2026-08-No1-扣件知識文章

余征諴博士 / 國立高雄科技大學 鍛造輥軋工程研究中心

各位【台灣扣件產業服務雲】會員先進們大家好，與您分享本期 #扣件知識文章 (2026-08-No-1)：

#知識主題 : #定位導向螺帽鍛造成形方法

定位導向螺帽 (Locating and guiding nut)以五道次鍛造成形取代 CNC 切削，完整保留金屬流線並提升強度，材料利用率高、生產週期短。

#什麼是定位導向螺帽冷鍛成形方法？

定位導向螺帽冷鍛成形方法是一種在常溫下對線材施加壓力使其塑性變形、逐步成形出螺帽結構的扣件製造技術，透過五組模具依序完成鐓粗、擠製孔、沖孔與切邊加工，取代傳統 CNC 切削加工。此技術可完整保留材料內部金屬流線，使成品強度提升且機械性能更穩定，是目前扣件產業中兼顧品質與效率的主流製程方向之一。

#傳統CNC加工有哪些限制？

傳統定位導向螺帽多以 CNC 數控機床切削成形，存在以下三項限制：

1. 切削過程破壞材料內部金屬流線，導致強度與機械性能不易達標。
2. 加工工序複雜、效率偏低，生產週期較長。
3. 銑削廢料多，材料利用率低，推升生產成本。

對於需具備貫穿孔的螺帽結構，CNC 加工更難兼顧精度與效率要求，促使業界轉向以塑性成形取代切削加工。

#定位導向螺帽五道次冷鍛成形方法是什麼？

田等人[1]提出定位導向螺帽之五道次冷鍛成形方法：

第零道次 (S0) : 線材剪切下料。
第一道次 (S1) : 鍛壓成形，頭部預成形。
第二道次 (S2) : 前向擠製，桿身形成大盲孔。
第三道次 (S3) : 前向擠製，桿身形成小盲孔，形成腹板。
第四道次 (S4) : 沖孔加工，切除腹板形成貫穿孔，排除廢料。
第五道次 (S5) : 切邊加工，沖切六角頭部輪廓，完成定位導向螺帽鍛件。

每組模具均搭配沖模、主模、頂針、推管與彈簧套管等精密構件，確保各道次成形穩定性與定位精度。

#冷鍛技術帶來哪些效益？

相較於 CNC 切削加工，冷鍛成形技術可帶來以下效益：

1. 完整保留貫穿孔與六角頭部之金屬流線，提升成品強度。
2. 縮短生產週期、提升整體生產效率。
3. 大幅降低銑削廢料，提高材料利用率、降低生產成本。

此技術對扣件產業中，具有貫穿孔設計之精密螺帽元件具高度應用價值，可延伸應用於其他需兼顧結構強度與生產效率之扣件產品開發。

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#FAQ 區塊

Q1：定位導向螺帽冷鍛成形技術與傳統 CNC 加工有何差異？
A1：冷鍛技術以塑性變形逐步成形，保留材料金屬流線並提升強度；CNC 加工則以切削方式成形，會破壞流線且廢料較多，材料利用率較低。

Q2：冷鍛螺帽的五道次模具分別做什麼？
A2：依序為鐓粗擠壓、擠製大孔、擠製小孔、沖孔與切邊加工，逐步將線材成形為具貫穿孔與六角頭部的定位導向螺帽。

Q3：冷鍛技術適用於哪些扣件產品？
A3：適用於具貫穿孔設計、需兼顧結構強度與生產效率之精密螺帽、螺栓等扣件產品，尤其適合高強度要求之機械應用場景。

Q4：冷鍛成形對材料利用率有何幫助？
A4：冷鍛以塑性變形取代切削，幾乎不產生銑削廢料，材料利用率顯著高於 CNC 加工，同時降低整體生產成本。

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應用該技術，可協助產業透過『定位導向螺帽鍛造成形方法』，建立『螺帽鍛造成形方法』之技術能量及相關研究開發之參考資料。

根據公開的網頁及專利資訊，可提供相關類似技術與產品之公司，如：比安達精機股份有限公司、比安達精機股份有限公司、暉榮實業有限公司、銳禾工業股份有限公司、萬乘實業股份有限公司 ... 等公司。

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#參考資料：

[1] 田小娟, 袁龍, 20161123, 一種用於製造定位導向螺母的冷鐓成型工藝及冷鐓模組, 蘇州工業園區新凱精密五金有限公司, CN106141061A, https://patents.google.com/patent/CN106141061A

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件知識文章, Vol. 2026-08-No1, 定位導向螺帽鍛造成形方法, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_161a7297-de35-404a-94c9-8a6b4e6d38bc

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Tag: #Fastener, #Nut, #Forging, #ProcessDesign, #Screw.

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#Further Information :

#Article Type : Patent Review. 
#Title : Forging Process Design Method for a Locating and Guiding Nut
#Product : Fastener, Bolt, Nut, Screw.
#Technology : Multi-Stage Forging, Process design, Die design, 
#Process Design : Coil cutting, Heading, Upsetting, Forward extrusion, Backward extrusion.
#Benefit : High production efficiency, Low material waste, High material usage.

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