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好习惯校本教材系列—小钉子大世界
时间: 2019-04-30

钉子的一生

钉子的一生经过千锤百炼,练就一身本领,为建设我们美好的家园无私奉献。下面让我们了解一下钉子一生的历程。

1、盘条

 


2、拔丝

 


                      模具                           模具

拔丝机

3、打头

 


      Z12系冷镦机                                    自动冷镦机

4、搓丝

 

搓丝机的滚丝模                                   搓丝板

振动盘搓丝机                                 搓丝示意图

5、热处理:经过加工成型的钉子在硬度、韧性等方面还达不到施工的要求,经过加热、保温、冷却等过程,可以保证和提高钉子的各种性能,达到施工需要的技术指标。

6、表面处理:热处理过的钉子在经过“镀锌”、“磷化”等处理手段使钉子表面达到防锈、耐腐蚀等指标。

7、销售:经过包装、运输到了商店里的钉子马上就要派上大用场了。

实践活动:向自己身边的亲人、朋友、叔叔、阿姨、哥哥、姐姐了解钉子生产的过程,调查一下这些过程与我们有哪些息息相关的联系?

 


实践活动

你的父母、叔叔、阿姨、哥哥、姐姐的工作和“钉子”有关吗?采访一下他们了解“钉子”一生都经历了哪些磨练,你觉得“钉子”身上有哪些品质值得我们学习呢?

 干壁钉

一、产品介绍

干壁螺钉系列是整个紧固件产品系中最为重要的大类之一。该产品主要用于各种石膏板、轻质隔墙和天花板吊顶系列的安装。

干壁螺钉的名称是从英文 Drywall Screw直接翻译过来,其在外观上的最大特征就是喇叭头造型,主要分双线细牙干壁螺钉和单线粗牙干壁螺钉两大类,两者最大的不同在于前者的是双螺纹,适用于石膏板与厚度不超过0.8mm的金属龙骨之间的连接,单线粗牙干壁螺钉的螺纹较宽,相应攻速也更快,同时由于攻入木材以后不会破坏木质材料本身的结构,所以比双线细牙干壁螺钉更适合木龙骨的安装。现在根据实际使用的需求又衍生出高低牙等多种可制订的干壁钉品种。

双线细牙

磷化干壁螺钉是最基本的产品系,而蓝白锌干壁螺钉是一种补充,这两者的适用范围及购买价格基本上是相同的。略有差别的是,黑磷化具有一定润滑性,攻速(攻入指定厚度钢板的速度,是一种品质考核指标)略好;而蓝白锌在防锈效果上的略胜一筹,且产品的本色浅,不易在涂料装饰后泛色。

蓝白锌和黄锌在防锈能力上几乎没有差异,仅在于使用习惯的不同或使用者的偏好。

单线粗牙

在国外,一般施工非常注重选择合适的紧固件产品,单线粗牙干壁螺钉是作为双线细牙干壁螺钉的替代品种更适合使用在木龙骨的连接上。在国内市场,很长时间以来都是全部使用双线细牙干壁螺钉,使用习惯的更改需要一定的时间。

二、使用说明

 


在图中,你能清楚看出单线粗牙干壁钉和双线细牙干壁钉在使用上的区别吗?收集有关知识,把你的收获分享给大家!

三、参考资料

干壁钉的选购标准:
1.
头部要圆(这也是所有圆头螺丝共同的标准),因为生产工艺问题,很多厂家生产出来的干壁钉头部可能不是很圆,有些甚至是略为方形的。带来的问题就是拧入后不能完全与石膏板匹配,同心圆么,围绕一个中心点旋转,这个应该很好理解的。
2.
尖头要尖,尤其当你是用在轻钢龙骨上的时候。干壁钉的尖角一般要求在22~26度间,要求头部尖角饱满,不能有拖丝、开裂现象。这个“尖”对干壁钉来说是最最重要的,因为干壁钉的使用不打预制孔的,直接旋入,因此尖头还承担了钻透的功能。尤其当用在轻钢龙骨上时,不好的尖头会导致钻不进去,直接影响到使用。按国家标准,墙板钉要能在1秒内钻透6mm的铁板。
3.
不能偏心。最简单判断干壁钉是否偏心的方法就是圆头朝下放在桌子上,看螺纹部分是否垂直,且要居于头部中间。 如果螺丝偏心的话,带来的问题就是电动工具拧入时会晃动,wobble。短点螺丝还好,如果较长的螺丝碰到这种情况那麻烦就大了。
4.
十字槽要居于圆头正中央,否则和3的情况一样。

实践活动:

1、干壁钉都有哪些特征?它的主要用途是什么?看看它在我们身边哪些方大显身手。

    2、调查一下我们村有多少生产干壁钉的厂家,调查它们的规模、产量、利润、以及工人的收入等情况看看它们为我们村做了多大贡献,记住调查报告要写得像模像样喔!

