什么是埋头孔和埋头沉孔？介绍其加工方法和设计时的注意事项

 

 

埋头孔有两种类型：一般埋头孔，埋头沉孔

・一般埋头孔

一般埋头孔是指在孔的边缘加工一个较大的锥形倒角。螺钉或螺栓的头部呈锥形，一般将这种形状称为沉头。组装沉头螺钉或螺栓的孔，入口处也必须加工成圆锥形。这样可使沉头螺钉完全沉入孔中，不会露出板材表面。使用沉头螺钉和螺栓是为了确保不发生刮碰的问题。例如，大家可以看一下自己经常使用的电脑背面和底部。有些外壳是用沉头螺钉固定的，为了防止螺钉头部突出表面，而采用埋头孔结构。

・埋头沉孔

埋头沉孔是指在孔口处加工一个较大倒角，形成圆锥形状。埋头沉孔的形状在JIS标准中有规定，锥角、深度和直径由所使用的沉头螺钉或螺栓的尺寸决定。

 

JIS B 1017规定了沉头螺钉用埋头孔的形状尺寸，锥角为90±1°。此外，还注明了锥形部分的直径、直线部分的直径以及直线部分和锥形部分的同心度。JIS B 1013规定了沉头螺钉头部的形状。

 

埋头孔的加工方法有多种。加工方法根据对象材料（板材、轴等）而有所不同，成本和尺寸精度也存在差异。下面介绍主要的加工方法和特点。

・切削加工

在钻床上安装沉孔钻头切削倒角。此时需要使用专用钻头，根据JIS规定的规格对锥角、孔径等进行切削加工。需要注意的是如果不使用专用沉孔钻头进行加工，沉头螺钉头部的锥形将无法完全贴合锥面固定。金属轴、可加工树脂、不锈钢和铝块等多采用切削加工制作埋头孔。钣金件或冲压加工所使用的薄板材也可以使用切削加工实现，但成本较高。

・翻边加工

翻边加工是一种将薄板上孔的外圆周挤压成圆柱形的工艺。这种工艺多用于钣金加工和冲压加工。翻边加工可代替定位凸台加工，也可用作薄板获得有效螺纹深度。可通过翻边加工制作出埋头孔形状，称其为沉头翻边。需要使用专用模具进行成型加工，可在攻丝之后作为埋头孔使用。

・冲压成形加工

冲压成形加工是在金属薄板上制作埋头孔的加工工艺。在冲压成形工艺中，孔的边缘通过使用特殊模具使其变形而形成倒角。因为倒角不是从板材上切削出来的，所以材料会被挤压到周边的平面上，这可能会导致埋头孔周围表面变形，对于高精度平面一定要注意这一点。

 

使用沉头螺钉时，埋头孔是必不可少的，但在加工和设计上也有一些注意事项。以下是一些最常见的情况。

・底切的底面沉孔加工困难

底面沉孔是一种将刀具穿过底孔，在底面进行沉孔加工的工艺方法。在钻头进入一侧进行沉孔加工的是表面沉孔，另一面则是底面沉孔。使用专用工具，底面沉孔也可以做成埋头沉孔。但加工过程与常规加工有所不同，成本较高。底孔钻削完成后，将没有安装刀头的回转式刀杆穿过底孔，在另一侧安装刀头进行切削加工；埋头沉孔加工完成后，拆掉刀头，拔出刀杆；这个加工过程需要花费较多时间。例如，如果要在“コ”字形块状材一侧的内侧面加工埋头沉孔，这就属于底面沉孔。由于“コ”字形块状材另一侧的遮挡，所以无法直接通过钻头进行加工。

・沉头螺钉凸出

沉头螺钉一旦出现松动，就会突出零件表面。沉头螺钉本身是通过其头部锥形与孔的锥形部之间紧密贴合，实现紧固作用。但如果螺纹孔轴线与沉孔锥面轴线偏离，则锥面之间（螺钉头部锥面和沉孔锥面）会呈现点或线接触，而不是面接触。因此，必须严格控制公差，以确保螺纹孔和埋头沉孔轴线不会偏离。另一种防止松动的措施是使用粘合剂。最知名的粘合剂就是“乐泰”。这种粘合剂是在组装螺钉前涂布，螺钉拧紧后会自动硬化固定。

 

本节介绍了埋头孔的一些加工方法和设计注意事项。埋头孔的尺寸应与JIS标准和所用沉头螺钉的尺寸进行核对，以确保沉头螺钉不会露出安装面。此外，还要注意位置精度，确保沉头螺钉不会因松动而突出安装面。