2026-03-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 (2026-03-No-1)：

#知識主題 : #高鎖螺栓多道次鍛造成形方法

高鎖螺栓 (Hi-Lok Bolt) 主要用於航空工業的特殊扣件。其頭部根據剪切或抗拉需求分為沉頭與凸頭兩種型式，為防止安裝時發生旋轉，桿身端部設計有內六角凹槽，可搭配自擰斷式套環使用，當達到預定載荷或預緊力時，套環會自動剪斷，適合在空間受限制的地方進行安裝。
現有高鎖螺栓的冷鍛成形製程，存在頭部錐台成形容易產生折疊與裂紋缺陷、模具結構複雜缺乏標準化，維修成本高、桿部六方孔成形材料流動複雜，會造成孔型與尺寸不穩定等缺點。

陶等人[1]提出高鎖螺栓多道次鍛造成形方法，包括：

第零道次 (S0) : 線材剪切下料。
第一道次 (S1) : 頭部鍛壓，頭部預成形，桿部預鍛粗整形，桿部前端定位孔成形。
第二道次 (S2) : 前向鍛壓，頭部壓扁成形 (圓柱形)，桿部鍛粗成形。
第三道次 (S3) : 頭部鍛壓，頭部成形 (錐台形)。
第四道次 (S4) : 反向擠製，桿身階級成形，桿身端部內六角圓底孔預成形。
第五道次 (S5) : 反向擠製，桿身端部內六角孔成形。

此專利技術，利用五道次鍛造成形高鎖螺栓，以多道次成形控制材料流動，可有效抑制應力集中並提升頭部錐台與六角孔的尺寸精度；利用桿部多次镦粗與擠壓修正線材初始彎曲造成的偏心誤差。模具設計採標準化與可互換結構，除各道次沖頭、下模與頂針外其餘尺寸一致，可減少模具種類並降低製造與庫存成本，以台階孔與台階軸定位配合螺栓壓緊，提高裝配穩定性與重複精度，適合航太與汽車等高可靠度扣件之批量生產。

應用該技術，可協助產業透過『高鎖螺栓多道次鍛造成形方法』，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。

與此技術相關之公司包括：Howmet Aerospace、LISI AEROSPACE、Applied Fasteners and Tooling、FDH Aero、Peerless Aerospace ... 等公司

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#參考資料：

[1] 陶亮, 王進同, 20251031, 一種用於高鎖螺栓成形加工的鐓擠模具及鐓擠工藝, CN120861721A, 貴州理工學院, https://patents.google.com/patent/CN120861721A

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件知識文章, Vol. 2026-03-No1, 高鎖螺栓多道次鍛造成形方法, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_6920eecc-2f1a-4124-9300-bf8658e2f9c3

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

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#Further Information : 

#Article Type : Reference Review, Patent, Summary.
#Title : Upsetting-Extrusion Die and Process for Forming a Hi-Lok Bolt. 
#Product : Bolt, Hi-Lok Bolt, High-Lock Bolt, Aerospace.
#Technology : 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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