2026-10-No2-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 (2026-10-No-2)：

#知識主題 : #六角銲接螺帽鍛造成形方法

六角銲接螺帽（Hex Weld Nut）是一端設有三個凸銲點的扣件，用於汽車、機械與建築的板件銲接連接，主要以多道次冷鍛量產。這類螺帽的量產難點在兩處：鍛胚六角與模穴角度有偏差時難以放入，鍛胚在道次間轉送時又容易正反放反。此專利技術提出八道次成形設計方法，並以定位部件與光電防呆部件改善上料困難點。

#六角銲接螺帽為何難以在冷鍛中定位？

六角銲接螺帽（Hex Weld Nut）的一端為三個旋轉對稱的凸銲點，另一端為平面，因此結構並不對稱。鍛胚須逐道次成形六角外形與凸銲點。當六角與模穴角度有偏差，鍛胚不易放入模穴，需要人工反覆對準。轉送至下一道次時，若正反面放反，銲點會與模穴位置錯置，造成成形不良與高廢品率。

#定位部件如何讓鍛胚自動對準模穴？

傅等人[1] 的定位部件由滑架、型槽、限位板、彈簧與電磁鐵組成，運作分三步：

1. 型槽卡住螺帽的一個角，使螺帽兩個側面與型槽精準貼合。
2. 推動螺帽帶動滑架壓縮彈簧，直到滑架抵住兩個限位板，螺帽即對準模穴入口。
3. 電磁鐵吸附固定滑架，使其與模穴一側齊平，避免妨礙沖頭動作。成形完成後電磁鐵斷電，滑架由彈簧自動復位。

#光電開關防呆如何避免鍛胚放反？

第三、四、五、七、八道次模具的滑架頂部與底部設有凹槽，內裝兩個光電開關，並搭配警示燈。方向正確時，只有平面側遮擋一個開關。方向放反時，兩個開關同時被遮擋，警示燈即發出警示，提醒作業人員重新上料。方向錯誤的鍛胚因此不會進入模穴鍛壓。

#六角銲接螺帽的八道次冷鍛製程如何進行？

八道次由第一至第八模具依序完成，另加線材下料的第零道次：

第零道次 (S0)：剪切下料，線材剪切成定長鍛胚。
第一道次 (S1)：前向擠製，鍛胚整形並於底部壓出倒角特徵。
第二道次 (S2)：反向擠製，凸銲點位置進行預成形。
第三道次 (S3)：鍛胚翻轉後鍛壓預成形，使凹痕深度與銲點高度初步達到設定尺寸。
第四道次 (S4)：鍛胚翻轉後鍛壓精整成形，校準銲點高度與位置精度。
第五道次 (S5)：鍛胚翻轉後內盲孔擠製成形，形成腹板。
第六道次 (S6)：鍛胚翻轉後以限位塊定位，沖切移除腹板，形成貫通孔。
第七道次 (S7)：沖切去毛邊，去除貫通孔邊緣毛邊，並精整銲點端面平整度。
第八道次 (S8)：精整成形，精整整體外形尺寸。

#這套設計帶來哪些製程效益與延伸應用？

1. 鍛胚上料時可自動校準角度，減少人工反覆對準。
2. 光電防呆即時檢測方向，降低放反造成的廢品。
3. 滑架於成形時固定在模穴一側，不阻礙沖頭成形路徑。

八道次分工明確，有助於提升批量成形的尺寸精度與加工效率。具凸銲點或端面不對稱特徵的其他扣件（如法蘭銲接螺帽），在多道次冷鍛送料設計時也可參考這套『定位加防呆』概念。

#FAQ區塊

Q1：六角銲接螺帽為何容易在冷鍛時放反？
A1：螺帽一端有三個凸銲點、另一端為平面，結構不對稱。鍛胚在道次間翻轉轉送時，若正反面放錯，銲點會與模穴位置錯置，造成成形不良。

Q2：光電開關如何判斷鍛胚方向？
A2：滑架凹槽內設兩個光電開關。方向正確時僅平面側遮擋一個開關；放反時兩個開關同時被遮擋，控制器即啟動警示燈，提醒重新上料。

Q3：電磁鐵在定位部件中扮演什麼角色？
A3：電磁鐵吸附固定滑架，使其與模穴一側齊平，避免妨礙沖頭下行。成形完成後斷電，滑架由彈簧自動復位，不需人工推回。

Q4：這套定位與防呆設計可用於其他扣件嗎？
A4：具凸銲點或端面不對稱特徵的扣件，如法蘭銲接螺帽，同樣有多道次送料的方向辨識問題，可參考此概念。實際適用性仍須依產品與模具評估。

應用該技術，可協助產業透過『六角銲接螺帽鍛造成形方法』，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：盛德企業股份有限公司、友俊工業股份有限公司、占賀五金股份有限公司、強鑫工業股份有限公司、璟鋒工業股份有限公司 ... 等公司。

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#參考資料：

[1] 傅強, 李小兵, 李濤, 葛祥, 20260915, 六角焊接螺母成型結構及製造工藝, 歐拜歐(崑山)汽車緊固件有限公司, CN122746392A, https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DCN122746392A

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件知識文章, Vol. 2026-10-No2, 六角銲接螺帽鍛造成形方法, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_542e841d-00e5-4df3-b2d4-37b51f6f0e53

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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 Hex Weld 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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