螺丝基础知识培训

专业知识篇

第一部分 基 础 知 识

第一章 度量

当今世界上长度计量单位主要有两种，一种为公制，计量单位为米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等，在欧州、我国及日本等东南亚地区使用较多，另一种为英制，计量单位主要为英寸（inch），相当于我国旧制的市寸，在美国、英国等欧美国家使用较多。

1、公制计量：（10进制）

1m =100 cm=1000 mm

1 cm

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm

2、英制计量：（8进制）

1英寸=8英分 1英寸=25.4 mm 3/8??×25.4 =9.52

1/16 3/16 5/16 7/16 9/16 11/16 13/16 15/16

0 1/8 1/4 3/8 5/8 3/4 1/2 7/8 1 inch 3、1/4??以下的产品用番号来表示其称呼径，如：

4#， 5#， 6#， 7#， 8#， 10#， 12#

第二章 螺 纹

一、螺纹是一种在固体外表面或内表面的截面上，有均匀螺旋线凸起的形状。根据其

结构特点和用途可分为三大类： （一）、普通螺纹：牙形为三角形，用于连接或紧固零件。普通螺纹按螺距分为粗

牙和细牙螺纹两种，细牙螺纹的连接强度较高。

（二）、传动螺纹：牙形有梯形、矩形、锯形及三角形等。 （三）、密封螺纹：用于密封连接，主要是管用螺纹、锥螺纹与锥管螺纹。

二、螺纹配合等级：

螺纹配合是旋合螺纹之间松或紧的大小，配合的等级是作用在内外螺纹上偏差和公差的规定组合。 （一）、对统一英制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：1A、2A和3A级，内螺纹有三种等级：

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1B、2B和3B级，全部都是间隙配合。等级数字越高，配合越紧。在英制

螺纹中，偏差仅规定1A和2A级，3A级的偏差为零，而且1A和2A级的等级偏差是相等的。

等级数目越大公差越小，如图所示：

1B 2B 3B 内螺纹

基本中径

3A 外螺纹 2A 1A

1、1A和1B级，非常松的公差等级，其适用于内外螺纹的允差配合。 2、2A和2B级，是英制系列机械紧固件规定最通用的螺纹公差等级。

3、3A和3B级，旋合形成最紧的配合，适用于公差紧的紧固件，用于安全

性的关键设计。

4、对外螺纹来说，1A和2A级有一个配合公差，3A级没有。1A级公差比

2A级公差大50%，比3A级大75%，对内螺纹来说，2B级公差比2A公差大30%。1B级比2B级大50%，比3B级大75%。

（二）、公制螺纹，外螺纹有三种螺纹等级：4h、6h和6g，内螺纹有三种螺纹等级：

5H、6 H、7H。（日标螺纹精度等级分为I、II、III三级，通常状况下为II级）在公制螺纹中，H和h的基本偏差为零。G的基本偏差为正值，e、f和g的基本偏差为负值。如图所示：

公差 G H 内螺纹

偏差 基本中径

外螺纹 f g h e 1、 H是内螺纹常用的公差带位置，一般不用作表面镀层，或用极薄的磷化层。G位置基本偏差用于特殊场合，如较厚的镀层，一般很少用。

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2、g常用来镀6-9um的薄镀层，如产品图纸要求是6h的螺栓，其镀前螺纹

采用6g的公差带。

3、螺纹配合最好组合成 H/g、H/h或G/h，对于螺栓、螺母等精制紧固件螺

纹，标准 推荐采用6H/6g的配合。

（三）、螺纹标记

M10×1–5g 6g M10×1–6H

顶径公差代号 中径和顶径公差代号（相同）

中径公差代号

三、机械螺纹的主要几何参数： （一）、大径/牙外径（D、d）：为外螺纹牙顶或内螺纹牙底重合的假想圆柱直径。

螺纹大径基本代表螺纹尺寸的公称直径。

（二）、中径（D2、d2）：D2=d2=D（d）－2x3H/8 ,式中H为原始三角形高： H=（√3 /2）P=0.866025P(60O牙山角); H=0.960491P(55 O牙山角) （三）、小径/牙底径（D1、d1）：为外螺纹牙顶或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱的直径。 （四）、螺距（P）：为相邻牙在中径线上对应两点的轴向距离或相邻牙山或两相邻

