2026-08-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 (2026-08-No-2)：

#知識主題 : #外六角台階螺栓鍛造成形方法

切邊外六角台階螺栓之五道次鍛造成形方法，包括前向擠製、反向擠製、鍛壓成形與沖切切邊，完整保留鍛流線、提升材料利用率與生產效率，適用扣件產業冷鍛模具設計參考。

#什麼是切邊外六角台階螺栓五道次鍛造成形方法？

切邊外六角台階螺栓五道次鍛造成形方法，是林等人 [1] 提出之冷鍛（Cold Forging，常溫下對金屬施壓使其塑性變形之成形工藝）製程，透過六道次（含一道次下料與四道次成形、一道次切邊）連續加工，直接以線材逐步成形出具多段式台階結構與外六角驅動花紋之螺栓。此類扣件因結構特殊，常用於需精確定位與高強度鎖固之場合。

#傳統切削加工扣件有哪些限制？

市場上此類扣件多採切削加工方式製造，原料線材直徑須不小於扣件最大處直徑，材料使用率低，且切削加工速度緩慢，生產效率受限；切削過程更會切斷金屬鍛流線，影響扣件之機械性能。改採冷鍛製程可直接以線材逐步成形，無需對線材進行圓周方向切削，具備節省材料、提升加工效率之潛力。

#五道次鍛造成形方法如何運作？

林等人 [1] 提出之方法包括四道次成形與一道次切邊：

第零道次 (S0)：線材剪切下料。
第一道次 (S1)：前向擠製，桿身成形與頭部定位孔加工。
第二道次 (S2)：反向擠製，加深頭部盲孔。
第三道次 (S3)：鍛壓成形，頭部半閉模預成形。
第四道次 (S4)：鍛壓成形，台階與槽口特徵成形。
第五道次 (S5)：沖切加工，切除台階與槽口外多餘廢料，形成六邊形棱柱。

#冷鍛製程相較切削加工有哪些優勢？

此技術採用冷鍛製程逐步成形線材，可完整保留金屬線材鍛流線，避免切削加工造成鍛流線斷裂；因不對線材進行圓周方向切削，可減少線材耗損，並具備較高生產效率、良好產品品質與較低生產成本等優勢。

#此技術可延伸應用於哪些扣件產品？

此設計概念可延伸應用於其他具多段台階或異形頭部結構之扣件產品開發，亦可作為扣件產業精進冷鍛模具設計、提升材料利用率與生產效率之技術參考，對扣件製造之自動化與高效化發展具實務參考價值。

#FAQ 區塊

Q1：五道次鍛造成形方法共分幾個工序？
A1：共六道次（S0–S5），依序為線材下料、前向擠製、反向擠製、頭部半閉模預成形、台階槽口成形與切邊沖切，形成最終六邊形棱柱結構。

Q2：什麼是鍛流線？為何冷鍛能保留鍛流線？
A2：鍛流線是金屬鍛造變形時晶粒隨形狀排列而成之組織紋理。冷鍛以塑性變形逐步成形線材，不切斷金屬纖維，因此能完整保留鍛流線並提升機械性能。

Q3：冷鍛與傳統切削加工在材料利用率上有何差異？
A3：冷鍛不對線材進行圓周方向切削，僅需線材長度符合需求即可，可大幅減少線材耗損；切削加工則需切除多餘材料，材料使用率較低。

Q4：前向擠製與反向擠製的差異是什麼？
A4：前向擠製為沿沖頭施力方向成形桿身並加工頭部定位孔；反向擠製則使材料逆沖頭方向流動，用以加深頭部盲孔，兩者於不同道次配合完成頭部幾何。

Q5：此技術適用於哪些扣件產品開發？
A5：適用於具多段台階或異形頭部結構之精密扣件，可作為扣件產業冷鍛模具設計、提升材料利用率與生產效率之技術參考。

應用該技術，可協助產業透過『外六角台階螺栓鍛造成形方法』，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。

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：金侑鑫實業有限公司、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] 林明榮, 莫通濤, 周揚達, 20260807, 一種切邊外六角帶花台階螺栓的加工裝置及加工方法, 浙江精藝控股有限公司, CN122517531A, https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/100756819/publication/CN122517531A?q=CN122517531A

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件知識文章, Vol. 2026-08-No2, 外六角台階螺栓鍛造成形方法, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_d632dd43-7698-4bfd-842e-0668197a3dfc

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

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#Further Information :

#Article Type : Patent Review. 
#Title : Forging Process Design Method for a Special Hexagon Head Shoulder Bolt
#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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