用于薄壁应用的紧固解决方案| 2000-08-02

要充分了解紧固薄壁材料的过程，首先要了解设计良好的接头的特性。为了使许多关节达到最佳性能，必须考虑几个因素。以下清单涵盖了接头设计的大部分考虑因素:材料选择、夹紧载荷、扭矩、拔出力、动态稳定性、重复装配、耐腐蚀和环境法规。

在应用程序设计的早期就考虑这些因素，而不是事后才考虑，这是非常重要的，以确保最佳的接头性能。

薄壁组件

除了之前的设计因素外，薄壁组件在接头设计方面也面临着额外的挑战。第一个是线程粘性。

直接紧固薄壁材料通常是不现实的，因为缺乏材料来获得足够的螺纹啮合。通常在薄壁应用中使用的螺钉是广泛的螺距螺钉，只提供一个啮合螺纹。

在许多情况下，螺杆在阀座密封后会立即脱落。这为收紧扭矩提供了一个非常小的窗口。

在其他情况下，最小的材料厚度与非常薄的夹紧材料可能导致紧固螺钉跳动部分的问题。这是紧固件的螺纹没有完全形成的区域，因此，一个安全的接头不能得到保证。

紧固薄壁应用程序的另一个困难是组件的变形。在某些情况下，安装过程中所需要的力会导致要组装的材料变形，从而影响应用程序的功能或外观。

当前的技术

目前用于紧固薄壁应用的系统很多，但在性能方面相当有限。最常见的是冲压金属夹，呈U形或j形，可以滑动到面板上，并用机器或斜螺钉固定。此外，一些螺距螺钉直接固定到一个面板，有螺旋的紧固件冲进它。

也有不需要预冲孔的紧固件，如自钻螺钉。

其他方法包括标准螺母和螺栓对，焊接(塑料超声波焊接)，粘合剂，穿孔，弯曲和铆钉。

所有这些方法都有一些缺点。金属夹可能非常昂贵，经常需要某种类型的普遍扭矩装置，特别是在受振动的应用场合。这些夹子容易腐蚀，以及氢脆。

焊接、铆接和胶粘剂是永久性的，避免了简单的维修和修复。

由于缺乏螺纹啮合，直接紧固在薄壁板上的螺钉往往表现不佳。

创新

随着壁厚的减少，新的紧固技术正在开发中，以解决这些组件可能出现的潜在问题。

具体来说，已经开发了两种新型夹具用于这些薄壁应用。第一个是滑动式塑料凸台，功能类似于j型夹。另一种是一种全新的、完全独特的设计。

这些老板之所以创新，主要是因为他们利用了塑料的特点和好处。这提供了许多优点并增加了设计的灵活性。

使用塑料在这些老板的建设消除了许多问题，看到与当前的技术。塑料消除了卡箍氢脆和面板与紧固件之间的电偶腐蚀的可能性。塑料在应用过程中还能显著降低重量，并且完全可回收。

的EASYbossR

如前所述，U型或j型是一种流行的、有用的滑动凸台设计。通过用热塑性材料制作凸台并增加凸台深度，可以显著提高接头的长期性能。

与标准的J-或u型夹类似，EASYboss可以在不需要修改的穿孔上滑动到位，如图1所示。这允许快速和简单的组装，而不增加费用或时间。

标准的金属夹具有在先导孔中冲压的雄紧固件的螺旋，允许只有一个螺纹啮合。

使用EASYboss时，与ATF PTR螺钉一起使用时，实现了最佳的螺纹啮合，设计用于螺纹成型成热塑性塑料(图2)。这提供了组装的高安全性，由于驱动扭矩和剥离扭矩之间的窗口足够大，可以确定一个安全的拧紧扭矩，并考虑到螺丝刀的重复性。紧固件可以被拧紧到相同的扭矩(加上或减去一个给定的百分比，大约20%)，并且螺钉将永远固定，但不会脱落。

EASYboss增加的螺纹啮合也使夹具负载保持稳定。带有冲压螺旋的金属夹只提供一个啮合螺纹。因此，如果那个螺纹丢失了，所有的夹紧载荷就丢失了。被捕获的材料随后会松动，发出吱吱声和咯咯声。

塑料EASYboss的一个显著优势是它提供了更高的耐腐蚀性。在金属应用中，凸台充当金属紧固件和金属面板之间的绝缘体，从而消除了电偶腐蚀的可能性。塑料材料也是完全可回收的。当使用塑料面板，EASYboss材料可以匹配的应用程序，以简化回收程序。