自攻螺釘，顧名思義，自攻螺釘是一種可以敲出螺釘的螺釘，英文名稱為Self Tapping Screw，是一種在金屬或非金屬材料的預鑽孔中攻絲和鑽出匹配的內螺紋的螺紋緊韌體。
因為它可以敲擊適合它的螺紋，所以在緊固時具有很高的抗松能力，並且可以拆卸和重複使用。
在小型螺桿產品中，自攻釘在尺寸、螺紋形式、頭部形狀和攻絲鑽孔等方面都有其他螺釘，產品具有不可替代的特性，由於具有強度高、單件、單體、單邊裝配等特點，在工程中得到廣泛應用。
今天，螺桿君從歷史發展歷程、種類、應用場景、選材、加工工藝、表面處理、螺絲扭矩等方面介紹自攻產品的知識。
一、自攻釘的發展及應用場景
攻絲，從1914年開始商業化。 它起源於木線。 當時主要用於空調系統風管上的鐵皮組合，故又稱鐵螺絲。
經過百年的發展和變化，屬於自攻釘類的緊韌體產品在不斷增加和改進。
大致可分為4個時期：螺釘成型、螺紋切削、搓絲、自鑽。
1.螺紋成型自攻螺釘是由鐵螺釘直接發展而來的，螺紋成型自攻螺釘在使用時必須事先鑽孔，然後將螺釘擰入孔中，將原來內螺紋位置上的材料擠壓到外螺紋中，這種自攻螺釘稱為螺紋成型自攻螺釘，只能應用於薄而有延展性的材料， 因此，已經開發了螺紋切割自攻螺釘。
2.螺紋切割自攻螺釘，在螺紋尾端切割乙個或多個切割開口，使擰入預鑽孔時，螺紋尾部和齒以與螺釘攻絲類似的方式切出匹配的內螺紋。 可用於厚板、硬或脆等不易成型的材料。
3、螺紋軋成自攻螺紋，三角齒為自攻螺釘，螺紋軋成自攻螺釘，螺紋有專門設計的螺紋和底端，可使螺釘在間歇壓力下軋成配合內螺紋。 可用於較厚的材料，結合時旋轉扭矩更可控，強度更高。
4.鑽孔、鑽孔、攻絲、擰緊末端自攻螺釘一次操作，節約成本。 使用時，需要做一次滲透試驗，以驗證是否在規定時間內鑽孔和點選螺紋。
除以上四種型別外，還有兩種特殊螺紋：
1、一種是高低齒自攻螺釘，雙螺紋設計，齒外徑較大的高螺紋螺紋角度更尖銳30度，齒外徑較小的低螺紋螺紋角度為60度，齒高僅為高螺紋的一半， 這是下面的 NST 執行緒。這些螺紋特別適用於塑料零件和木材。
2.另一種是所謂的TP齒，為了避免塑件開裂和滑落的風險，在設計中採用了較小的螺紋齒角，適用於熱塑性零件。
二、自攻釘螺紋的種類、規格及相關標準
1.ST螺紋。
ST螺紋，這是最常見的自攻螺紋 – 參考GB T5280，其輪廓圖如下：
ST自攻釘的規格參照GB T5280，GB T5280中ST螺紋的規格共有14個，但自攻釘的種類應該在企業的緊韌體庫中控制，最好控制在3種以內，最多不超過5種規格。
汽車工業常用的ST螺紋尺寸規格：ST29、st3.5，st4.2、st4.8 和 ST63。
GB T5280中共有3種螺紋端部形式，最好只使用公司緊韌體庫中的1種形式。
螺紋規格 ST4自攻螺釘為 8 的螺紋的螺紋示例：自攻螺紋 GBT 5280-ST48。
2. NST執行緒。
NST螺紋又稱高低螺紋，是塑料件用自攻螺紋，參照QC T713標準《塑料（尼龍）用自攻螺紋》，其齒型和結構如下
NST 螺紋尺寸的規格。
NST 執行緒標記示例：NST4
建議在緊韌體庫中統一螺紋端部的形式，只選擇1個。
3.TP螺紋。
TP螺紋，參考流行的標準VW60362，這種螺紋有很多專利產品，在外徑和螺距上有很多差異，但目的是用自攻釘和塑料件解決塑料件的開裂和變形問題。
齒形如下：
