螺旋式自壓緊自攻螺絲的製作方法
2023-10-20 22:54:27
專利名稱：螺旋式自壓緊自攻螺絲的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及自攻螺絲。
背景技術：
自攻螺絲的改進當前主要是集中在改進牙型上，從齒頂角到齒根角到齒面，形狀和角度都有著不同的設計。但這些螺釘從螺絲攻入塑料件開始到完全攻入的過程中，螺釘後部的螺紋會循著螺釘頂端的螺紋所開創的軌跡，重複著相同的路徑，因而後部螺紋的攻入沒有產生足夠的材料流動，也就沒有產生更進一步的擠壓力把螺釘壓緊在工件中。如果加工所在地的溫差比較大，這些設計下的螺絲總會發生高溫時扭矩達不到規定值或者低溫時工件漲破或者碎裂的情況；也有在工件需在振動條件下的耐久時，會有螺絲鬆脫的現象。 這些情況下質量控制往往很難找到突破口。給很多工廠帶來麻煩，甚至有些工廠在夏天高溫時會先把工件在冰箱中冰凍以達到扭矩的要求。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種螺旋式自壓緊自攻螺絲，其具有自壓緊的功能。為實現所述目的的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其特點是，齒頂圓所在的面為螺旋柱型，而齒根圓所在的面是圓柱面，齒頂圓圓心所在的線為繞齒根圓圓心所在直線的螺旋線。所述的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其進一步的特點是，其牙型為拋物線。所述的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其進一步的特點是，其牙型為梯形，三角形，或不規則四邊形。所述的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其進一步的特點是，齒頂圓所在面的中心線是一個位於含x、y、z軸的直坐標中的三維等距螺旋線，該螺旋線的方程表示為x = acost ；y = asint ；ζ = bt (其中t為參數，a，b為常數)。所述的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其進一步的特點是，b大於a，t最大值為2 π，b為螺紋的長度。所述的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其進一步的特點是，齒頂高度即螺紋高度與螺絲中心線的距離為D/2 = d/2+r(P/2-c/2)2-acost其中D為齒頂圓直徑；d為齒根圓直徑；P為螺距；c為牙頂厚度；t為參數；a為常數；r為常數。螺紋在各個方向上的高度隨位置不同而不同，從而使得螺絲在攻入過程中，由於齒頂圓與齒根圓的不同心，從而在整個螺絲的攻入過程中在雖然螺紋仍然是循跡前進，但由於螺紋在各個方向上的高度不同，從而在攻入工件時受到工件各個方向的壓力不同，利用這個受力達到自壓緊的目的。通過自壓緊，在很大程度上解決了由於工件工作的環境的溫差所產生的扭矩問題或者破裂問題，也在很大程度上的改進了螺絲在疲勞測試或者動態情況下的疲勞耐久。
圖1是自攻螺絲的示意圖。圖2是自攻螺絲的牙型的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，相較於以前的自攻螺絲，如圖所示的實施例把齒頂圓所在的面1改進為螺旋柱型，而齒根圓所在的面2仍是圓柱面，也就是螺紋在各個方向上的高度隨位置不同而不同，從而使得螺絲在攻入過程中，由於齒頂圓與齒根圓的不同心，從而在整個螺絲的攻入過程中在雖然螺紋仍然是循跡前進，但由於螺紋在各個方向上的高度不同，從而在攻入工件時受到工件各個方向的壓力不同，利用這個受力達到自壓緊的目的。通過自壓緊，在很大程度上解決了由於工件工作的環境的溫差所產生的扭矩問題或者破裂問題，也在很大程度上的改進了螺絲在疲勞測試或者動態情況下的疲勞耐久。螺紋的形狀也有所改進，例如拋物線的形狀，有效的改善了材料流。從圖1中可以看出，齒頂圓所在面的中心線4是一個三維等距螺旋線，該螺旋線的方禾呈表不為:x = acost ；y = asint ；z = bt (其中t為參數，a，b為常數)在製造該螺絲時，將a設為比較小的值，b值較大，t通常只需要一個圓周。