2026-03-No1-扣件技術新訊

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 #扣件技術新訊 (2026-03-No-1)：

#技術主題 : #自壓鉚螺栓多道次鍛造成形技術

自壓鉚螺栓 (self-clinching bolt) 是一種利用冷鍛或壓入方式固定於薄板材料的機械緊固元件。安裝後，螺栓會與板材形成永久結合，廣泛應用於汽車車體結構、電子機殼、航太組件及各類機械設備。與傳統焊接或螺紋攻牙方式相比，自壓鉚螺栓可降低熱影響區、提升組裝效率，同時確保尺寸一致性與結構可靠度。

Hu 等人[1]提出一種自壓鉚螺栓四道次鍛造製程設計，包括：  

(1) 前向擠製，前端倒角整形  
(2) 前向擠製，螺栓桿身預成形  
(3) 頭部鍛壓，頭部多階段預成形  
(4) 頭部鍛壓，頭部及桿身精整成形

鍛胚材料為 CSC 10B21 冷鍛硼鋼，以 DEFORM-2D 軸對稱模型進行 CAE 模擬分析。結果顯示，四道次總成形負荷約為 16 噸。其中第四道次為關鍵步驟，負責最終幾何精整與尺寸定型。在此階段，材料需於模穴內同時產生徑向與軸向的複合流動，使應力、應變與材料流動速度達到最高值。最大成形力約 8 噸，占總負荷的一半以上。

此技術論文提出的自壓鉚螺栓四道次鍛造製程設計，透過數值模擬可在實際製造前預測成形負荷、應力集中區及潛在缺陷位置。此方法可有效降低試模次數與材料浪費，並縮短產品開發週期。結果顯示，數值模擬不僅能提升製程穩定性與經濟效益，也為扣件產業建立一套可複製且可擴展的數位化設計與驗證流程。

應用該技術，可協助產業透過『自壓鉚螺栓多道次鍛造成形技術』，建立『螺栓鍛造成形技術』之技術能量及相關研究開發之參考資料。

根據網頁資訊，可提供相關技術與產品之公司，如：旭和螺絲工業股份有限公司、維勳螺絲股份有限公司、方舟扣件股份有限公司、螺峯金屬工業股份有限公司、春澤企業股份有限公司 ... 等公司。

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#參考資料：

[1] Hu, H. L., Tzou, G. Y., Teng, H. Y., Yeh, F. T., Huang, W. T., Chen, W. M., & Huang, W. X. (2025, November). Study on multi-stage forming of rivet fastener with FEM simulation and experiment. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 3144, No. 1, p. 012026). IOP Publishing., https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/3144/1/012026/meta

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件技術新訊, Vol. 2026-03-No1, 自壓鉚螺栓多道次鍛造成形技術, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_48c03bd6-a1ae-4e3a-8c07-728311f503eb

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Tag: #Fastener, #Bolt, #Forging, #Die, #Screw.

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#Further Information :

#Article Type : Technical Paper Review, Patent, Summary.
#Title : Multi-stage Forging Process Design and FEM analysis for Forming a Self-Clinching Bolt
#Product : Bolt, Self-clinching Bolt.
#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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