拉铆钉

1、什么是拉铆钉?

拉铆钉,又称哈克拉铆钉或哈克(HUCK)螺栓,是利用虎克原理,用拉铆钉专用设备将2个结合件夹紧后,将套入的环状套环(或称不带  螺帽)的金属挤压并充满到带有多条环状沟槽的栓柱的凹槽内,使

套环与栓柱严密结合的一种                  紧固方式。因此,每根拉铆钉紧固件在组装完成后具有相同的紧                开口型【抽芯铆钉】

固力及永不松动等特性。拉铆钉紧固件可用于一般需栓接或铆接的部件。由于拉铆钉紧固件所产生的高紧固力、永不松动及高抗剪力等性能,拉铆钉紧固件也经常被用来取代焊接。

2、拉铆钉分类:拉铆钉按材质种类可分为开口型抽芯铝铆钉、封闭型铝拉钉、不锈钢拉钉和烤漆拉钉。拉铆钉按结构不同分种类很多,常见的有半圆头铆钉、平头铆钉、沉头铆钉、半空心铆钉、实心铆钉、子母铆钉、台阶       铝大帽沿拉铆钉

铆钉等。

3工作原理:拉铆钉紧固件与传统螺栓利用扭力旋转产生紧固力不同,拉铆钉紧固件利用虎克定律原理,经由拉铆钉专用设备,在单向拉力的作用下,拉伸栓杆并推挤套环,将内部光滑的套环挤压到螺杆凹槽使套环和螺栓形成100%的结合,产生永久性紧固力。

4、工作方法

1.将铆钉单面放已锁好孔构件,钉芯插入到拉铆枪的枪头内,枪头要紧顶铆钉的端面如图(1)。

2.进行拉铆操作,直至铆        1           2

钉相反面膨胀,钉芯拉断为止如图(2)。

3.拉铆完毕。                                        

5、用途:

圆头铆钉主要用于随较大横向载荷的铆接场合,应用最广。

平锥头铆钉由于钉头肥大,能耐腐蚀,常用于船壳、锅炉水箱等腐蚀强烈的铆接场合。

沉头、1200沉头铆钉主要用于表面须平滑,随载荷不大的铆接场合。

半沉头、1200半沉头铆钉主要用于表面须平滑,随载荷不大的铆接场合。

平头铆钉用于随一般载荷的铆接场合。

扁平头、扁圆头铆钉主要用于金属薄板或皮革、帆布、木料等非金属材料的铆接场合。

扁平头铆钉主要用于非金属材料的铆接场合。

半空心铆钉主要用于随载荷不大的铆接场合。

无头铆钉主要用于非金属材料的铆接场合。

标牌铆钉主要用于铆接机器、设备等上面的铭牌。

拉铆钉相关设备:

铆钉枪式样
 


拉铆钉机                            铆钉枪

小知识:                 胡克定律(Hooke's Law)

胡克定律(即虎克定律)是力学基本定律之一。适用于一切固体材料的弹性定律,它表述为:在弹性限度内,物体的形变跟引起形变的外力成正比。这个定律是英国科学家胡克发现的,所以叫做胡克定律,又译为虎克定律。

实践活动:

1、了解拉铆钉的种类,收集拉铆钉在我们身边的用途。

2、你对科学家胡克了解吗,收集他的的故事讲给同学们听。

水泥钉

一、产品介绍

水泥钉,俗称钢钉,是钉子的一种,采用碳素钢生产,材质有45号钢或60号钢,经过拔丝,退火,制钉,淬火等工艺加工而成,所以质地比较硬。它的功用就是钉在一些比较硬的其它钉子钉不上的物体上,因为材料与普通的钉子有很大的不同,是属于专用钉子。水泥钉的硬度很大,粗而短,穿凿能力很强。

二、分类:

水泥钉的钉杆有滑竿,直纹,斜纹,螺旋,竹节等多种,一般常见的是直纹或滑竿的。

按照不同的分类法,水泥钉还可分为:发黑水泥钉、发蓝水泥钉、彩色水泥钉、沉头水泥钉、K字水泥钉、T字水泥钉、镀锌水泥钉等等。

三、水泥钉规格(部分介绍)

