製造業中緊固件的種類以及如何選擇合適的緊固件？

緊固件種類 

您知道複雜的機械結構和組件是如何透過牢固的連接和可靠的性能實現的嗎？緊固件是連接多個機械部件組成單一系統或產品的關鍵部件之一。這些微小的硬體組件種類繁多，例如螺帽、螺栓、緊固件、銷釘等等。

緊固件的應用範圍非常廣泛，從簡單的家用物品到複雜的工程系統，如飛機、電子產品、建築構件和汽車引擎。 了解不同緊固件的形狀、安裝方式、功能和適用範圍，有助於您根據自身需求選擇合適的緊固件類型。接下來，我們將探討不同類型的緊固件以及選擇時需要考慮的因素。 

讓我們開始吧。 

 

什麼是緊固件？

緊固件範例

A 緊固件 是大型組裝中用於連接兩個或多個獨立部件的關鍵硬體組件，尤其適用於各行業的鈑金零件。它們不僅提供牢固的連接，還有利於載荷分佈、零件定位、結構穩定性、壓力保持和減振。

緊固件的尺寸從幾毫米到幾厘米不等。它們本質上是用於牢固連接大型部件的小型機械零件。螺母和螺栓等緊固件可形成可拆卸連接，而其他一些緊固件則形成永久性連接，一旦安裝就無法拆卸。  

緊固件種類繁多，包括螺紋緊固件、鉚釘、機械銷和墊圈。以下章節將簡要介紹這些緊固件類型。

 

螺紋緊固件

螺紋緊固件 它們可能帶有內螺紋、外螺紋或內外螺紋兩種類型。它們能與相應的緊固件牢固連接。  螺絲、螺帽、螺栓和螺柱是製造業中最常用的螺紋緊固件類型。讓我們簡單詳細介紹一下這些緊固件。

螺絲緊固件 

螺絲緊固件

這些是最常用的螺紋，表面帶有螺旋槽（或其他形狀的凹槽），類似於釘子。它們可以透過電動螺絲起子插入十字螺紋孔中，將兩個金屬部件牢固地連接在一起。 

螺絲緊固件也具備自攻和螺紋連接功能。將螺絲插入並旋轉到對應的孔中，即可透過形成內螺紋將零件完美連接。 

• 金屬板螺絲： 用於薄金屬板或塑膠的尖銳螺絲。 
• 膨脹螺栓： 這些是重型、粗螺紋、六角頭螺絲。木螺絲適用於重型木工和結構緊固。
• 帶帽螺絲： 這些螺絲採用超大螺絲頭設計，可在重型機械組裝中實現強力夾緊。 

螺母緊固件 

螺母緊固件 

螺母緊固件無需內螺紋即可連接機械部件。它們本身是帶有內螺紋的小型緊固部件，其作用類似於一對螺栓。它們的螺紋尺寸和样式與對應的螺栓相同。 

你只需要在工件上鑽一個與螺母尺寸相符的孔，然後插入螺栓，再擰緊螺母，即可將部件固定在一起，形成牢固而靈活的連接。

以下是一些常見的堅果種類：

• 六角螺母： 這些零件的特點是六邊形形狀，並且與具有類似幾何形狀的螺栓相匹配。 
• 蓋形螺帽/Acron螺帽： 顧名思義，蓋形螺帽用來蓋住螺栓端。 
• 焊接螺母： 這些接頭的一側焊接在一起，形成永久連接，通常用於長螺栓和難以觸及的區域。 

螺栓緊固件 

螺栓緊固件 

螺栓與螺絲的區別在於，螺栓需要配套的螺母來連接零件。螺栓是帶有圓形或扁平頭部的外螺紋，無需電動螺絲起子即可擰緊。 螺栓緊固件適用於從簡單到重型的各種組裝。它們能夠承受高負載並提供出色的機械強度。螺帽和螺栓有多種標準公制尺寸，例如 M6、M8、M10 等，通常範圍從 M1.8 到 M25。但是，您也可以自行製作。 客製化螺栓 根據具體工作需要，提供所需尺寸。 

