薄金屬電器組件的螺紋緊固件技術匯總

發布時間:2020-12-07    來源:慧聰網    瀏覽量:0

    多年來,已經設計了數十種類型和成千上萬種自緊緊固件,并且越來越多的技術不斷呈現。

    各種不銹鋼自緊緊固件,必須比安裝它們的不銹鋼板堅硬。所有的自緊緊固件必須比主體金屬板足夠堅硬,才能成功安裝和使用。

    每個涉及緊固和連接的決定都會影響設備設計的早期階段,影響生產線的組裝過程,并影響服務中設備的完整性和性能。在評估可用于在應用中連接薄金屬部件或組件的技術時,設計人員通常將需要提出關鍵問題,然后評估各種選擇及其可行性。

    例如,拆卸是否可能需要維修或修理,或者應用程序需要連接異種金屬?如果這樣,設計人員可以迅速排除焊接。焊接接頭的持久性是顯而易見的,即使拆卸不是一個重要問題,實際上也無法通過焊接將異種金屬(例如鋼與鋁)接合在一起。如果要將焊接表面作為精加工表面,則將進一步需要額外的精加工步驟以補償燒傷痕跡和水垢,以創建一個合適的“化妝品友好型”組件。當然,有些板太薄而無法正確焊接。

    膠粘劑或膠帶怎么樣?盡管它們可以滿足清潔和沖洗附件的要求,但它們也是“僅一次”的連接解決方案,可能無法提供所需的強度或壽命,并且可能受到極端溫度,振動或其他引起疲勞的不利影響力量。反過來,永久性環氧樹脂可能很難使用和應用,而為工作選擇合適的環氧樹脂有時會很困難。

    鉚釘可以達到目的嗎?鉚接可以更有效地固定異種薄材料,但是鉚釘不能在沒有沉孔或其他一些輔助操作的情況下平齊安裝,從而使金屬凸起不雅觀,通常將其用于外殼內的實用組裝。由于標準鉚釘不能完全齊平,因此必須進一步注意鉚釘球殼所需的間隙。燈泡可能會過度消耗寶貴的“房地產”,尤其是在空間有限的電器中。

    這里有各種各樣的“微型”自緊緊固件,它們非常小巧,是為手持式消費電子設備中的附件應用專門設計的。

    傳統硬件怎么樣?鈑金螺釘可能會出現以下問題:隨著時間的流逝,夾持力會下降,螺紋完整性降低,松動和掉落,以及在連接操作之前和期間需要花費時間且笨拙地處理螺釘。

    引入線程可以解決問題嗎?有時可以攻螺紋,但有些金屬板通常太薄而無法有效攻絲。并且,在許多情況下,擠壓或壓印的螺紋將被證明是不切實際的。

    設計師在尋求理想的技術解決方案的同時,對硬件的歷史優勢感到滿意,只需要采用經過獨特設計的緊固件即可在薄金屬組件中提供牢固可靠的螺紋:自緊螺紋緊固件和“盲”螺紋嵌件。

   設計人員為這些緊固件提供了可以永久地安裝在薄板上的硬件,成為組件的組成部分,減少了松動零件(例如墊圈、鎖緊墊圈和螺母)的數量,僅需單個配合件即可完成最終連接,并在需要進行訪問或維修時啟用組件或面板的拆卸和重新連接(不會威脅線程的可靠性)。

    自緊緊固件的設計

    所有自緊緊固件的優點都源于其設計,該設計包括一個環形凹槽(用于將緊固件永久鎖定在易延展的薄金屬板上的適當位置)和一個防止緊固件在使用中旋轉的元件。

    這是“盲”螺紋插件的安裝,該插件設計用于僅可接觸工件一側以進行緊固件安裝的情況。

    無論哪種類型,對于為手持式消費電子設備開發的獨特設計的微型壓接版本,自緊緊固件都永久地安裝在厚度僅為.012英寸/0.3毫米的可延展金屬板上。將緊固件壓入適當大小的孔中,并在施加足夠的擠壓力后,將緊固件的鋸齒狀壓緊環,滾花,肋骨或六角頭壓入面板表面,從而將片材移位到面板中專門設計的環形凹槽中緊固件的柄或導向件,稱為底切。被壓入底切中的金屬可防止緊固件軸向移動,而非圓形移位器則可防止緊固件旋轉。無需二次操作。

    多年來,已經設計了數十種類型和成千上萬種自緊緊固件(鋼、不銹鋼或鋁制),并且越來越多的人即將出現。

    適用于家電應用的螺紋自緊緊固件產品系列:

    1、螺母:標準類型設計的承載螺紋強度大于低碳鋼螺釘。變化主要集中在螺母尺寸,鎖緊螺紋性能以及用于制造的特殊合金材料上。安裝過程中的所有翹曲都發生在薄板的緊固件側。背面保持齊平和光滑。配套的螺絲即可完成工作。