牙谷间的距离。在英制中以每一英寸（25.4 mm）内的牙数来表明牙距（如下表）。 规 牙 距 规 称 牙 数 粗牙 细牙 极细牙 格 格 呼 粗 牙 细 牙 韦氏牙 M3 0.5 0.35 4# 2.9 40 48 M4 0.7 0.5 6# 3.5 32 40 M5 0.8 0.5 8# 4.2 32 36 M6 1.0 0.75 10# 4.8 24 32 M7 1.0 0.75 12# 5.5 24 28 M8 1.25 1.0 0.75 1/4 6.35 20 28 20 M10 1.5 1.25 1.0 5/16 7.94 18 24 18 M12 1.75 1.5 1.25 3/8 9.53 16 24 16 M14 2.0 1.5 1.0 7/16 11.114 20 14 M16 2.0 1.5 1.0 1/2 12.7 13 20 12 M18 2.5 2.0 1.5 9/16 14.212 18 12 M20 2.5 2.0 1.5 5/8 15.811 18 11 M22 2.5 2.0 1.5 3/4 19.010 16 10 M24 3.0 2.0 1.5 7/8 22.29 14 9 第 3 页 共 42 页

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M27 3.0 2.0 1.5 1 25.48 12 8 M30 3.5 3.0 2.0 （五）、牙型半角（α/2）：牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角，普通螺纹牙型半角为

60O/2，韦 氏牙（BSW）螺纹牙型半角为55O/2 。一般木螺丝牙山角度为60 O，尾尖角度60O。

（六）、螺纹旋合长度：为两相配合螺纹，沿螺纹轴方向相互旋合部分的长度。

四、自攻、自钻螺纹的主要几何参数： （一） 、大径/牙外径（d1），为螺纹牙顶重合的假想圆柱直径。螺纹大径基本代表

螺纹尺寸的公

称直径。

（二） 、小径/牙底径（d2）：为螺纹牙底重合的假想圆柱直径。 （三） 、牙距（p）：为相邻牙在中经线上对应两点的轴向距离。在英制中以每一

英寸（25.4

mm）内的牙数来表明牙距。

下表列举常用规格的牙距（公制）牙数（英制）

1、公制自攻牙： 规S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T 格 1.5 1.9 2.2 2.6 2.9 3.3 3.5 3.9 4.2 4.8 5.5 6.3 8.0 9.5 牙0.5 0.6 0.8 0.9 1.1 1.3 1.3 1.3 1.4 1.6 1.8 1.8 2.1 2.1 距 2、英制自攻牙： 规 格 4# 5# 20 牙 AB牙 24 数 A牙 24 20 3、日标墙板钉： 规 格 6# 粗牙数 9 2.82 牙 牙距 细牙数 18 1.41 牙 牙距 4、机械螺丝（机械牙）： 规公制（牙距） 格 M2.M3 M3.M4 M5 粗0.45 0.5 0.6 0.7 0.8 6# 20 18 7# 19 16 7# 9 2.82 16 1.59 8# 18 15 10# 16 12 8# 9 2.82 15 1.69 12# 14 11 14# 14 10 10# 8 3.18 12 2.11 M6 1.0 M8 1.2 4# 40 英制(牙数) 5# 6# 8# 10# 12# 1/40 32 32 24 24 20 第 4 页 共 42 页

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细0.35 0.35 0.35 0.5 0.5 0.75 1.0 48 44 40 36 32 28 28 5、钻尾螺丝：钻尾螺丝有CSD（机械牙），BSD（自攻AB牙）两种。其牙距或

牙数可分别参考机械螺丝（CSD牙）和自攻螺丝（BSD牙）。 （四）、牙山角度和尾尖角度：牙山角为牙侧与牙侧间的夹角、尾尖角为螺纹未端尖角。

1、自 攻 牙：牙山角度为60O，尾尖角度为45 O±5 O。 2、墙 板 钉：牙山角度为60O，（也可依客户要求生产，如45 O±5 O）尾

尖角度为 25 O±3O。

3、夹 板 钉：（Chip board screws）牙山角度为40 O±3 O，尾尖角度为25O

±3 O 或34O ±3O（客户特殊要求）。

4、钻尾螺丝：牙山角度为60 O±5 O，尾部针对不同规格的产品选用不同型

号的夹 尾针，夹尾的主要几何参数为夹尾径和伸出量。

第三章 材 料

一、目前市场上标准件主要有碳钢、不锈钢、铜三种材料。

（一）碳钢。我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢，中碳钢和高碳钢以及合金钢。 1、低碳钢C%≤0.25% 国内通常称为A3钢。国外基本称为1008，1015，1018，1022等。主要用于4.8级螺栓及4级螺母、小螺丝等无硬度要求的产品。（注：钻尾钉主要用1022材料。） 2、中碳钢0.25%