发黑水泥钉、发蓝水泥钉

规格:2×20mm2×25mm2×30mm 2.5×25mm2.5×30mm2.5×40mm 3×30mm3×40mm3×50mm 3×60mm 3×60mm3×70mm 3×80mm3×90mm3×100mm 4.2×75mm4.2×100mm4.2×125mm

彩色水泥钉

规格:3×25mm3×30mm3.2×40mm 3.6×50mm4×60mm4.2×75mm 4.2×100mm

沉头水泥钉

规格:2.5×25mm2.5×30mm2.5×40mm 3×30mm3×40mm3.2×50mm 3.6×65mm4×75mm4.2×100mm

K字水泥钉、T字水泥钉

规格:3×25mm3×40mm3.8×25mm 3.8×40mm3.8×50mm3.8×65mm 3.8×75mm3.8×100mm

 


实践活动

1、你们发现水泥钉的特征了吗,它和普通钉子有什么不同?

2、列个表格比一下水泥钉与干壁钉的相同点和不同点。

纤维板钉

1、产品介绍:

中文名称:纤维板螺丝

英文名称:Chipboard Screw

纤维板螺钉是一种经过热处理工艺,适合电动工具安装的产品,主要用于木质板材间、木质板材与薄钢板之间的连接和紧固。

2、特征:在很大程度上,它可以替代普通木螺钉的使用(木螺钉不经热处理)。同时,木螺钉目前缩杆工艺生产,不仅节约材料,同时螺纹更锋利。              

3、应用范围

在整个紧固件行业中,该产品是一种类似干壁螺钉一样重要而且销量巨大的品种,在家具制造、等行业应用广泛。目前,国内消费者在建材超市中采购该品种,主要用于安装导轨、铰链、配合鱼式膨胀安装以及替代木螺钉安装制作家具、橱柜、安装水泥纤维板等。现在随着需求的不断更新新的品种越来越多、技术越来越先进,应用范围越来越广泛。质量较好的品种如加爪割尾纤维板螺钉是普通纤维板螺钉的改进型产品,它主要是从螺纹的设计上进行优化,追求更高的钻入速度,并解决在硬质木材上使用容易造成开裂的问题,技术含量较高。

4、产品介绍

槽型:十字槽、 米字槽、 方槽、 梅花槽等。

头型:沉头、盘头。

单锥、双锥。

头下带筋:四筋、 六筋、头下不带筋等。                                  

割尾纤维板钉

镀黄锌                      平头带经米字槽纤维板螺钉

5、图片知识

 


水泥纤维板尖尾螺钉                         水泥纤维板自钻自攻螺钉

 


水泥纤维板                         氟碳水泥纤维板聚氨酯

硬泡保温装饰一体化板


中密度纤维板                             刨花板

 


低密度纤维板

    

纤维板制作的橱柜

实践活动

1、调查你家或朋友家哪些地方有纤维板的影子?

2、现在纤维板制作的家具都用纤维板钉,以前是这样吗?如果用别的钉子效果会怎么样?讲一讲纤维板钉的优点。

钻尾螺钉

一、钻尾螺丝介绍

螺丝是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理,循序渐进地紧固器物机件的工具。是千百年来人们生产生活中的共同发明。钻尾螺丝是近年来人们的新发明,钻尾螺丝是螺丝前端有自攻钻孔头的螺丝,它不需要配合螺母使用,也叫自攻螺丝。钻尾螺丝的尾部呈钻尾或尖尾状,无须辅助加工,可直接在设置材料、基础材料上钻孔、 攻丝、锁紧,大幅节约施工时间。比较普通螺丝,其韧拔力和维持力高,组合后时间长也不会松动,使用安全打孔 功丝一次完成操作简单。

二、用途:主要用在钢结构的彩钢瓦固定上也可用于简易建筑的薄板材固定。

三、分类

根据用途和形状大致可分为

1.十字槽盘头自钻自攻螺钉. :(又称为圆头钻尾)

 


2.十字槽沉头自钻自攻螺钉. (又称为平头钻尾,沙拉头钻尾)

 


3.       十字槽半沉头自钻自攻螺钉

 


4.       十字槽圆头自攻螺钉

 


5.六角法兰面自钻自攻螺钉. (又称为六角大华司钻尾,是钻尾螺丝中最常用且也是最大量的规格.)

