*

《自攻螺钉连接底孔直径和拧紧力矩技术条件》标准发展报告

EnglishTitle:DevelopmentReportontheTechnicalConditionsforPilotHoleDiameterandTighteningTorqueofSelf-TappingScrewConnections

摘要

自攻螺钉连接作为一种高效、经济的紧固方式，因其无需预制内螺纹、装配工艺简单、连接可靠等显著优点，在电器、机械、汽车、建筑及轻工制造等非承力或次承力结构领域得到了极其广泛的应用。其生产与使用具有量大面广的特点，是紧固件产品体系中不可或缺的重要组成部分。然而，在实际工程应用中，自攻螺钉连接的可靠性高度依赖于被连接件的材料性能（如强度、硬度）、几何参数（如板厚）以及关键的工艺参数——底孔直径和拧紧力矩。不恰当的底孔设计会导致螺钉拧入困难、螺纹成形不完整或连接强度不足；而不规范的拧紧力矩则可能引起螺钉滑牙、断裂或连接件压溃，直接影响产品的质量和安全。

本报告旨在阐述《自攻螺钉连接底孔直径和拧紧力矩技术条件》标准立项的背景、核心价值、适用范围及主要技术内容。该标准的制定，旨在系统性地研究并规定不同材料（如低碳钢、铝合金、塑料等）、不同强度等级、不同板厚条件下，自攻螺钉连接的最佳底孔推荐直径范围，并提供科学、准确的拧紧力矩计算与分类方法。通过建立统一的技术规范，本标准将为产品设计人员、工艺工程师和装配操作人员提供权威、实用的技术指导，实现自攻螺钉连接的优化选型与规范化安装，从而有效提升连接可靠性、装配效率，并减少因连接失效导致的质量风险与成本浪费，对推动相关产业的高质量、标准化发展具有重要的现实意义。

关键词：自攻螺钉；底孔直径；拧紧力矩；连接技术；紧固件；标准化；非承力结构；装配工艺

Keywords:Self-tappingScrew;PilotHoleDiameter;TighteningTorque;ConnectionTechnology;Fastener;Standardization;Non-load-bearingStructure;AssemblyProcess

正文

1.立项背景与目的意义

自攻螺钉连接技术，是指利用自攻螺钉自身具有的切削或挤压能力，在预先钻制或冲制的底孔中同步攻制出与之匹配的内螺纹，并在拧紧过程中形成过盈配合，从而实现被连接件紧固的一种工艺方法。相较于传统的螺栓-螺母连接或铆接，该技术省去了预制内螺纹或专用铆接设备的环节，显著简化了装配流程，提高了生产效率，降低了综合成本。

正如项目素材所述，自攻螺钉连接属于非承力或次承力结构用紧固形式，以其“减少紧固装配工时”的核心优势，深度渗透至家用电器、办公机械、汽车内饰与车身覆盖件、电子机箱、轻钢结构以及家具制造等众多行业。其作为重要的商品紧固件，年消耗量巨大，且在许多应用场景中具有不可替代性。

然而，该技术的优势发挥和连接可靠性保障，存在一系列关键的技术前提。自攻螺钉的连接性能并非孤立存在，而是与被连接件系统的多个变量紧密耦合：

*被连接件材料与强度：材料的硬度、延展性（如低碳钢、不锈钢、铸铝、工程塑料）直接影响螺钉的攻丝阻力和螺纹成形质量。

*被连接件厚度：板厚决定了有效啮合螺纹的长度，是评估连接抗拉拔和抗剪切能力的基础参数。

*预制孔（底孔）直径：这是最核心的工艺参数之一。底孔过小，会导致拧入扭矩急剧增大，螺钉可能断裂或无法完全拧入；底孔过大，则成形螺纹不完整，连接强度不足，易发生滑牙失效。

*拧紧力矩：最终的拧紧力矩决定了连接的预紧力水平。力矩不足，连接松动；力矩过大，可能导致螺钉本身屈服断裂，或对较软的被连接件（如塑料、薄板）造成压溃破坏。

目前，行业内对于底孔直径和拧紧力矩的选择多依赖经验公式、供应商推荐或零散的历史数据，缺乏统一、系统、权威的国家或行业标准作为依据。这种状况容易导致设计保守、资源浪费，或引发潜在的质量隐患。因此，制定《自攻螺钉连接底孔直径和拧紧力矩技术条件》标准，旨在：

1.建立科学的设计依据：通过试验数据与理论分析，为不同材料-强度-板厚组合提供经过验证的底孔直径推荐值，使设计选型从“经验化”走向“科学化”。

2.规范装配工艺：明确拧紧力矩的计算方法和分类，为生产工艺文件的编制和现场装配作业提供标准化指导，确保连接质量的一致性。

3.提升连接可靠性与产品品质：通过优化连接参数，最大化发挥自攻螺钉的连接性能，减少装配不良和早期失效，提升终端产品的整体可靠性和使用寿命。

4.促进产业链协同：统一的技術条件有助于紧固件制造商、被连接件供应商和整机装配企业之间的技术对接与质量共识，提升供应链效率。