专利名称：螺旋式自压紧自攻螺丝的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自攻螺丝。
背景技术：
自攻螺丝的改进当前主要是集中在改进牙型上，从齿顶角到齿根角到齿面，形状和角度都有着不同的设计。但这些螺钉从螺丝攻入塑料件开始到完全攻入的过程中，螺钉后部的螺纹会循着螺钉顶端的螺纹所开创的轨迹，重复着相同的路径，因而后部螺纹的攻入没有产生足够的材料流动，也就没有产生更进一步的挤压力把螺钉压紧在工件中。如果加工所在地的温差比较大，这些设计下的螺丝总会发生高温时扭矩达不到规定值或者低温时工件涨破或者碎裂的情况；也有在工件需在振动条件下的耐久时，会有螺丝松脱的现象。 这些情况下质量控制往往很难找到突破口。给很多工厂带来麻烦，甚至有些工厂在夏天高温时会先把工件在冰箱中冰冻以达到扭矩的要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种螺旋式自压紧自攻螺丝，其具有自压紧的功能。为实现所述目的的螺旋式自压紧自攻螺丝，其特点是，齿顶圆所在的面为螺旋柱型，而齿根圆所在的面是圆柱面，齿顶圆圆心所在的线为绕齿根圆圆心所在直线的螺旋线。所述的螺旋式自压紧自攻螺丝，其进一步的特点是，其牙型为抛物线。所述的螺旋式自压紧自攻螺丝，其进一步的特点是，其牙型为梯形，三角形，或不规则四边形。所述的螺旋式自压紧自攻螺丝，其进一步的特点是，齿顶圆所在面的中心线是一个位于含x、y、z轴的直坐标中的三维等距螺旋线，该螺旋线的方程表示为x = acost ；y = asint ；ζ = bt (其中t为参数，a，b为常数)。所述的螺旋式自压紧自攻螺丝，其进一步的特点是，b大于a，t最大值为2 π，b为螺纹的长度。所述的螺旋式自压紧自攻螺丝，其进一步的特点是，齿顶高度即螺纹高度与螺丝中心线的距离为D/2 = d/2+r(P/2-c/2)2-acost其中D为齿顶圆直径；d为齿根圆直径；P为螺距；c为牙顶厚度；t为参数；a为常数；r为常数。螺纹在各个方向上的高度随位置不同而不同，从而使得螺丝在攻入过程中，由于齿顶圆与齿根圆的不同心，从而在整个螺丝的攻入过程中在虽然螺纹仍然是循迹前进，但由于螺纹在各个方向上的高度不同，从而在攻入工件时受到工件各个方向的压力不同，利用这个受力达到自压紧的目的。通过自压紧，在很大程度上解决了由于工件工作的环境的温差所产生的扭矩问题或者破裂问题，也在很大程度上的改进了螺丝在疲劳测试或者动态情况下的疲劳耐久。
图1是自攻螺丝的示意图。图2是自攻螺丝的牙型的示意图。
具体实施方式
如图1所示，相较于以前的自攻螺丝，如图所示的实施例把齿顶圆所在的面1改进为螺旋柱型，而齿根圆所在的面2仍是圆柱面，也就是螺纹在各个方向上的高度随位置不同而不同，从而使得螺丝在攻入过程中，由于齿顶圆与齿根圆的不同心，从而在整个螺丝的攻入过程中在虽然螺纹仍然是循迹前进，但由于螺纹在各个方向上的高度不同，从而在攻入工件时受到工件各个方向的压力不同，利用这个受力达到自压紧的目的。通过自压紧，在很大程度上解决了由于工件工作的环境的温差所产生的扭矩问题或者破裂问题，也在很大程度上的改进了螺丝在疲劳测试或者动态情况下的疲劳耐久。螺纹的形状也有所改进，例如抛物线的形状，有效的改善了材料流。从图1中可以看出，齿顶圆所在面的中心线4是一个三维等距螺旋线，该螺旋线的方禾呈表不为:x = acost ；y = asint ；z = bt (其中t为参数，a，b为常数)在制造该螺丝时，将a设为比较小的值，b值较大，t通常只需要一个圆周。