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外六角和內(nèi)六角螺栓,該如何選擇?

六角螺栓目前在緊固件行業(yè)應用較廣泛,相比于一字型、十字型頭部,其裝配不容易出現(xiàn)滑牙,扭矩也較高。相比于十二角型、多齒型頭部,其結(jié)構(gòu)簡單,成本低。因此六角螺栓的綜合性價較高,目前也是汽車上螺栓用量最多的類型。

六角螺栓可分為內(nèi)六角螺栓和外六角螺栓,這兩種螺栓有哪些差異呢?應用時該如何選擇?今天,法士威從結(jié)構(gòu)、成本、擰緊工具、優(yōu)缺點和應用范圍幾個方面展開介紹。

 一 、結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)上,內(nèi)六角螺栓和外六角螺栓很容易辨別。螺紋部分基本沒有差異,外六角是頭部的邊呈六邊形,頭部沒有凹陷。為了增大頭部承壓面積,還可以做成外六角法蘭螺栓,該變種應用也非常廣泛。

內(nèi)六角螺栓的頭部外邊是圓的,中間則是凹進去的六邊形,比較常見的是圓柱頭內(nèi)六角,還有盤頭內(nèi)六角、沉頭內(nèi)六角、平頭內(nèi)六角,無頭螺絲、止付螺釘、機米螺釘?shù)葎t被稱為無頭內(nèi)六角。

當然,內(nèi)六角螺栓為了增加頭部接觸面積也可以做成內(nèi)六角法蘭螺栓。

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為了控制螺栓頭部摩擦系數(shù)或提高防松性能,也可以做成外六角組合螺栓和內(nèi)六角組合螺栓,如下圖所示。

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二、成本

內(nèi)六角和外六角螺栓的螺紋一般都是通過搓絲而成,采用的搓絲板基本相同,成本上無明顯差異。

差異點的是頭部制造工藝,因為頭部結(jié)構(gòu)完全不相同,需采用不同的模具和工藝,內(nèi)六角螺栓的頭部制造成本要高于外六角螺紋的頭部制造成本,外六角螺栓的成本僅內(nèi)六角螺栓的一半。

三、擰緊工具

這里可分為生活中和生產(chǎn)中的裝配。

生活中的裝配,內(nèi)六角螺栓用的扳手形狀是“L”型,一邊長一邊短,短的那邊擰螺絲,手握長的一邊可以省力且更好地緊固螺絲。外六角螺栓是頭部成等邊六角形的扳手,如活絡扳手、梅花扳手和開口扳手等。如下圖所示,老鐵們有做過家里日常的裝配或維修,對以下兩種工具應該很熟悉。

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生產(chǎn)中的裝配,為保證擰緊質(zhì)量和自動化的要求,會通過定值扭力扳手和高精度擰緊槍進行裝配,因此需要匹配相應的擰緊套筒,外六角螺栓的套筒是內(nèi)凹六角形,內(nèi)六角螺栓的套筒是外凸六角形,如下圖所示,兩者根據(jù)螺栓頭部的大小會有一系列尺寸匹配的套筒。

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四 、優(yōu)缺點

4.1 優(yōu)點

外六角螺栓/螺釘:自鎖性好;預緊接觸面積大,預緊力大;全牙螺紋長度范圍更廣;可以存在鉸制孔,能夠固定零件位置,承受橫向力引起的剪切;頭部比內(nèi)六角薄,在有些地方內(nèi)六角無法替代。

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內(nèi)六角螺栓/螺釘:便于緊固;不易拆卸;不易滑角;所占空間??;承受的載荷較大;可以埋頭處理,可以沉到工件內(nèi)部,更精巧、美觀,不會妨礙其他部件。

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4.2 缺點

外六角螺栓/螺釘:所占空間較大,較為精巧的場合不太適用;不能用于沉頭。

內(nèi)六角螺栓/螺釘:接觸面積小,預緊力小;超過一定長度沒有全螺紋;緊固工具不好配,擰起來容易滑絲,替換不方便;拆卸時要用專業(yè)扳手,平時不好拆卸。

五 、應用范圍

如果擰緊點所需的軸力較大,即擰緊的扭矩較大,且外部擰緊空間充足,則采用外六角螺栓擰緊。如果擰緊位置有空間限制,或有美觀做成沉頭需求,同時擰緊點所需的軸力不大,即擰緊的扭矩不大,此時可做成內(nèi)六角。

以汽車為例,副車架和車身連接位置,幾顆螺栓通過底部穿過副車架,擰緊到車身,因為底部是不可見區(qū)域,無美觀要求,擰緊不存在干涉,且擰緊所需的軸力和扭矩較大(螺栓過屈服擰緊),對于這種連接位置就適合采用外六角螺栓擰緊。

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內(nèi)飾件的連接,是客戶的可視區(qū)域,通常有美觀的要求,需要做沉頭結(jié)構(gòu),螺栓頭部頂端需和被連接件結(jié)構(gòu)保持在一個平面上,或者外面還需要加一層覆蓋件,此類位置的擰緊軸力和扭矩也較小。因此,非常適合用內(nèi)六角螺栓或螺釘來擰緊。

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如果還不太清楚該如何選擇,那就看連接位置有沒有精巧、美觀、裝配空間限制的要求,如果有,那么就選擇內(nèi)六角螺栓/螺釘。如果沒有,就選外六角螺栓/螺釘,畢竟外六角螺栓價格更便宜,其它的要求也基本能滿足。這也是為什么外六角螺栓/螺釘比內(nèi)六角螺栓/螺釘應用更加廣泛。

六 、經(jīng)驗與結(jié)論

六角頭螺栓/螺釘因為結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格適中、擰緊不易失效等優(yōu)點,目前廣泛應用在各行業(yè),常見的六角頭螺栓/螺釘有外六角和內(nèi)六角兩種結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)上,看兩者頭部結(jié)構(gòu)可明顯區(qū)分;成本上,外六角為內(nèi)六角螺栓價格的一半;無論是生活上還是生產(chǎn)中,其擰緊工具都是不同的;根據(jù)兩者的優(yōu)缺點,應用上,如連接位置有精巧、美觀、裝配空間限制的要求,則選擇內(nèi)六角頭螺栓/螺釘,如無此要求,選擇外六角頭螺栓/螺釘。


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