    2、螺柱:這些外螺紋自緊緊固件通常選擇用于必須在最終連接之前放置組件的應用。平頭螺柱是標準配置,但可以特別滿足高扭矩,薄板或電氣應用的需要。沒有螺紋的雙頭螺栓可以用作永久安裝的導向銷或樞軸。

    3、墊片和支座:主要用于堆疊或空間組件,極為常見的類型包括直通螺紋和盲螺紋版本。所有組件的安裝頭均與主機板齊平,并且使用盲螺紋類型,組件的外面板表面均光滑且封閉。

    4、檢修硬件:自動夾緊的面板緊固件組件裝有固定螺釘,可將松動的零件保持在極低限度,并消除與硬件相關的可能會松動,掉落和損壞內部組件的風險。理想情況下,它們將被指定用于在需要后續訪問的應用中連接金屬面板或其他薄材料組件。

    在最新的創新中,自緊緊固件類型使兩張板材(即使它們是由不同的材料制成)也可以永久地以齊平連接的方式連接在一起,而兩側都沒有突起。這些實用的鉚接或點焊替代方法提供了理想的解決方案,可將兩塊太薄的金屬板連接起來以進行焊接,固定厚度不等的板塊,連接異種金屬,連接超薄金屬部分或將金屬板連接到PCB或塑料面板。它們的旋轉能力通過允許緊固件充當硬化的樞軸點而提供了其他應用優勢。

    它們可以與頂頁平滑地安裝,并與底頁齊平或亞齊平。與在安裝過程中會“起泡”的鉚釘不同,該硬件可進行平整的平齊安裝,所需空間最小。與點焊不同,光滑的表面可以保留下來進行精加工,隨后可以輕松地用油漆或粉末涂料將緊固件隱藏起來。

    不論自緊緊固件的類型或樣式如何,設計人員都應始終了解主體金屬板材必須始終滿足三個基本要求才能成功:

    將要安裝緊固件的金屬板必須具有足夠的延展性,以使置換的板材料冷流入底切而不會破裂。

    將要安裝緊固件的金屬板必須比緊固件足夠柔軟,以使緊固件本身在安裝過程中不會明顯變形。

    薄片必須滿足特定緊固件要求的最小薄片厚度。通常,對于板沒有規定的最大厚度。

    不銹鋼自動鎖扣成功的必修技巧

    電器行業中許多機械緊固件附件的應用要求耐腐蝕性和硬度,同時又有助于更薄更輕的設計。考慮到自緊技術,已經開發出專門用于不銹鋼的特定緊固件,以滿足需求。

    但請注意:普遍的誤解是,將任何不銹鋼自緊緊固件安裝在任何不銹鋼薄板中時都可以正常運行。這不是真的。實際上,由于相對硬度問題,不能期望由300系列制成的標準不銹鋼自緊緊固件在300系列不銹鋼板上可靠地工作。

    用于安裝到300系列不銹鋼薄板中的合適的不銹鋼自緊緊固件包括由400系列不銹鋼制成的類型。由特殊合金(沉淀硬化)不銹鋼制成的類型將提供更高的耐腐蝕性。根據類型的不同,這些緊固件可以有效地用于硬度范圍從HRB 88到HRB 92的板材。

    用于“盲人”輔助功能應用的緊固件

    大多數設計用來在薄材料中提供永久承重螺紋的緊固件都要求在安裝和最終部件附接過程中都可接近工件的兩側。對于僅從一側訪問的情況,即所謂的“盲”應用程序,“盲”螺紋插件提供了解決方案。并且,由于無法進入不再成為障礙,這些類型的緊固件非常適合(在其他永久性安裝的螺紋硬件不適用的情況下)用于管道,擠壓和其他類似類型的應用。

    此處顯示帶螺紋的自緊螺柱(已安裝和已松開)。此類螺柱屬于許多適用于家電應用的自緊緊固件產品系列。

    此類插件由鋁,黃銅,鋼或不銹鋼制成,旨在代替螺紋孔,焊接螺母,鉚釘和自鉆或自攻螺釘使用。從工件的“前”側安裝,它們將在厚度為.020英寸/ 0.50毫米的金屬或塑料板上提供牢固的永久金屬線。與自緊緊固件一樣,“盲”螺紋插入件消除了配合零件之外不需要其他硬件來完成連接過程的需要。

    根據行業的普遍使用情況,已經開發了多種“盲”螺紋插入類型。這些包括用于增強強度的大直徑和薄型噴頭設計,可在任何材料厚度下使用的類型以及可實現板對板連接的重型樣式等。

    螺紋自緊緊固件和“盲”插入技術可以滿足家電的各種附件應用,但是在決策過程中始終會出現應用提出的不同參數和要求。在設計過程開始時與經驗豐富的硬件制造商合作可以幫助推進優化附件的目標。


責任編輯:蔣林佚

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