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外六角螺栓 VS 内六角螺栓

六角螺栓在紧固件行业应用较为广泛,相比于一字型、十字型头部,其装配不容易出现滑牙,扭矩也较高。相比于十二角型、多齿型头部,其结构简单,成本低。因此,六角螺栓综合性价较比较高,也是汽车上螺栓用量最多的类型。

六角螺栓可分为内六角螺栓和外六角螺栓,这两种螺栓有哪些差异呢?应用时该如何选择?

结构

结构上,内六角螺栓和外六角螺栓很容易辨别。螺纹部分基本没有差异,外六角是头部的边呈六边形,头部没有凹陷。为了增大头部承压面积,还可以做成外六角法兰螺栓,该变种应用也非常广泛。

内六角螺栓的头部外边是圆的,中间则是凹进去的六边形,比较常见的是圆柱头内六角,还有盘头内六角、沉头内六角、平头内六角,无头螺丝、止付螺钉、机米螺钉等则被称为无头内六角。

当然,内六角螺栓为了增加头部接触面积也可以做成内六角法兰螺栓。

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为了控制螺栓头部摩擦系数或提高防松性能,也可以做成外六角组合螺栓和内六角组合螺栓,如下图所示。

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成本

内六角和外六角螺栓的螺纹一般都是通过搓丝而成,采用的搓丝板基本相同,成本上无明显差异。

差异点的是头部制造工艺,因为头部结构完全不相同,需采用不同的模具和工艺,内六角螺栓的头部制造成本要高于外六角螺纹的头部制造成本,螺丝君了解到,外六角螺栓的成本仅内六角螺栓的一半。

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拧紧工具

这里可分为生活中和生产中的装配。

生活中的装配,内六角螺栓用的扳手形状是“L”型,一边长一边短,短的那边拧螺丝,手握长的一边可以省力且更好地紧固螺丝。外六角螺栓是头部成等边六角形的扳手,如活络扳手、梅花扳手、开口扳手等。如下图所示,老铁们有做过家里日常的装配或维修,对以下两种工具应该很熟悉。

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生产中的装配,为保证拧紧质量和自动化的要求,会通过定值扭力扳手和高精度拧紧枪进行装配,因此需要匹配相应的拧紧套筒,外六角螺栓的套筒是内凹六角形,内六角螺栓的套筒是外凸六角形,如下图所示,两者根据螺栓头部的大小会有一系列尺寸匹配的套筒。

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优缺点

4.1 优点

外六角螺栓/螺钉:自锁性好;预紧接触面积大,预紧力大;全牙螺纹长度范围更广;可以存在铰制孔,能够固定零件位置,承受横向力引起的剪切;头部比内六角薄,在有些地方内六角无法替代。

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内六角螺栓/螺钉:便于紧固;不易拆卸;不易滑角;所占空间小;承受的载荷较大;可以埋头处理,可以沉到工件内部,更精巧、美观,不会妨碍其他部件。

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4.2 缺点

外六角螺栓/螺钉:所占空间较大,较为精巧的场合不太适用;不能用于沉头。

内六角螺栓/螺钉:接触面积小,预紧力小;超过一定长度没有全螺纹;紧固工具不好配,拧起来容易滑丝,替换不方便;拆卸时要用专业扳手,平时不好拆卸。

应用范围

正是外六角螺栓和内六角螺栓的优缺点,那么在应用时该如何选择呢?

如果拧紧点所需的轴力较大,即拧紧的扭矩较大,且外部拧紧空间充足,则采用外六角螺栓拧紧。如果拧紧位置有空间限制,或有美观做成沉头需求,同时拧紧点所需的轴力不大,即拧紧的扭矩不大,此时可做成内六角。

以汽车为例,副车架和车身连接位置,几颗螺栓通过底部穿过副车架,拧紧到车身,因为底部是不可见区域,无美观要求,拧紧不存在干涉,且拧紧所需的轴力和扭矩较大(螺栓过屈服拧紧),对于这种连接位置就适合采用外六角螺栓拧紧。

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内饰件的连接,是客户的可视区域,通常有美观的要求,需要做沉头结构,螺栓头部顶端需和被连接件结构保持在一个平面上,或者外面还需要加一层覆盖件,此类位置的拧紧轴力和扭矩也较小。因此,非常适合用内六角螺栓或螺钉来拧紧。

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如果各位老铁还不太清楚如何选择,那就看连接位置有没有精巧、美观、装配空间限制的要求,如果有,那么就选择内六角螺栓/螺钉。如果没有,就选外六角螺栓/螺钉,毕竟外六角螺栓价格更便宜,其它的要求也基本能满足。这也是为什么外六角螺栓/螺钉比内六角螺栓/螺钉应用更加广泛。

经验和结论

六角头螺栓/螺钉因为结构简单、使用方便、价格适中、拧紧不易失效等优点目前广泛应用在各行业,常见的六角头螺栓/螺钉有外六角和内六角两种结构。

结构上,看两者头部结构可明显区分;成本上外六角为内六角螺栓价格的一半;无论是生活上还是生产中,其拧紧工具都是不同的;根据两者的优缺点,应用上,如连接位置有精巧、美观、装配空间限制的要求,则选择内六角头螺栓/螺钉,如无此要求,选择外六角头螺栓/螺钉。


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