CH38F，1039，40ACR等。主要用于8级螺母、8.8级螺栓及8.8级内六角产品。

3、高碳钢C%>0.45%。目前市场上基本没使用

4、合金钢：在普碳钢中加入合金元素，增加钢材的一些特殊性能：如35、40铬

钼、SCM435，10B38。芳生螺丝主要使用SCM435铬鉬合金钢，主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。

（二）不锈钢。性能等级：45，50，60，70，80

主要分奥氏体（18%Cr、8%Ni）耐热性好，耐腐蚀性好，可焊性好。A1，A2，A4

马氏体、13%Cr耐腐蚀性较差，强度高，耐磨性好。C1，C2，C4铁素体不锈钢。18%Cr镦锻性较好 ，耐腐蚀性强于马氏体。目前市场上进口材料主要是日本产品。按级别主要分SUS302、SUS304、SUS316。

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（六）、热处理：改变螺丝的机械性能。 （七）、电镀：为了满足客户的要求进行的表面处理，同时也可以增加螺丝的某些

性能。如防锈、美观等。

（八）、包装：依标准或客户要求将产品予以装盒/箱。 （九）、以上各工序详见第五部分。

第三部分 小螺丝

第一章 产品分类

一、产品大类： （一）、自攻钉（Tapping screws）

1、参照标准：英制自攻钉参照标准为ANSI/ASME B18.6.4，公制的参照标准有GB845

（R+）、GB846（F+）、GB847（O+）、JIS B1115（-）、JISB1122

（+）JISB 1126 （HW）、JISB1127（HF）、JIS B1125 、DIN7971、DIN7972、DIN7973、DIN7981、 DIN7982、DIN7983、ISO1479（H）、ISO1481（B-）、ISO1482（F-）、ISO1483

（O-）、

ISO7049（P+）、ISO7050（F+）、ISO7051（O+）。

2、头型：新、老国标中均有三种头型：老国标为圆头（R），沉头（F）和半沉头（O），

新国标有盘头（P）、沉头（F）和半沉头（O），英制自攻钉有各种

头型。目前常

见的自攻钉头型有如下：

F 型O 型P 型

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BPB 专业知识篇 3、牙型：目前自攻钉牙型有A、AB 、B、BT、BP\\BF、C、D、T等牙型，各种牙型如图所示。查阅：U.S.A.紧固件标准（原版）第13页。 ABBPBTB BT AB 4、AB牙和A牙的区别：

①新版IFI标准已将A牙产品淘汰，但由于市场需要，一些企业也都在生产A牙产品。A 牙AB牙产品主要区别在于其牙数不同，（如表一所示）。 ②A牙和AB牙牙外径和牙底径也不相同（如表二所示）。 ③盘头14#A牙和AB牙产品头部尺寸不同（如表三所示），其他规格产品基本尺

寸等则相同。

表一 规 格 4# 5# 6# 7# 8# 10# 12# 14# 牙 数 表二 AB牙 A牙 规 格 AB牙 下 限 上 限 下 限 上 限 24 24 4# 20 20 5# 20 18 6# 19 16 7# 18 15 8# 16 12 10# 4.65 4.80 4.78 4.93 14 11 12# 5.13 5.46 5.46 5.61 14 10 14# 6.10 6.25 6.30 6.45 2.79 3.20 3.43 3.79 4.09 2.90 3.30 3.53 3.91 4.22 2.79 3.20 3.45 3.86 4.11 2.90 3.30 3.58 4.01 4.27 牙 外 径 A 牙 表三

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检测项目 牙 型 头 径 割沟 头厚 割沟深 割沟宽 十字 头厚 十字深 十字宽 11.60-12.03.20-3.51.72-2.11.63-1.93.96-4.23.00-3.6A 6.81-7.1 9 3 0 0 9 6 12.05-12.3.34-3.51.81-2.11.66-1.84.15-4.33.03-3.56.84-7.0AB 42 8 3 3 7 8 6 5、长度及牙长：

（1）长度规格：本公司现在生产的自攻钉都是全牙，（客户有要求时，依其指定之标准）

（2）长度的测量：对沉头和半沉头型螺钉，其长度应从未端测量到头顶面。 （3）长度允许公差：

①AB牙和BP牙的允许公差为，当称呼长小于等于1英寸时，允许公差为±0.03in，

大于1英寸时为±0.05in。

②B、BT、C和T牙，长度允许公差为当称呼长在3/4 in以上时，其允许差为-0.03

in,大于3/4 in到1-1/2 in,其允差为-0.05 in, 大于1-1/2英寸其允许公差为-0.06 in。

（4）牙长的规定：

① 对AB、B、BP、BT牙的要求：完整螺纹应加工得尽可能接近头部，在头部下Y这

段距离，要保证螺纹小径尺寸在规定的极限内，如下表所示。

②公称长度大于表列产品，其最小完整螺纹长度应不小于下表所列LT的规定。

表四 AB、B、BF、BP和BT牙自攻钉的螺纹长度 L LT Y 螺纹 公称 完整螺纹长度 头下无螺纹长度 螺钉公称长度 尺寸 Min（in） Max（in） 4# 13/16 0.67 0.042 5# 15/16 0.75 0.050 6# 1＂ 0.83 0.050 第 13 页 共 42 页