此外，還有不同的 螺栓類型 市面上可買到的螺栓種類繁多，包括六角螺栓、馬車頭螺栓、雙頭螺栓、U形螺栓和吊環螺栓。 

螺柱緊固件

螺柱緊固件

螺柱是一種無頭螺紋緊固件，其桿身一側或兩側帶有螺紋。螺柱沒有頭部，而是透過雙頭螺紋插入並固定到部件中。如果螺柱只有一側有螺紋，則需要另一側使用螺栓才能牢固連接。

這些螺柱適用於均勻負載分佈和連接部件的精確對準。它們在高振動和機械應力下也能表現出色。 螺柱的普遍應用在引擎缸體組件、管道系統和重型機械中顯而易見。

• 雙頭螺柱： 兩端都有螺紋的部分。
• 全螺紋螺柱： 桿身各處均有螺紋的螺柱。
• 法蘭螺柱： 具有倒角邊緣和全螺紋主體的。 
• 六角螺柱：  兩端有螺紋的螺柱，中間為六角形。 

下表總結了不同類型螺紋緊固件之間的差異：

類型	Design	功能	安裝	功能與應用
擰緊	具有不同頭部形狀的外螺紋	自攻式或機械式。	直接打入孔或螺帽。	適用於金屬薄板、塑膠和木材的快速緊固。
堅果	內螺紋，六角形或帽形。	配有螺栓/螺柱。	用扳手或扭力工具擰緊。	提供夾緊功能，易於拆卸。
繩索系列	帶有頭部和柄部的公螺紋。	強度高，需配合螺帽使用。	插入孔中，旋緊至預緊狀態。	結構和機械連接。
飾釘	無頭桿及螺紋端。	固定對齊方式，可重複使用。	一端有螺紋孔，另一端有螺帽。	引擎、法蘭、重型機械。

 

鉚釘或無螺紋緊固件 

鉚釘的種類

鉚釘是一種無需內螺紋或外螺紋即可形成牢固可靠連接的緊固件。它們只是一根兩端帶有頭部和尾部的實心光滑桿。 鉚釘形成永久性連接，方法是將鉚釘插入孔中，使其尾部變形，變形量通常約為鉚釘直徑的 1.5 倍。 

鉚釘有多種類型，包括實心鉚釘、盲鉚釘、管狀鉚釘和專用/客製化鉚釘。 

實心鉚釘

最常見的鉚釘設計簡單。它由一根一端加熱的實心軸組成，插入孔中，尾部變形，從而將兩個部件連接起來。鉚釘廣泛應用於機械、建築結構、汽車等領域，且可靠性高。 航天緊固件. 

盲鉚釘 

抽芯鉚釘，也稱為抽鉚釘，用於在只能從一側進行操作的情況下連接兩個或多個部件。它由一個鉚釘桿和一個芯軸蒸汽組成，蒸汽穿過鉚釘桿並被拉動，使鉚釘膨脹，從而形成牢固的連接。抽芯鉚釘重量輕，廣泛應用於建築、電子、航太、汽車和其他工業組裝領域。 

管狀鉚釘 

這些鉚釘採用中空管狀結構，安裝簡單，所需的變形力也較小。通常，鉚釘尾端向外擴口，以確保連接牢固。 管狀鉚釘用於暖通空調管路、電子產品、照明設備和其他輕量應用。

專用/客製化鉚釘

這類鉚釘採用客製化形狀，以滿足特定的鉚接需求。根據要求，特製鉚釘可以呈現R形環、扇形或其他任何客製化幾何形狀。 

多柄鉚釘

這些是盲鉚釘的一種改良型，具有更大的夾持範圍；安裝時可以展開成多個折疊狀。因此，這種多夾持鉚釘非常適合連接不同厚度的零件。當鉚釘芯棒從鉚體中拔出時，鉚體會折疊和展開以補償厚度差異。 

下表總結了不同類型非螺紋緊固件之間的差異：

類型	Design	功能	安裝	功能與應用
素色	實心軸帶頭部。	堅固耐用，抗震性能好。	插入冷熱刺激物並使尾巴變形。	航空航天、機械、建築。
盲人	帶芯軸的空心體。	需要單方面存取權限。	拉動芯軸使主體膨脹。	汽車、航空航天、電子。
管狀的	部分中空軸。	設定時所需力度較小。	用於鎖定的喇叭形空心端。	暖通空調、照明和輕型接頭。
多握把	盲式握柄，握把更寬。	可適應不同厚度。	芯軸膨脹數倍。	混合厚度面板的維修。
特殊鉚釘	自訂形狀或頭部。	專為特殊載荷量身定制。	根據設計要求。	訂製機械，專用配件。

 

