CN207583785U - 高强度自攻螺钉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及五金制品领域，具体涉及一种高强度自攻螺钉，包括头部，连接于头部底端的螺杆，设置于螺杆和头部之间的法兰盘，还包括设置于螺钉底端的尖锥螺尾；所述法兰盘的直径大于螺杆的直径，法兰盘的直径大于头部的直径；所述头部呈椭圆柱体状，且连接于法兰盘一侧的端面为球面，所述法兰盘对应椭圆柱体的球面端面开设有与球面端面相切的弧形凹槽；所述螺杆上设有螺纹，所述尖锥螺尾的锥角为20°‑40°。本实用新型对薄板孔壁损坏小、与薄板连接强度高、且整体强度高、不易断裂。

Description

高强度自攻螺钉

技术领域

本实用新型涉及五金制品领域，特别是涉及高强度自攻螺钉。

背景技术

螺钉，是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具，是最常见的紧固件，广泛应用于各行各业。一般包括螺钉头部和螺杆，且多为金属材质制成。

其中，自攻螺钉是在金属或非金属材料之预钻孔中自行攻钻出所配合阴螺纹之一种有螺纹扣件。自攻螺钉多用于薄的金属板(钢板、锯板等)之间的连接。连接时，先对被连接件制出螺纹底孔，再将自攻螺钉拧入被连接件的螺纹底孔中。

现有技术的自攻螺钉存在以下问题，一方面，自攻螺钉在紧固到预先设置的固定孔中时，由于自攻螺钉的螺纹切削面较大，会产生较大的径向力，因此可能会对固定孔孔壁造成一定的损坏，尤其是对于脆性材料而言显得尤为明显，第二方面，由于薄板厚度常常小于1mm，螺纹和薄板实际连接厚度很小，造成连接强度不足，螺钉容易脱落，无法起到连接固定的作用，第三方面，螺钉的头部与螺杆连接处为平面状，在安装时由于应力作用，螺杆容易断裂，造成螺钉整体强度较差。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种对薄板孔壁损坏小、与薄板连接强度高、且整体强度高、不易断裂的高强度自攻螺钉。

本实用新型所采用的技术方案是：高强度自攻螺钉，包括头部，连接于头部底端的螺杆，设置于螺杆和头部之间的法兰盘，还包括设置于螺钉底端的尖锥螺尾；所述法兰盘的直径大于螺杆的直径，法兰盘的直径大于头部的直径；所述头部呈椭圆柱体状，且连接于法兰盘一侧的端面为球面，所述法兰盘对应椭圆柱体的球面端面开设有与球面端面相切的弧形凹槽；所述螺杆上设有螺纹，所述尖锥螺尾的锥角为20°-40°。