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7# 8# 10# 12# 1/4 1-1/8 1-1/4 1-3/8 1-5/8 1-13/16 0.91 0.98 1.14 1.30 1.50 0.053 0.056 0.062 0.071 0.071

（二）、墙板钉

1、参照标准：JIS B 1125、GB/T 14210-93C 以及客户指定标准。 2、头型：目前墙板钉头型有喇叭头（DW），但也有大扁头华司（TW）及华威头（AF）。

3、牙型：

（1）墙板钉主要有两种牙型：细牙和粗牙，其牙距和牙数如下表所示。细

牙又分双牙双出和双牙单出以及高低牙，粗牙为单牙单出。通常状况下牙山角度是60O，尾尖角度是25O±3O，但有些客户要求牙山角度为45O±5O。

粗 牙 细 牙 规 格 牙 数 牙 距 牙 数 牙 距 6 9 2.82 18 1.41 7 9 2.82 16 1.59 8 9 2.82 15 1.69 10 8 3.18 12 2.11 （2）由于墙板钉（细牙）有攻速要求，而尾尖裂痕、尾尖过尖、钝尾、尾

牙火烧，等都可能导致攻速不足，故特对其攻速做如下表规定：

推力称呼径d 板厚mm 攻入时间（最大）S 转速rpm KG 2.9 12 0.6 1.5 3.5 2.5 2500-3003.9 2.5 0 15 1.0±0.10 4.2 3.0 4.8 3.5 第 14 页 共 42 页

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4、长度： （1）、称呼长度在3/8in以上的产品，尺寸公差一般取下限。称呼长L在2 in以内（公制

为50mm），都为全牙（LT）产品。称呼长2in～3in ，其牙长为 2 in；3 in以上时，牙长为2-1/2。有此客户特殊要求牙长为称呼长的2/3。即LT=2/3×L。

（2）、称呼长在4 in以上（公制100 mm）的产品，都容易弯曲，故有跳动

度之要求， 弯曲有两种形式：一种是辗牙造成，即从第一牙弯曲，另一种是热处理造成，即整体成弧线。

（三）、钻尾螺丝

1、参照标准：ANSI/ASME B18.6.4 、 DIN7504。

2、目前常见的钻尾螺丝头型有六角华司头(HW)、盘头(P)、平头(F)。 3、牙型主要有BD牙及CD牙，它们的区别在于BD牙的牙型为自攻钉中AB

牙的牙 型，而CD牙为机械牙。

4、长度：当称呼长在1-1/2 in以内时为全牙，大于1-1/2 in时为半牙，牙长为1-1/2 in。

5、BSD型和CSD型螺钉简介： （1）、BSD型的螺钉应有间距螺纹以及不同形状的钻头端部，钻头常用2号

或3号， 其设计与不同的板材厚度条件相适应。当公称长度等于或小于1.50 英寸时， 都为全牙螺钉，头

部下螺纹空的包括螺纹收尾在内，应为1个螺距，如可能 应更小。

（2）、CSD型螺钉，是机螺钉螺纹，其直径——螺距的组合近似于统一螺纹，

以及不同形状的钻头端部，端部标记为2号或3号，其设计型式与不同的板材厚度条件 相适应，CSD型螺钉不需接受螺纹测量，但应符合标准规定的尺寸，一般在那些 采用机螺钉螺纹比间距螺纹更有利的地方，就采用CSD型螺钉，CSD型螺钉公称长度等于或小于1.50in的螺钉应为全螺纹螺钉、头部下螺纹空白包括螺纹收尾在内， 应为1个螺距，或更小。

6、BSD型和CSD型螺钉夹尾模的选择：

通常状况下，6#（含）以下用2号尾，8#（含）以上用3号尾，8#、10#

之规格长度在1/2（含）以下时，（平头称呼长在5/8（含）以下时），则做2号尾，其余10#以上超过此规格长度做3号尾，另平头BSD 2、3号尾所需长度下限值为：

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