機械銷釘緊固件 

機械插銷

這是另一種圓柱形無螺紋緊固件。機械銷釘可用於對準、定位、固定和牢固連接多個零件。它們能夠有效地傳遞組件內的剪切載荷。

您可以選擇這類緊固件進行臨時連接；它們可以隨時拆卸。與鉚釘或螺栓不同，這類緊固件的安裝方式是利用孔的干涉、鎖緊夾、摩擦力、彈簧作用以及可膨脹變形機構。 

現在，我們來看看機械組裝中常用的幾種機械銷：

• 定位銷或圓柱銷： 這些簡單的圓柱形銷釘透過插入相應的配合孔來定位部件的位置。定位銷釘廣泛應用於機械、工具和各種工業產品的組裝中。 
• 彈簧銷： 這種銷釘也稱為彈性銷，其一端帶有螺旋狀孔，孔徑小於銷釘本體。插入到位後，它們會透過膨脹而緊密貼合。 
• 開口銷： 也稱為分叉式、U形或髮夾式。這種設計底部有一個環，兩側延伸出若干支腳。插入孔中後，還需要額外的緊固件或插銷來固定連接處。 
• 捲銷： 這是一種特殊的彈簧銷，由螺旋狀的帶材製成，壓縮後緊密地固定在孔內。捲銷具有良好的柔韌性和減震性能。 

 

機械墊圈 

機械墊圈 

雖然墊圈並非嚴格意義上的緊固件，但它們通常與螺栓和螺母配合使用。這些薄薄的圓盤狀部件位於螺帽或螺栓下方，並與連接面接觸。 

墊圈有利於分散負荷，防止接合面磨損。它們還能避免緊固過程中可能造成的損壞，並防止安裝後鬆脫。

以下列出了常見的機械墊圈類型：

• 平墊圈或扁平墊圈： 這是一種簡單常見的墊圈，設計輕薄扁平，中心有一個孔。它們也用作連接面和緊固件之間的墊片。 
• 彈簧墊圈： 這些墊圈通常呈螺旋形或圓錐形，具有良好的軸向柔韌性。彈簧墊圈可用於防止鬆動，並承受動態負荷和振動。
• 鎖緊墊圈： 顧名思義，鎖緊墊圈能在高負載和振動下保持緊固件的位置。它們可用於螺旋鎖緊、齒形鎖緊和楔形鎖緊。

 

釘子緊固件 

釘子緊固件

人們常常把釘子和螺絲混淆。差別在於，釘子沒有螺旋螺紋；它們的固定完全依靠壓縮和摩擦。釘頭設計成圓形或扁平狀，以便施加壓縮力。 

通常情況下，釘子用於較軟的金屬部件，主要用於木材和薄金屬板。同時，使用射釘槍可以一次安裝多個釘子，這優勢顯著縮短了安裝時間。 

• 重型釘子： 這些產品用於建築和重型機械領域。粗壯的柄部提供了所需的強度。  
• 布拉德納茲： 這些是非常細的釘子，專門用於裝飾和鑲板工作。 
• 羅芬釘： 長度較短，頭部（或環）扁平，用於屋頂施工。 

 

緊固件使用哪些材質？ 

選擇緊固件材料的第一個標準是緊固件將要使用的零件的材料類型，其次是應用要求。  鋼、不銹鋼和鋁是常見的材料選擇。

課程教材	等級	常見用途
碳素鋼	SAE 2級、5級、8級	適用於機械、建築等行業的通用螺栓、螺絲和螺母 汽車緊固件.
不銹鋼	304（18-8），316	海洋、食品加工、戶外產品
合金鋼	ASTM A193 B7，SAE 8級	重型機械、壓力容器和結構組件
黃銅	C36000	電氣、裝飾和管道緊固件
鈦	2年級和5年級	航空航太、醫療和船舶緊固件，在這些領域，強度和輕量化至關重要。
尼龍	尼龍6/6	電子、化工和輕型組件

此外，緊固件還塗覆有輔助材料，以增強其耐腐蝕性、表面光潔度和美觀性。某些塗層還能改善其物理、機械和電氣性能。 常見的緊固件塗層有黃鋅塗層、鍍鉻塗層、鍍鎳塗層、電鍍塗層和灰磷塗層。

選擇合適緊固件類型的注意事項 

由於機械緊固件種類繁多，您可能會對如何選擇最適合您應用場景、能夠提供最佳連接強度和可靠性的緊固件感到困惑。單一類型的緊固件不可能適用於所有情況；選擇哪種緊固件取決於多種因素。