对上述技术方案的进一步改进为，所述螺纹牙角为35°-50°，所述螺纹深度为1.5mm-2mm，螺距为3.0mm-6.0mm。

对上述技术方案的进一步改进为，所述头部、螺杆、法兰盘和尖锥螺尾一体成型，从内到外依次包括不锈钢本体、经强化热处理成型于不锈钢本体表面的硬化层。

对上述技术方案的进一步改进为，所述硬化层厚度为0.5mm-3mm，硬化层硬度为HRC55-65。

对上述技术方案的进一步改进为，所述头部的短直径与螺杆的直径之比不小于1.4:1。

本实用新型的有益效果为：

1、一方面，在头部和螺杆之间设置法兰盘，且法兰盘的直径大于头部直径和螺杆直径，减小了头部直接与螺杆相连处的应力，提高了螺钉整体的机械强度，使得在安装螺钉时，能分散对螺杆的作用力，保证螺钉能稳定可靠的插入薄板内，稳定性好，使用方便。第二方面，头部呈椭圆柱体状，相对于现有技术的正多边形状的结构，不存在棱角凸起，没有锈蚀结点，从而使得头部不容易生锈，延长了螺钉的使用寿命，并且因为头部横截面做成椭圆形，所以工人操作时不会伤到手，安全性能较高。第三方面，头部呈椭圆柱体状，连接于法兰盘一侧的端面为球面，所述法兰盘对应椭圆柱体的球面端面开设有与球面端面相切的弧形凹槽，使得头部与法兰盘连接端面为球面，相对于连接面为平直面的结构，能够大大削弱头部与螺杆连接部位产生的应力，从而能够有效防止螺钉在头部与螺杆连接处发生断裂。第四方面，在螺杆底部设有尖锥螺尾，使用时，先通过尖锥螺尾旋入薄板中，尖锥螺尾在薄板上挤压，薄板受挤压形成翻边孔，再由螺钉的螺纹部分在翻边孔上挤压出螺纹，薄板被挤压形成翻边，螺纹的有效连接长度增大，保证了连接强度，螺钉不易从薄板脱落，对薄板孔壁损坏小，与薄板连接强度高，固定效果好。第五方面，尖锥螺尾的锥角为20°-40°，优选为30°，锥角过大，翻边孔较短，螺纹有效连接长度小，加强效果不明显，若锥角过小，又导致螺钉在旋入过程中易断裂，整体强度小，实验证明，锥角为30°时，此时加工难度小，加强效果好，且螺钉整体强度大。

2、螺纹牙角为35°-50°，优选为40°，所述螺纹深度为1.5mm-2mm，优选为1.8mm，螺距为3.0mm-6.0mm，优选为4.5mm，相对于现有技术的螺钉，本实用新型中，螺纹牙角小，螺纹深度大，螺距大，螺钉整体稳定性高，机械强度高，使得螺钉在旋入过程中不易断裂，进一步增加了本实用新型的机械强度。

3、头部、螺杆、法兰盘和尖锥螺尾一体成型，从内到外依次包括不锈钢本体、经强化热处理成型于不锈钢本体表面的硬化层，制造工艺简单，且经强化热处理后螺钉整体机械强度升高，在使用时不易断裂，且自攻时产生的切屑会贮存于螺纹槽内，使用方便。

4、硬化层厚度为0.5mm-3mm，硬化层硬度为HRC55-65，硬化层硬度高，进一步加大了螺钉整体的机械强度。

5、头部的短直径与螺杆的直径之比不小于1.4:1，采用这种结构，可使螺钉的头部在既能满足受力要求的情况下，增加螺钉机械强度，又不浪费材料，使资源更优化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的头部的横截面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，为本实用新型的结构示意图。

高强度自攻螺钉100，包括头部110，连接于头部110底端的螺杆120，设置于螺杆120和头部110之间的法兰盘130，还包括设置于螺钉100底端的尖锥螺尾140。

所述法兰盘130的直径大于螺杆120的直径，法兰盘130的直径大于头部110的直径；所述头部110呈椭圆柱体状，且连接于法兰盘130一侧的端面为球面，所述法兰盘130对应椭圆柱体的球面端面开设有与球面端面相切的弧形凹槽；所述螺杆120上设有螺纹121，所述尖锥螺尾140的锥角为20°-40°。

螺纹121牙角为35°-50°，优选为40°，所述螺纹121深度为1.5mm-2mm，优选为1.8mm，螺距为3.0mm-6.0mm，优选为4.5mm，相对于现有技术的螺钉100，本实用新型中，螺纹121牙角小，螺纹121深度大，螺距大，螺钉100整体稳定性高，机械强度高，使得螺钉100在旋入过程中不易断裂，进一步增加了本实用新型的机械强度。

如图2所示，为本实用新型的头部的横截面示意图。

头部110、螺杆120、法兰盘130和尖锥螺尾140一体成型，从内到外依次包括不锈钢本体111、经强化热处理成型于不锈钢本体111表面的硬化层112，制造工艺简单，且经强化热处理后螺钉100整体机械强度升高，在使用时不易断裂，且自攻时产生的切屑会贮存于螺纹121槽内，使用方便。

