用于钣金组件的螺丝驱动

钣金仍然是汽车身体部件，白品，电动机柜等产品的首选材料。

然而，需要减轻重量和减少成本是强迫工程师指定较薄的材料和较轻的合金。当工程师曾经使用1毫米厚的床单，现在使用0.7毫米甚至更薄的床单。在许多情况下，需要额外的紧固元件和制造步骤，以使用螺钉来组装材料，这些材料较薄或小于紧固件的标称直径。

幸运的是，紧固件制造商正在设计一些创新的方法来解决组装薄金属片的挑战。以下是一些最新的发展。

片状螺丝

Arnold Umformtechnik GmbH & Co.的薄板螺钉消除了准备过程(如螺纹攻丝)和附加紧固元件(如螺母)的需要。将紧固件直接拧入金属环孔或预先钻孔的金属板中。

连接过程从定位螺丝开始。由于它的圆形尖端，Sheetite紧固件很容易找到预钻孔，即使是在偏置或角偏置的情况下。圆度也保护了安装空间内的组件。

在随后的螺纹滚动期间，刻板渗透下片并形成螺纹孔。取决于预先钻孔的孔的类型，这将材料推动在接头的方向上，使得穿透深度大于原始金属厚度。这也增加了轴承螺纹的数量在旋转孔内。

一旦螺母螺纹完全形成，就拔出紧固件直到头部接触顶板。此时，紧固件像传统螺钉一样拧紧。

Arnold的研发工程师Jan Büchle说:“根据薄板厚度的不同，螺杆入井深度可以增加60%。”“随着连接过程的进行，一旦螺钉紧固完成，机头(紧贴顶板)，就可以使用更大比例的材料来抵消(拧紧)造成的过载。”

片材螺钉设计成连接两个或更多片材放置在另一个床单上，总厚度为紧固件或更小的标称直径的0.5倍。纸张可以由钢，铝，镁或其他金属制成。纸张中的预钻孔的直径是柔性的，因此可以对每个应用进行最佳地调整过程和组装参数。

安装紧固件不需要特殊的紧固工具。如果需要修复，所形成的线可以接受传统的公吨。

螺杆的一个独特的方面是它的轴有两个横截面型材。不同的截面确保卸载和增加安装的安全性。在螺纹成形区域和传递到轴承螺纹部分期间，螺杆的轴有一个多边形截面。这确保了孔和螺纹的产生不会产生金属碎片。在轴承螺纹中，更靠近螺纹跳动和螺钉头，轴呈圆形截面。

“螺纹跳动形成轴承螺纹部分的末端到螺钉头，”Büchle说。“具有薄金属，这是一个功能关键特征。由于螺丝深度和夹紧厚度较短，必须尽可能短地设计。“

与传统的钣金螺钉相比，片材配有一些独特的优势。“由于它们的大螺距，传统的[钣金]螺钉在螺旋过程中越来越偏斜到一侧，不能垂直插入工件的表面，”Büchle说。“头部不会均匀地静置在表面上，因此在一侧发生更多的负载。

“此外，钣金螺钉用于过度升温，因为当螺杆深度小时，材料没有为可靠的组装提供足够的安全性。然而，随着材料越来越强大的螺旋深度，设计工程师现在可以使用可以直接施加到金属中的传统紧固件。“

台风和飓风

ITW Shakeprof Group设计了一对钣金螺钉，旨在防止薄材料中的剥离问题。

旋风螺杆有一个锯齿形的螺旋肩，咬进金属片。这使得螺丝能够吸收更高的拧紧扭矩，从而增加回退阻力。与传统的钣金螺丝相比，旋风螺杆具有更大的工作范围(最大驱动扭矩与最小带钢扭矩的差值)。剥离问题大大减少。

该紧固件的驱动-带钢扭矩比大，使其成为自动化装配的理想选择，并允许在许多应用中使用更薄的金属板。该紧固件也可以重复使用。

对于特别是扭矩敏感的应用，可以在旋风螺钉中结合抖动的GER-NIB特征，以增加条带输出扭矩。该特征包括独特的侵蚀性突起，位于螺杆头的下侧，吸收高驱动扭矩并防止薄型钣金中的剥离。

吸收扭矩的笔尖位于螺钉头的外周长。它们在前进的边缘更高，以更好地吸收扭矩。(背面有一个高边的反向锥度，以抵抗反向旋转，并锁定在适当的紧固件。)除了吸收扭矩，锗笔尖刮过油漆或电镀提供二次地面。具有这种独特功能的螺丝可以适应多种金属厚度。

旋风螺钉也可用作SEM组件。在头部下方添加垫圈使得紧固件能够跨越较大的孔，保护易碎表面并分配负载。

飓风螺丝可以安装在厚度为0.025英寸或更薄的薄板上。头的下面稍微盘起来。此外，特别是锥形肋下的头冷形成脊在轴承表面的螺丝是向下，创造积极的扭矩制动。

该螺杆在薄钢、铝或塑料中产生积极的扭矩制动器。广泛的操作范围确保了最大的安装效率，同时消除了与剥离螺丝相关的返工。微调驱动扭矩所需的时间更少，操作人员不必对安装犹豫不决。成本可以降低，因为较小的飓风螺丝优于目前在薄板应用中使用的较大的传统螺丝。更高的回退扭矩确保紧密、安全的组装。

飓风螺杆对轴承表面产生最小的损坏;没有毛刺或条子产生。该螺杆可与现有设计配合使用;不需要改变孔的形状和大小。

ITW公司进行的实验室测试表明，在0.025英寸厚的钢板上安装8-18螺杆时，具有竞争力的抗剥离金属板螺杆能产生较大的带钢扭矩变化，最小和最大的带钢扭矩平均可达31.4 in-lb。如此大的差异使得很难预测剥离将在哪个点发生。为了避免返工和报废，驱动器扭矩必须设置为适应最小剥离值。相比之下，安装在相同材料中的8-18 Hurricane螺杆的最小扭矩和最大扭矩之间的变化仅为12.9 In -lb。