為了選擇最適合您預期用途的緊固件類型，您必須考慮以下因素。讓我們簡要討論一下常見的考慮因素。

最終用途或預期用途

首先，明確您的應用需求。例如，所需的連接強度、是否需要可拆卸連接、承載能力、所需的安裝方式以及運作條件。您選擇的緊固件類型必須滿足所有這些要求。 

材料類型 

接下來，考慮待連接部件的材質。緊固部件應與緊固件材質相容。例如，選擇金屬緊固件連接各個金屬零件。通常建議使用相同或強度稍高的緊固件材質，這是最佳選擇。

運行環境 

考慮連接部件或組裝系統的使用環境。鍍鋅不銹鋼緊固件是腐蝕性環境的理想選擇。鋁材則適用於易受高溫等因素影響的輕量部件。

期望的美學

除了功能和性能等因素外，還要考慮外觀。這一點對於裝飾品、建築構件和家具尤其重要。因此，選擇緊固件時要仔細斟酌，既要確保性能良好，又要不影響美觀。 

安裝方法 

在選擇合適的緊固件類型時，請考慮可用的緊固件安裝方法和設備。例如，安裝螺絲緊固件需要電動螺絲起子，鉚接需要鉚釘槍等等。

緊固件製造工藝

如果您要客製化緊固件，也要考慮可用的生產製造方法，例如 數控加工車削、車削和瑞士型車床加工。這確保您能夠製造出符合所需規格的緊固件。

 

緊固件螺紋設計及標準化

線設計範例

為了確保全球製造工藝的統一性，在螺紋設計中採用了不同的標準。這些標準和尺寸使製造商和買家能夠選擇合適的緊固件類型。常見的標準包括公制、ISO、UNC 和 UNF。 

現在，讓我們來看看螺紋幾何形狀和公差在螺紋設計中的作用。

螺紋幾何形狀

首先，確定螺紋幾何形狀，例如螺紋長度、螺距、深度、螺紋角度（V形角）和所需公差。細螺距螺紋可以承受更高的拉伸負荷，並最大限度地降低鬆動風險。同時，設計參數會隨柄徑而改變。 

以下是設計線材時如何選擇不同設計變數的範例。 

看板尺寸	螺距P（毫米）	深度	H/6（毫米）	1·D（毫米）	1.5·D（毫米）
M3	0.5	0.270633	0.072169	3	4.5
M4	0.7	0.378886	0.101036	4	6
M5	0.8	0.433013	0.11547	5	7.5
M6	1	0.541266	0.144338	6	9
M8	1.25	0.676582	0.180422	8	12
M10	1.5	0.811899	0.216506	10	15

螺紋公差 

如果您採用的是公制單位，請查看等級和位置的組合。您可以參考 6g/6H 之類的公差等級。另一方面，對於統一的計量單位制，請參考 2A/2B 之類的等級。 公差控制至關重要，因為它直接影響機械接頭的配合品質和結構完整性。

加起來

機械緊固件是組裝的關鍵部件。它們能牢固地連接鈑金件、鑄件和機械加工件。您可以根據應用需求選擇不同類型的緊固件。然而，生產適用於任何應用的兼容且可靠的緊固件需要先進的設備和專業的技術。 

如果您打算為您的專案訂購緊固件，請選擇經驗豐富的製造商，例如 普羅林科技。 我們提供 CNC加工服務鑄造及其他製造設施，可精確製造標準或客製化緊固件。 

我們的專家工程師會在工廠內對您的專案進行嚴格的監督和品質控制。此外，我們提供極具競爭力的價格，同時確保品質和精確度。需要準確的成本估算嗎？ 聯絡我們 或上傳您的設計並 得到報價 現在。

 

常見問題解答

緊固件的五種基本類型是什麼？

緊固件的基本類型有螺絲、螺栓、螺帽、墊圈和鉚釘。螺母和螺栓是螺紋緊固件，鉚釘是非螺紋緊固件，而墊圈則用於分散負載並減少鬆動。

你實際需要緊固件的原因是什麼？

緊固件的真正作用在於機械連接和定位部件、傳遞負載並保持對準。某些類型的緊固件還允許在需要時拆卸。

螺紋緊固件可以構成哪些類型的組件？

緊固件既可以用於製造永久性組件，也可以用於製造臨時性組件。螺絲和螺栓加螺母可以製造可拆卸組件，而鉚釘則形成永久性連接。