硬化层112厚度为0.5mm-3mm，硬化层112硬度为HRC55-65，硬化层112硬度高，进一步加大了螺钉100整体的机械强度。

头部110的短直径与螺杆120的直径之比不小于1.4:1，采用这种结构，可使螺钉100的头部110在既能满足受力要求的情况下，增加螺钉100机械强度，又不浪费材料，使资源更优化。

一方面，在头部110和螺杆120之间设置法兰盘130，且法兰盘130的直径大于头部110直径和螺杆120直径，减小了头部110直接与螺杆120相连处的应力，提高了螺钉100整体的机械强度，使得在安装螺钉100时，能分散对螺杆120的作用力，保证螺钉100能稳定可靠的插入薄板内，稳定性好，使用方便。第二方面，头部110呈椭圆柱体状，相对于现有技术的正多边形状的结构，不存在棱角凸起，没有锈蚀结点，从而使得头部110不容易生锈，延长了螺钉100的使用寿命，并且因为头部110横截面做成椭圆形，所以工人操作时不会伤到手，安全性能较高。第三方面，头部110呈椭圆柱体状，连接于法兰盘130一侧的端面为球面，所述法兰盘130对应椭圆柱体的球面端面开设有与球面端面相切的弧形凹槽，使得头部110与法兰盘130连接端面为球面，相对于连接面为平直面的结构，能够大大削弱头部110与螺杆120连接部位产生的应力，从而能够有效防止螺钉100在头部110与螺杆120连接处发生断裂。第四方面，在螺杆120底部设有尖锥螺尾140，使用时，先通过尖锥螺尾140旋入薄板中，尖锥螺尾140在薄板上挤压，薄板受挤压形成翻边孔，再由螺钉100的螺纹121部分在翻边孔上挤压出螺纹121，薄板被挤压形成翻边，螺纹121的有效连接长度增大，保证了连接强度，螺钉100不易从薄板脱落，对薄板孔壁损坏小，与薄板连接强度高，固定效果好。第五方面，尖锥螺尾140的锥角为20°-40°，优选为30°，锥角过大，翻边孔较短，螺纹121有效连接长度小，加强效果不明显，若锥角过小，又导致螺钉100在旋入过程中易断裂，整体强度小，实验证明，锥角为30°时，此时加工难度小，加强效果好，且螺钉100整体强度大。

本实用新型的制造方法为：

取不锈钢钢材，经强化热处理在不锈钢钢材表面形成一厚度为1.5mm的硬化层112，然后，采用一体成型的方式形成头部110、螺杆120、法兰盘130、尖锥螺尾140，且锥角为30°，再在螺杆120表面供牙，得到螺纹121，且螺纹121牙角为40°，所述螺纹121深度为1.8mm，螺距为4.5mm，得到本实用新型的螺钉100。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.高强度自攻螺钉，其特征在于：包括头部，连接于头部底端的螺杆，设置于螺杆和头部之间的法兰盘，还包括设置于螺钉底端的尖锥螺尾；所述法兰盘的直径大于螺杆的直径，法兰盘的直径大于头部的直径；所述头部呈椭圆柱体状，且连接于法兰盘一侧的端面为球面，所述法兰盘对应椭圆柱体的球面端面开设有与球面端面相切的弧形凹槽；所述螺杆上设有螺纹，所述尖锥螺尾的锥角为20°-40°。

2.根据权利要求1所述的高强度自攻螺钉，其特征在于：所述螺纹牙角为35°-50°，所述螺纹深度为1.5mm-2mm，螺距为3.0mm-6.0mm。

3.根据权利要求2所述的高强度自攻螺钉，其特征在于：所述头部、螺杆、法兰盘和尖锥螺尾一体成型，从内到外依次包括不锈钢本体、经强化热处理成型于不锈钢本体表面的硬化层。

4.根据权利要求3所述的高强度自攻螺钉，其特征在于：所述硬化层厚度为0.5mm-3mm，硬化层硬度为HRC55-65。

5.根据权利要求4所述的高强度自攻螺钉，其特征在于：所述头部的短直径与螺杆的直径之比不小于1.4:1。