浅谈螺柱的安装

冯荣轩

摘 要：六角螺柱（以下简称螺柱）以其装配便捷、长度多样化、成本低廉等优点，在电子行业用处很广泛。但应用不当容易造成产品的缺陷，降低产品的可靠性。文章着重阐述不同厚度钣金件上，螺柱的安装方式。

关键词：六角螺柱；螺柱；安装

1 应用示例

某产品中需要使用螺柱将电路板固定在厚度为1.5mm的钣金件上，如图1所示，螺柱螺纹的根部无退刀槽，直径较大。装配工人在操作过程中为了使螺柱安装到位，需加大力度旋紧，但由于螺柱根部无螺纹且直径较大，不可能在不破坏钣金件螺纹的情况下使螺柱端部旋紧到位。若为了使螺柱端部与固定架靠拢而始终使用大力度旋紧，必然会导致螺柱在螺纹根部断裂或者薄壁钣金件的内螺纹损坏的现象。而且没有充分螺纹配合的螺柱，对产品的稳定性有很大的影响。

图1 图2

某产品的厚度为4.5mm的安装板上需要安装两个螺柱，为了使螺柱螺纹根部与电机板充分接触，在根部增加了退刀槽，如图2所示，此处螺柱端面与安装板虽然安装到位，但无疑降低了螺柱根部的强度。装配工人在操作过程中稍加用力，就会造成螺柱在根部的断裂，如图3CAE分析后的结果显示，退刀槽处应力集中。同时断裂后螺柱很难取出，必然降低生产效率。

2 薄壁钣金件螺柱应用改良方案

螺柱安装在薄壁板材中，为了使螺柱断面与板材充分接触，往往需要在螺柱螺纹根部增加退刀槽，但增加退刀槽一是降低螺柱的强度，二是会造成螺纹配合处的有效距离缩短，降低产品的可靠性，如图4所示，所以此方案不建议采用。

图3 图4

改良方案为：

去掉退刀槽，在薄壁钣金件上制作翻边孔如图5所示，或者增加压铆螺母（压铆螺母铆在薄壁钣金件上），此方案有三点好处：

第一是没有退刀槽，不会影响螺柱的固有强度；第二钣金件翻边后有效螺纹下移；第三钣金翻边口处有圆角，可以避开螺柱的螺纹收角。

同样去掉退刀槽，在螺柱下方增加一平垫圈，此平垫圈厚度大于螺柱根部圆角即可，如图6所示（增加一红垫圈），由于此方案没有增加钣金件加工难度，可靠性较高，故建议优先选择此方案。

3 厚壁钣金件螺柱应用改良方案

对于相对较厚的钣金件，为了使螺柱断面充分与其接触，可以在厚钣金件上的螺纹孔处加工较大的倒角，此倒角大于螺柱根部圆角即可，这时螺柱在旋紧过程中螺纹尾部可以完全进入倒角位置，不会发生螺柱端部无法与钣金件接触的情况，如图7所示。

对于固定电路板的螺柱，考虑电磁兼容方面的因素，需优先选用铜螺柱；但只是用于固定结构件的位置，可以优先选用钢螺柱并进行表面处理（煮黑处理，或者镀锌，或者渗锌处理），不仅可以降低成本，还可以增加强度，提高产品的可靠性。

若考虑国内的Rohs认证，铜螺柱的材质应优先选择H62黄铜，对于欧盟的Rohs认证，H59-1（含铅超标）牌号的铜螺柱也可使用（欧盟Rohs具有豁免权，国内Rohs无豁免权）。