自攻螺钉 拧入性能检测

检测原理与核心指标

核心逻辑：在标准试验板（模拟被连接件）上，以规定的转速和深度拧入自攻螺钉，测量其Zui大拧入力矩和破坏力矩，并验证是否满足破坏力矩 > 拧入力矩 的条件。

关键指标：

指标 定义 重要性

拧入力矩 (T_in)螺钉从开始拧入到完全拧入过程中所需的Zui大扭矩 越低越好，代表安装省力

破坏力矩 (T_break)螺钉在拧入过程中或拧入后发生断裂或滑牙时的扭矩 越高越好，代表安全裕度

T_break / T_in破坏力矩与拧入力矩的比值 核心判定标准：必须 ≥ 1.5

拧入深度 完全拧入后，螺钉头部应贴合试验板表面确保夹紧力

试验准备

1. 试验板（Zui重要！）

试验板模拟被连接的金属板（自攻螺钉Zui常见于金属板连接）。

参数 要求（以ST4.2为例）

材质 冷轧钢板（St12， DC01等），硬度130-200 HV

厚度 0.7t ~1.0t（t为螺钉公称直径，mm）

• ST2.9:2.0-2.5mm

• ST4.2:3.0-4.0mm

• ST6.3:4.5-5.5mm

预钻孔（如有） •自钻自攻螺钉→无需预钻孔

•普通自攻螺钉→需钻导向孔，孔径需符合标准（如ST4.2推荐φ3.1-3.5mm）

试验板尺寸 至少 50mm ×50mm，平整无毛刺

2. 试验设备

设备 要求

自动拧紧机（或扭矩测试仪+手电钻）转速可调：200-300 rpm（模拟手工或自动化安装）

扭矩传感器 精度 ±2%

深度控制可设定拧入深度（确保头部贴合）

数据记录实时记录扭矩-角度曲线

3. 样品要求

数量：至少 10 件同批次、同规格的自攻螺钉。

状态：全新、无油污（无需额外润滑，除非产品说明要求）。

测试步骤

步骤1：安装试验板

将试验板固定在刚性底座上（不得移动）。

如使用导向孔，孔径必须jingque（偏差≤0.05mm），且孔口倒角0.5mm×45°。

步骤2：设定试验参数

转速：200rpm（标准推荐），也可根据实际应用设定（如高速自动化线可用500 rpm）。

拧入深度：螺钉完全拧入，头部应接触试验板表面（不得凹陷或未贴合）。

步骤3：执行拧入

启动设备，记录实时扭矩。

关键记录点：

Zui大拧入力矩（T_in）：通常出现在螺纹完全咬合后。

破坏力矩（T_break）：若螺钉断裂或滑牙，记录断裂瞬间的扭矩；若未破坏，则以拧入至规定深度时的扭矩为准（但需评估是否≥标准要求）。

步骤4：数据分析

计算 T_break /T_in。

判定：

T_break ≥ 1.5 × T_in →合格。

如果 T_break / T_in < 1.5→ 不合格（安装中易断裂或滑牙）。

步骤5：检查

拧出螺钉，检查试验板螺纹是否完整（无撕裂、毛刺）。

检查螺钉螺纹是否磨损严重（如脱屑、变形）。

判定标准（GB/T3098.5）

1.拧入力矩（T_in）参考值（经验值，单位：N·m）

螺钉规格 普通自攻钉（无预钻孔）自钻自攻钉（无预钻孔）

ST2.2 ≤ 0.4 ≤0.3

ST2.9 ≤ 0.9 ≤0.7

ST3.5 ≤ 1.5 ≤1.2

ST4.2 ≤ 2.5 ≤2.0

ST4.8 ≤ 3.2 ≤2.6

ST5.5 ≤ 5.0 ≤4.0

ST6.3 ≤ 7.0 ≤5.5

注：实际允许值以螺钉供应商提供的技术数据为准。

2. 破坏力矩（T_break）Zui低要求（GB/T3098.5）

螺钉规格Zui小破坏力矩（N·m）

ST2.2 0.8

ST2.9 1.6

ST3.5 2.5

ST4.2 4.2

ST4.8 5.0

ST5.5 7.5

ST6.3 10.0

合格条件：

T_break (实测) ≥标准Zui低要求。

且 T_break ≥ 1.5 ×T_in。

3. 失效模式判定

T_break / T_in 判定实际表现

≥ 1.5 合格安装可靠，不会断裂

1.2 ~ 1.5 临界（可协商）需降低安装扭矩或改用更强螺钉

< 1.2 不合格极易在安装中断裂或滑牙