这a值小，螺丝齿顶圆所在的面的螺旋半径比较小，使得螺丝攻入时需要的扭矩比较小，对攻入材料的攻入区域的面积也比较小。b与t的值通常相互联系，通产b值为所定义的螺纹的长度，t为一个圆周，这样子可以避免螺丝在攻入时会产生下一个循环是上一个循环的重复， 从而减弱其压紧效果。当然，也可以根据需要，定义b，t和a的值，使螺丝的效能发挥到最大。螺丝攻入的过程中，由于齿根圆所在的面2仍为圆柱，而齿顶随螺旋柱面的位置不同而不同，即螺纹的高度是呈螺旋状，因此在旋入过程中的每一处都会受到各个方向不同的挤压力。因而能够自压紧。齿顶圆圆心所在的线为绕齿根圆圆心所在直线的螺旋线。 螺旋线的半径可以适当调整，以适应工件和改善攻入工件时螺丝受到的挤压力。如图2所示的实施例还优化螺纹的剖面为抛物线，该形式的截面能更好的改善材料流，使得挤入更加顺滑，而且也使螺纹在各个位置都受到工件材料的挤压。抛物线是有参数的，因此可以通过调整参数来调整来调整螺距和螺纹的形状。方便快速改进产品，或者产生产品序列。各个参数之间有如下关系齿顶高度(即螺纹高度)与螺丝中心线的距离为D/2 = d/2+r(P/2-c/2)2-acost其中D为齿顶圆直径；d为齿根圆直径；P为螺距；c为牙顶厚度；t为参数；a为常数(见齿顶圆所在螺旋面中心线的方程)；r为常数(在产生螺丝序列时为参数)可见齿顶高度(即螺纹高度)是随着t的变化而变化的。这是该自压紧产生的源 虽然通过前述实施例对本实用新型进行了举例说明，然而其不限制本实用新型，本实用新型主要是利用齿顶圆所在面的中心线与齿根圆所在的不重合从而螺丝攻入时产生自压力，从而使螺丝在工件中的作用最大化，但不局限于前述实施例中优化的抛物线形式的牙型，即其他的牙型(梯形，三角形，或不规则四边形等等也可用于该专利。
权利要求1.螺旋式自压紧自攻螺丝，其特征在于，齿顶圆所在的面为螺旋柱型，而齿根圆所在的面是圆柱面，齿顶圆圆心所在的线为绕齿根圆圆心所在直线的螺旋线。
2.如权利要求1所述的螺旋式自压紧自攻螺丝，其特征在于，其牙型为抛物线。
3.如权利要求1所述的螺旋式自压紧自攻螺丝，其特征在于，其牙型为梯形，三角形， 或不规则四边形。
4.如权利要求1所述的螺旋式自压紧自攻螺丝，其特征在于，齿顶圆所在面的中心线是一个位于含x、y、z轴的直坐标中的三维等距螺旋线，该螺旋线的方程表示为X = aCOst ； y = asint ；ζ = bt，其中t为参数，a，b为常数。
5.如权利要求4所述的螺旋式自压紧自攻螺丝，其特征在于，b大于a，t最大值为2π， b为螺纹的长度。
6.如权利要求4所述的螺旋式自压紧自攻螺丝，其特征在于，齿顶高度即螺纹高度与螺丝中心线的距离为D/2 = d/2+r (P/2-c/2)2-acost其中D为齿顶圆直径；d为齿根圆直径；P为螺距；c为牙顶厚度；t为参数；a为常数；r 为常数。
专利摘要螺旋式自压紧自攻螺丝，其特征在于，齿顶圆所在的面为螺旋柱型，而齿根圆所在的面是圆柱面，齿顶圆圆心所在的线为绕齿根圆圆心所在直线的螺旋线。由于螺纹在各个方向上的高度不同，从而在攻入工件时受到工件各个方向的压力不同，利用这个受力达到自压紧的目的。通过自压紧，在很大程度上解决了由于工件工作的环境的温差所产生的扭矩问题或者破裂问题，也在很大程度上的改进了螺丝在疲劳测试或者动态情况下的疲劳耐久。
文档编号F16B25/02GK202082237SQ201120134959
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者刘世明, 胡军, 胡星达, 赵文龙, 顾轶天, 黄超 申请人:佛吉亚(上海)管理有限公司