自攻锁紧螺钉

　　自攻锁紧螺钉(俗称为三角杆螺栓)具有减少紧固工时，有较强的锁紧和防松功能等特点，目前已广泛应用于汽车、摩托车领域。

　　进入21世纪以来，由于国际性的资源和能源紧缺，轻量化、集约化、节能化是未来汽车等车辆重要的发展方向。因此，在汽车等车辆组装不可缺少的螺栓联接上势必追求更加合理的紧固技术。自攻锁紧螺钉(俗称为三角杆螺栓)具有减少紧固工时，有较强的锁紧和防松功能等特点，目前已广泛应用于汽车、摩托车领域。

　　一、概述

　　一般的螺栓紧固需要在紧固物上预先加工出螺纹或者使用螺母，而自攻锁紧螺钉，其螺纹部分横截面为三棱圆形，螺纹牙型与普通相同，但其有效直径较普通螺纹大，配以螺钉前端的锥形引导部分，螺钉以通常的拧入方式，可在具有塑性变形能力的机体预制光孔上挤压出内螺纹，从而实现有过盈的联接，此种螺钉既有防松功能，又可免去机体上预制螺孔的程序，是技术、经济性俱佳的新品种。

　　自攻锁紧螺钉为粗牙普通螺纹系列，螺纹规格为M3~M12mm。自攻锁紧螺钉的螺杆是有弧形三角截面的螺纹。该螺钉经表面淬硬，可拧入黑色或有色金属材料的预制孔(可由钻削、冲切或压铸制成)内，挤压形成内螺纹，当螺杆上不全部制出螺纹时，其无螺纹杆部可制成直径等于或小于外接圆的圆柱形或三棱形。

　　自攻锁紧螺钉具有低拧入力矩，高锁紧性能。我国商品紧固件产品标准中自攻锁紧螺钉品种有GB/T6560(十字槽盘头)、GB/T6561(十字槽沉头)、GB/T6562(十字槽半沉头)、GB/T6563(六角头)、GB/T6564(内六角花形圆柱头)五个系列。

　　自攻锁紧螺钉一般用气动或电动螺丝刀紧固，汽车行业多数使用紧固作业效率较高的六角头，十字槽盘头和内六角花形圆柱头自攻锁紧螺钉。

　　二、材料和工艺要求

　　自攻锁紧螺钉应由高质量渗碳钢冷镦制造，一般不大于M12，成品料在冷镦制造前进行高总减率的拉拔，为利于冷镦须进行球化退火，为了增强表面硬度及心部韧性，大部分采用中、低碳钢制造，标准中材料化学成分的规定，仅具指导作用。C含量为0.13%~0.37%，Mn含量为0.64%~1.71%，B含量可达到0.005%，常用钢材内含S、P、Mn、Si元素一般要比同类牌号的普通螺栓用钢低，钢锭和材料的表面质量控制较严格，以减少变形抗力和防止变形开裂。常用牌号为20Mn、15MnB、SWRCH22A、1022A和中碳钢、中碳合金钢SWRCH35K、SCM435、SCR435等。

　　自攻锁紧螺钉是具有弧形三角截面的螺纹，因此冷镦成形和搓丝工艺制定以及冷镦模、专用搓丝板的设计制造是至关重要的。

　　自攻锁紧螺钉由于需要自攻低碳钢板，因此要求高硬度的表面以实现切削和挤压成形能力。与此同时还必须有足够的心部强度和韧性的配合，以防止在工作中发生扭曲扭断。这类螺钉的热处理工艺属于浅层渗碳。不论低碳钢或者中碳、中碳合金钢制造，其心部硬度必须保证在28~38HRC(9.8级)33~39HRC(10.9级 )范围内和不低于最小拉力载荷930MPa(9.8级)、1040MPa(10.9级)，根据材质不同，最低回火温度为420℃。

　　为了保证自攻锁紧螺钉能顺利拧入预制的圆柱孔，螺钉末端应通过高频淬火保证至少一至三个螺纹牙淬硬，最小表面硬度为45HRC。

　　三、发展前景

　　据介绍，美国三大汽车公司、日本、欧洲汽车制造商使用自攻锁紧螺钉数量，从二十世纪九十年代以来，有逐年上升趋势，随着技术引进，国内汽车制造业也已经逐渐推广采用自攻锁紧螺钉，且对螺钉用钢村了提出了新的要求，这并不能降低零件本身的成本，但有可能降低整车的总成本。

　　在选择中碳合金钢35CrMo、40Cr钢时，材料本身成本有所增加，但螺钉的耐延迟破坏强度却得到了提高，从而达到降低整车成本的目的。