2026-09-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 (2026-09-No-1)：

#知識主題 : #梅花鉚釘鍛造成形方法

梅花鉚釘(Plum Blossom Rivet)四道次鍛造成形，頭部多瓣槽型結構，沖棒反向擠製時易受擠壓變形，以模仁先閉合形成頭部模穴後，沖棒再反向擠製梅花內孔，可降低沖棒側向應力，擴大夾鉗開口並結合彈簧件，可對胚料持續提供加持力與雙向限位，以提升胚料進料穩定性。

#什麼是梅花鉚釘冷鍛製程？為何沖棒容易變形損壞？

梅花鉚釘是一種頭部呈多瓣放射狀槽型結構的特殊鉚釘，應用於精密扣件與五金組裝件。冷鍛時，此類鉚釘的頭部成形需仰賴沖棒與模仁共同對胚料進行擠製，使胚料在常溫下產生較大塑性變形。

由於梅花槽結構複雜，沖棒在成形過程中須承受來自模仁的較大擠壓反力，長期使用下容易產生變形甚至斷裂損壞，直接影響模具壽命與生產良率。此外，現有冷鍛夾鉗之開口尺寸通常僅略大於沖棒外徑，造成難以透過加大沖棒尺寸來分散應力，進一步限縮了製程優化的空間。

#冷鍛夾鉗張開時，胚料為何容易偏移或掉落？

當沖棒將胚料頂入成形模仁的瞬間，冷鍛夾鉗必須同步張開以解除對胚料的限位。在這段行程中，胚料處於『無夾持』的懸空狀態，容易因重力影響產生軸向偏移，若偏移量超出模仁容許誤差，胚料便無法順利進入模仁，直接導致整體冷鍛製程的穩定性下降，並提高不良率。

#專利技術如何解決沖棒變形與胚料掉落問題？

莫等人[1]，提出一套多道次鍛造成形設計，製程共分四道次：(S0)線材剪切下料、(S1)前向擠製、(S2)前向擠製、(S3)鍛壓成形、(S4)梅花孔反向擠製成形。其核心設計在於以固定模仁與活動模仁直接貼合共同形成鉚釘頭部模穴，取代傳統單靠沖棒擠壓的成形方式。此一設計可有效提升接觸面積，並容許選用硬度更高的模具材料；沖棒則僅需負責梅花槽的局部成形，大幅降低其承受之側向擠壓力。

裝置另配置具較大開口的冷鍛夾鉗，並由彈性件於裝夾狀態下持續施加夾緊力；另可整合頂出桿與彈簧接料機構，使頂出桿於自然狀態下即貼近固定模仁，與沖棒形成雙端限位，有效縮短胚料處於非限位狀態的時間。

#此專利技術解決哪些痛點？具有哪些實際效益？

(1) 降低沖棒受力變形風險：模仁直接貼合成形頭部輪廓，減少沖棒承受之側向擠壓力，延長沖棒使用壽命。
(2) 提升夾鉗動作穩定性：伸縮機構驅動之大開口夾鉗可於動模芯作動時適時避讓，避免碰撞干涉。
(3) 防止胚料傾斜墜落：接料機構使頂出桿預先貼近成形位置，胚料在夾鉗張開後可立即受雙端夾持，大幅降低軸向移動過程中的偏移風險。

整體而言，此結構設計可同步提升梅花鉚釘冷鍛之加工穩定性與模具使用壽命，對扣件與鉚釘產業的連續化生產具實務參考價值，亦可延伸應用於其他需多面向包覆成形的異形扣件製程開發。

#FAQ區塊

Q1：梅花鉚釘冷鍛與傳統鉚釘冷鍛有何不同？
A1：梅花鉚釘因頭部呈多瓣槽型結構，成形時需沖棒與模仁共同擠製，工序較傳統圓頭鉚釘複雜，沖棒承受之側向應力也相對較高。

Q2：冷鍛夾鉗開口尺寸為何會限制沖棒設計？
A2：現有夾鉗開口通常僅略大於沖棒外徑，若加大沖棒尺寸將超出夾鉗容許範圍，導致廠商難以透過放大沖棒來分散擠壓應力。

Q3：固定模仁與活動模仁貼合設計的優勢是什麼？
A3：此設計可提升接觸面積並容許使用更高硬度的模具材料，同時讓沖棒僅負責局部梅花槽成形，降低其承受之擠壓反力。

Q4：接料機構如何防止胚料在進料時掉落？
A4：接料機構使頂出桿於自然狀態下即貼近固定模仁，配合沖棒形成雙端夾持限位，縮短胚料處於無限位狀態的時間，避免重力導致的偏移或墜落。

Q5：這類冷鍛技術可應用於哪些扣件產品？
A5：除梅花鉚釘外，此結構設計原理亦可延伸應用於其他需頭部多面向包覆成形的異形扣件，如特殊防盜螺絲、複合槽型鉚釘等。

應用該技術，可協助產業透過『梅花鉚釘鍛造成形方法』，建立『鉚釘鍛造成形技術』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：千勝工業有限公司、建龍工業股份有限公司、強鑫工業股份有限公司、瑝祥實業股份有限公司、潤鼓企業有限公司 ... 等公司。

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#參考資料：

[1] 莫楊奇丹, 章偉偉, 黃鑫, 陳如漢, 湯家輝, 20250826, 一種梅花鉚釘用冷鐓裝置及冷鐓方法, CN120532994A, 浙江銳科達科技有限公司, https://patents.google.com/patent/CN120532994A

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件知識文章, Vol. 2026-09-No1, 梅花鉚釘鍛造成形方法, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_e46592f5-c2df-4624-877b-3fdee2c62453

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

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#Further Information :

#Article Type : Patent Review. 
#Title : Forging Process Design Method for a Plum Blossom Rivet
#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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