這a值小，螺絲齒頂圓所在的面的螺旋半徑比較小，使得螺絲攻入時需要的扭矩比較小，對攻入材料的攻入區域的面積也比較小。b與t的值通常相互聯繫，通產b值為所定義的螺紋的長度，t為一個圓周，這樣子可以避免螺絲在攻入時會產生下一個循環是上一個循環的重複， 從而減弱其壓緊效果。當然，也可以根據需要，定義b，t和a的值，使螺絲的效能發揮到最大。螺絲攻入的過程中，由於齒根圓所在的面2仍為圓柱，而齒頂隨螺旋柱面的位置不同而不同，即螺紋的高度是呈螺旋狀，因此在旋入過程中的每一處都會受到各個方向不同的擠壓力。因而能夠自壓緊。齒頂圓圓心所在的線為繞齒根圓圓心所在直線的螺旋線。 螺旋線的半徑可以適當調整，以適應工件和改善攻入工件時螺絲受到的擠壓力。如圖2所示的實施例還優化螺紋的剖面為拋物線，該形式的截面能更好的改善材料流，使得擠入更加順滑，而且也使螺紋在各個位置都受到工件材料的擠壓。拋物線是有參數的，因此可以通過調整參數來調整來調整螺距和螺紋的形狀。方便快速改進產品，或者產生產品序列。各個參數之間有如下關係齒頂高度(即螺紋高度)與螺絲中心線的距離為D/2 = d/2+r(P/2-c/2)2-acost其中D為齒頂圓直徑；d為齒根圓直徑；P為螺距；c為牙頂厚度；t為參數；a為常數(見齒頂圓所在螺旋面中心線的方程)；r為常數(在產生螺絲序列時為參數)可見齒頂高度(即螺紋高度)是隨著t的變化而變化的。這是該自壓緊產生的源 雖然通過前述實施例對本實用新型進行了舉例說明，然而其不限制本實用新型，本實用新型主要是利用齒頂圓所在面的中心線與齒根圓所在的不重合從而螺絲攻入時產生自壓力，從而使螺絲在工件中的作用最大化，但不局限於前述實施例中優化的拋物線形式的牙型，即其他的牙型(梯形，三角形，或不規則四邊形等等也可用於該專利。
權利要求1.螺旋式自壓緊自攻螺絲，其特徵在於，齒頂圓所在的面為螺旋柱型，而齒根圓所在的面是圓柱面，齒頂圓圓心所在的線為繞齒根圓圓心所在直線的螺旋線。
2.如權利要求1所述的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其特徵在於，其牙型為拋物線。
3.如權利要求1所述的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其特徵在於，其牙型為梯形，三角形， 或不規則四邊形。
4.如權利要求1所述的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其特徵在於，齒頂圓所在面的中心線是一個位於含x、y、z軸的直坐標中的三維等距螺旋線，該螺旋線的方程表示為X = aCOst ； y = asint ；ζ = bt，其中t為參數，a，b為常數。
5.如權利要求4所述的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其特徵在於，b大於a，t最大值為2π， b為螺紋的長度。
6.如權利要求4所述的螺旋式自壓緊自攻螺絲，其特徵在於，齒頂高度即螺紋高度與螺絲中心線的距離為D/2 = d/2+r (P/2-c/2)2-acost其中D為齒頂圓直徑；d為齒根圓直徑；P為螺距；c為牙頂厚度；t為參數；a為常數；r 為常數。
專利摘要螺旋式自壓緊自攻螺絲，其特徵在於，齒頂圓所在的面為螺旋柱型，而齒根圓所在的面是圓柱面，齒頂圓圓心所在的線為繞齒根圓圓心所在直線的螺旋線。由於螺紋在各個方向上的高度不同，從而在攻入工件時受到工件各個方向的壓力不同，利用這個受力達到自壓緊的目的。通過自壓緊，在很大程度上解決了由於工件工作的環境的溫差所產生的扭矩問題或者破裂問題，也在很大程度上的改進了螺絲在疲勞測試或者動態情況下的疲勞耐久。
文檔編號F16B25/02GK202082237SQ201120134959
公開日2011年12月21日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者劉世明, 胡軍, 胡星達, 趙文龍, 顧軼天, 黃超 申請人:佛吉亞(上海)管理有限公司