常用TP螺紋尺寸的規格。
TP螺紋打標示例：TP5
三、自攻釘線的選擇
自攻螺釘是通過擰入連線的板來攻絲，實現緊固功能，板對自攻螺釘的擰緊效能影響很大。 不同板材的化學性質和厚度對自攻釘的擰緊扭矩和緊固效能有不同的影響。
1.ST螺紋用於擰入金屬板，金屬板預製孔相互匹配，或用同一螺紋擰入鈑金沖壓螺母，典型的配合螺母是板簧螺母和推入式鋼板彈簧螺母。 在GB T5280中，明確寫著：“本標準規定螺紋規範為ST1。5~st9.5、自攻螺釘（金屬板用螺釘）的螺紋及其端部必須注意“薄”字，並充分考慮所選的螺紋規格、板厚和開口尺寸。
在選擇金屬板時，應使用低碳鋼，重要的是要注意金屬板的機械強度和硬度與螺釘的強度和硬度的匹配。 螺桿的表面處理會影響摩擦係數，如果摩擦係數高，金屬板強度高，硬度高，就會出現螺桿打滑失效和攻絲不力的現象。 在選擇自攻釘與金屬板匹配的緊固形式時，必須進行充分的評估和驗證，不要以為自攻釘可以擰入任何一種鋼板。
應測試下表中的鈑金厚度和孔尺寸，以確定合理的擰緊扭矩和可行性。
ST螺紋的鈑金厚度和開口尺寸可參考下表：（單位：mm）。
2、NST螺紋是用於擰入塑料件的自攻釘螺紋，塑料件還需要預製孔，推薦的開口尺寸和深度如下表所示：（單位：mm）。
3、為了更好地解決自攻釘與塑件的匹配問題，保證塑件在緊固連線時不易出現開裂、變形等故障，可選用TP螺紋。
根據材料特性和連線件的尺寸和形狀，開口的尺寸也不同，可以參考下表，此表中的資料僅供推薦，具體用途必須充分評估和驗證。
TP螺紋開孔尺寸參考（單位：mm）。
四、自攻釘材料的選擇及生產工藝
ST螺紋和NST螺紋自攻釘效能等級按GB T309085 《緊韌體自攻螺釘的機械效能》的要求是用冷鐓和滲碳鋼製成。 熱處理後的螺桿表面硬度為450hv03、芯硬度：螺紋ST39: 270hv~390 hv5;執行緒 st42: 270hv~390 hv10。
滲碳層與鐵芯之間的微觀結構不應顯示亞共晶鐵素體帶。 常用的材料牌號有SWRCH18A、SWRCH22A等。
螺紋成型後，採用滲碳工藝，達到相應的力學效能，螺桿滲碳深度應符合GB T30908的規定5個要求。
TP螺紋由於齒角為30°，所以螺紋較細，滲碳硬化會影響螺紋的強度，所以一般採用調質處理，為了達到與ST螺紋相近的強度，需要採用合金鋼或低碳含硼鋼生產，如SCMB21等，經過調質後才能達到相應的力學效能。
自攻釘的生產工藝與常規緊韌體基本相同，材料還需要經過球化退火、拉拔和潤滑，然後進行冷墩成型和搓絲製成螺紋。 接下來是熱處理。
最後，根據客戶要求進行表面處理，如果表面處理有酸洗和電鍍工藝，則需要有效的脫氫處理，以降低氫脆的風險。
五、自攻釘的頭部形狀和扳手形式
1、自攻釘頭型多種多樣，常用的如下表所示
2、扳手形式是指安裝擰緊螺絲時扭轉螺絲頭的方式，基本方法有外擰和內擰兩種。 外扳手的允許扭矩大於內扳手的允許扭矩。
常用的自攻釘的扳手形式如下：
六、自攻釘的擰緊扭矩
根據日本螺釘和螺紋緊韌體協會的乙份報告《關於自攻螺釘孔尺寸的標準化》，自攻釘的最佳工況應符合失效扭矩與擰緊扭矩3之比，即螺釘擰緊扭矩小於或等於破壞扭矩的三分之一。
gb3098.自攻螺釘的最小破壞力矩在 5 中規定。
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