉本体20装配形成的组合体镀白锌保护层，之后，再对该组合体进行电镀无铬达克罗保护层，主要操作为二浸二烘(230C 2h)，这样，便可完成防爆螺钉10的生产。

若果将本发明实施例所提供的防爆螺钉10的加工工艺应用到生产中去，按5.5万元/人/年计算，可在防爆垫圈30与螺钉本体20的装配工序中节省17人，那么，可节省93.5万元/年；同时，生产效率由原来的13.3台/1人/h提升到目前的18.3台/1人/h。

以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防爆螺钉，包括一螺钉本体，所述螺钉本体包括杆部及位于该杆部上端的头部，其特征在于：所述防爆螺钉还包括防爆垫圈，所述防爆垫圈沿所述杆部套入到靠设于所述头部的位置，且通过所述杆部上搓牙后形成的螺纹将其与所述螺钉本体固定为一体；所述防爆垫圈呈放射状结构，且其中孔的孔径小于搓牙后在所述杆部上形成的螺纹的外径。

2.如权利要求1所述的防爆螺钉，其特征在于：所述防爆垫圈包覆有防腐耐蚀的垫圈保护层，所述螺钉本体包覆有防腐耐蚀的螺钉本体保护层。

3.如权利要求2所述的防爆螺钉，其特征在于：所述垫圈保护层为依序电镀于其表面上的镀铜保护层、镀白锌保护层和镀无铬达克罗保护层。

4.如权利要求2所述的防爆螺钉，其特征在于：所述螺钉本体保护层包括依次电镀其表面上的镀白锌保护层和镀无铬达克罗保护层。

5.如权利要求3或4所述的防爆螺钉，其特征在于：所述镀白锌保护层的厚度H1为3.73mm≤H1≤3.91mm，所述镀无铬达克罗保护层的厚度H2为1.38mm≤H2≤1.53mm。

6.一种防爆螺钉的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、准备好防爆垫圈并对该防爆垫圈电镀铜保护层；

S2、准备好尚未进行搓牙的螺钉本体，将所述防爆垫圈套入所述螺钉本体的杆部并靠设于所述螺钉本体的头部；

S3、对所述螺钉本体的杆部进行搓牙，通过搓牙后所述杆部形成的螺纹将所述防爆垫圈与所述螺钉本体固定为一体。

7.如权利要求6所述的防爆螺钉的加工工艺，其特征在于：还包括步骤S4，对步骤S3得到的产品进行电镀白锌保护层和电镀无铬达克罗保护层，所述螺钉本体与所述防爆垫圈的外表面依次形成镀白锌保护层和镀无铬达克罗保护层。

8.如权利要求7所述的防爆螺钉的加工工艺，其特征在于：所述镀白锌保护层的厚度H1为3.73mm≤H1≤3.91mm，所述镀无铬达克罗保护层的厚度H2为1.38mm≤H2≤1.53mm。

9.如权利要求6-8任一项所述的防爆螺钉的加工工艺，其特征在于：所述防爆垫圈呈放射状结构，所述螺钉本体搓牙后在所述杆部形成的螺纹的外径大于所述防爆垫圈的中孔的孔径。