5.六角凸缘自钻自攻螺钉. (又称为六角小华司钻尾)

 


6、外六角自攻自钻螺丝

7、十字槽大扁头自钻自攻螺钉

8、六角头钻尾螺丝

塑钢用

实践活动

钻尾螺丝是近年来的新品种,性能优良、用途广泛。调查一下钻尾螺丝是在什么时候入住我们村的?现在它的发展怎么样?

五金工具常用的加工工艺

锻造  热处理  表面处理

一、锻造

自由锻:利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁之间产生变形,从而得到所需的形状及尺寸的锻件。金属坯料在抵铁间受力变形时,朝各个方向可以自由流动,不受限制。锻件形状和尺寸由锻工的操作技术来保证

模锻 :在高强度金属锻模上预先制出与锻件形状一致的摸膛,使坯料在摸膛内受压变形。在变形过程中由于摸膛对金属坯料流动的限制,因而锻造终了时能得到和摸膛形状相符的锻件。

手动五金工具主要采用模锻工艺

根据锻造坯料是否加热又可以分为冷锻和热锻两种

冷锻是加工坯料不经过加热在常温下冲压成型,要求有较高的技术。

热锻是加工坯料经过加热到一定的温度后冲压成型,成本较低。

金属材料经加热后会改变它原有的晶粒结构,且材料加热后热胀冷缩,成型尺寸难以达到设计精度。所以一般来说冷锻加工优于热锻加工

二、热处理

钢的热处理就是将钢在固态下加热到一定的温度,进行必要的保温,并以适当的速度冷却到室温,以改变钢的内部组织,从而得到所需性能的工艺方法。

热处理工艺的基本过程 包括加热、保温和冷却三个阶段。

由于热处理时起作用的主要因素是温度和时间,所以各种热处理都可以用温度-时间坐标的曲线来表示,叫做热处理工艺曲线

热处理工艺曲线示意图

 


热处理的种类示意图

 


退火:退火是将钢件加热到高于或低于钢的临界点,保温一定时间,随后在炉中或埋入导热性较差的介质中缓慢冷却,以获得接近平衡状态组织的一种热处理工艺。其目的是:1、降低硬度,以利于切削加工;2、细化晶粒,改善组织,提高机械性能;3、消除内应力;4、提高钢的塑性和韧性。

正火:正火是将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温后从炉内取出,在空气中冷却的热处理工艺。正火与退火的作用相似,两者的主要差别是冷却速度。退火冷却速度慢,获得接近平衡组织;正火冷却速度较快,得到的是非平衡的珠光体类组织。

淬火:淬火是把钢件加热到临界温度以上30-50℃,经保温,然后在冷却介质中迅速冷却,以获得高硬度组织的一种热处理工艺。其主要目的在于提高钢的硬度和耐磨性。

回火:回火是将淬火后的钢件加热到临界温度以下温度,保温一段时间,然后置于空气或水中冷却的热处理工艺。其主要目的是为了消除淬火时因冷却过快而产生的内应力,降低淬火钢的脆性,使它具有一定的韧性。

表面淬火:表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而中心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火方法。

化学热处理:是将工件放在一定的介质中加热和保温,使介质中的活性原子渗入工件表层,以改变表层化学成分和组织,从而达到使工件表面具有某些特殊的机械性能或物理化学性能的一种热处理方式。

淬透性是指钢在淬火后能获得淬硬层深度的一种性质。 

三、金属的表面处理

金属的表面处理有电镀、喷砂、磷化 、抛光 、电镀等。它是利用电解使工件表面覆盖一层均匀致密结合力强的金属沉积层的工艺过程。镀铬,镀铬层的化学稳定性好、硬度高、耐磨性好,具有良好的导热性和装饰性。镀镍,镀镍层具有很高的化学稳定性,在常温下能防止水、大气和碱的侵蚀,其主要目的是防腐和装饰。

喷砂:在电镀的基础上,进行进一步的雾化加工,要求其电镀层的厚度比普通的电镀厚。

磷化:将钢铁材料放入磷酸盐的溶液中,获得一层不溶于水的磷酸盐膜的工艺过程称磷化处理,磷化膜一般有磷化铁、磷化锌和磷化锰,呈灰白或灰黑色。磷化膜与基体金属结合牢固,具有特强的抗腐蚀性,特别是在大气、油质和苯类介质中均有很好的耐腐蚀性。其中磷化锰的耐腐蚀性最强,其成本也最高。

抛光:抛光将工件的表面进行打磨光亮处理。

电镀:电镀(Electroplating)就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。

实践活动

分小组对我村“钉子”表面处理的企业做一个全面调查,了解这些企业生产现状,给他们做一个环境评估报告”,提出你们的合理建议。