2025-03-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 (2025-03-No-2)：

#知識主題 : #扁平式U型螺栓成形方法

U型螺栓常用於機動車輛上的緊固連接件，在螺栓的兩端設置外螺紋與螺母配合鎖固連接，螺栓的螺紋部與非螺紋部的截面皆為圓形，此種U型螺栓與連接件的接觸方式為線接觸，接觸面積小，常出現連接不緊的情況。

吳等人[1]提出一具有扁平連接部的U型螺栓製程設計，從線接觸改為面接觸，其扁平圓弧段能與軸管良好接觸，接觸面積達95%以上，能有效防止連接不緊的情況。製造流程包括：

1. 棒料兩端滾牙成形。

2. 棒料中央壓扁成形：壓扁過程中，棒料會被壓長，在棒料兩端設置彈力裝置，使棒料兩側壓扁伸長量保持一致，使扁平區域始終保持在中央位置上。

3. 彎曲成形：口袋形凸模，將棒料壓入下模壓彎成U形。下模頂桿以氮氣彈簧支撐，使頂桿在成形過程中能穩定輸出壓力支撐棒料。

4. 頂出U型螺栓：凸模離開下模，下模頂桿利用氮氣彈簧將螺栓頂出脫模。

5. 螺栓調質熱處理：
(1) 將螺栓置入高溫爐中，加熱至840-870度C，保溫1小時。
(2) 將螺栓置入水中淬火。
(3) 將螺栓置入回火爐中，加熱至500-550度C，回火2小時。

此專利提出具有扁平連接部的U型螺栓，增加了U型螺栓與連接件的接觸面積，有效防止連接不緊的情況，經過冷壓成形製成40Cr材質的U型螺栓，其硬度可達到HB310-330，螺栓等級為4.9級。

應用該技術，可協助產業透過『扁平式U型螺栓成形方法』，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。

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#參考資料：

[1] 吳志強, 鐘斌桓, 歐陽冬, 2013, U型螺栓的預成型裝置, CN103206444, 廣東富華工程機械製造有限公司, https://patents.google.com/patent/CN103206444B/

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件知識文章, Vol. 2025-03-No2, 扁平式U型螺栓成形方法, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_ba0e6d86-c363-4d0e-aca4-e428c9b5ed70

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

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