連續輥軋智慧成形技術聯盟

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3. 與您分享本期 #扣件知識文章 (2026-05-No-2)：

#知識主題 : #偏心調整螺栓多道次鍛造成形方法

偏心調整螺栓 (eccentric adjustment bolt) 是汽車底盤四輪定位系統中的關鍵功能性扣件，其主要功用在於透過偏心螺栓軸線位置的主動調整，帶動後懸連桿位移修正輪胎外傾角或束角偏離標準值的問題。傳統偏心調整螺栓的製造方法為：先在常規螺栓胚件上衝製凸出結構，再將獨立的偏心法蘭盤以過盈配合方式鉚壓於螺栓之上，形成最終的偏心複合件，此製造方法因多工序鉚壓會提高製造成本，以及在使用過程中，潛藏偏心法蘭盤與螺栓本體脫落風險。

鄭等人[1]提出偏心調整螺栓多道次成形方法，包括：

第零道次 (S0) : 線材剪切下料。
第一道次 (S1) : 前向擠製，桿身成形。
第二道次 (S2) : 鍛壓成形，頭部預成形。
第三道次 (S3) : 鍛壓成形，頭部六角預成形，桿身縮徑成形。
第四道次 (S4) : 鍛壓成形，頭部六角及凸緣成形。
第五道次 (S5) : 凸緣剪切，形成偏心凸緣。

此專利技術，以多道次鍛造成形技術製造偏心調整螺栓，省去傳統製程中法蘭盤的獨立衝壓與鉚壓工序，可降低製造工序數量與相應的設備成本，採用鍛造成形，其晶粒組織較切削加工更為緻密，整體結構強度與連接可靠性優於傳統以過盈配合方式鉚壓的組合件，避免法蘭盤與螺栓本體在使用過程中鬆脫的風險，且各道次模具可獨立拆裝維護，延長了模具整體使用壽命並降低模具管理成本。此方法可應用於其他具有複合法蘭結構或特殊外輪廓的汽車底盤扣件之鍛造成形。

應用該技術，可協助產業透過『偏心調整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。

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#參考資料：

[1] 鄭守田, 陸包菊, 唐國浩, 熊偉, 20200825,一種偏心調整螺栓的模具組件及偏心調整螺栓的成型方法, 浙江明泰控股發展股份有限公司, CN111570704A, https://patents.google.com/patent/CN111570704A

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件知識文章, Vol. 2026-05-No2, 偏心調整螺栓多道次鍛造成形方法, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_ffd9f64e-d5bb-4a66-8756-bd61a5c31cbb

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3. 與您分享本期 #扣件技術新訊 (2026-05-No-1)：

#技術主題 : #六角凸緣螺絲前向擠製成形優化技術

六角凸緣屋頂螺絲 (roofing screw)是扣件產業中應用廣泛的標準化產品，其主要透過冷間鍛造（cold forging）製程生產，具備高材料利用率與成品機械性能優良等優勢。傳統冷鍛方法為採用兩道次頭部鍛壓成形，第一道次打頭成形，第二道進行六角法蘭頭最終成形，再經螺紋滾製完成成品。然而，由於預成形件的幾何限制，此方法需採用較大尺寸之線材胚料，導致材料浪費與生產成本偏高，加以製品標準化程度高、業者差異化空間有限，價格競爭尤為激烈，促使各製造廠商積極尋求製程改善方案，以在維持產品品質的前提下降低製造成本、提升資源使用效率，並強化整體產業競爭力。

Freitas等人[1]針對以 SAE 1004 低碳鋼線材（直徑 6 mm），提出六角凸緣屋頂螺絲(M6)的兩道次鍛造成形方法，在第一道次中加入螺絲桿部前向擠製成形，取代原本單純壓縮預成形之設計。採用解析法與有限元素數值模擬 (CAE)兩種方法進行製程評估：解析計算以 Montgomery 擠製負荷方程式為基礎，納入平均流動應力、真實應變、摩擦係數（μ = 0.05）、模具錐角與未擠出高度等參數；數值模擬則使用 QFORM 軟體，依幾何軸對稱性建立 2D 模型，材料塑流應力模型為 S = 602*E^0.12 。研究評估模具錐角 11°、13° 與 15° 三種設計條件，模具材質為碳化物 G-40，沖頭與頂出桿為 AISI H13 熱作模具鋼。

從分析結果顯示，採用前向擠製成形，可減少約 7% 的原材料消耗，可降低材料成本。在三種錐角條件下，解析計算與有限元素模擬的最大成形負荷偏差均在 3% 以內：α = 11° 時解析值為2.37 噸，模擬值為 2.30 噸；α = 13° 時解析值為 2.42 噸，模擬值為 2.35 噸；α = 15° 時解析值為 2.47 噸，模擬值為 2.49 噸，兩種分析方法具有一致性。就模具錐角對製程的影響而言，隨錐角增大，等效應變最大值由 0.36 上升至 0.54，等效應力最大值由 512 MPa 增至 537 MPa，成形力亦隨之提高，顯示較大錐角將加重工具承載與磨耗風險。採用較小的模具錐角有利於降低前向擠製成形應變與成形負荷，適用於其他冷間鍛造扣件的製程優化設計，對扣件產業在精實生產、模具壽命管理與製程參數選定等面向，提供具實務參考價值的工程方法論。

應用該技術，可協助產業透過『六角凸緣螺絲前向擠製成形優化技術』，建立『鍛造模具設計』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] de Almeida de Freitas, É., Pacheco Wermuth, D., Rosiak, A., & Schaeffer, L. (2025). OPTIMIZATION OF THE COLD EXTRUSION PROCESS OF SAE 1004 STEEL FOR THE PRODUCTION OF HEXAGONAL FL**GE HEAD SCREWS. Environmental & Social Management Journal/Revista de Gestão Social e Ambiental, 19(4)., https://rgsa.openaccesspublications.org/rgsa/article/view/12036

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件技術新訊, Vol. 2026-05-No1, 六角凸緣螺絲前向擠製成形優化技術, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_a1021c4a-3b9c-4bdd-a5c1-62d81519c1ef

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#知識主題 : #雙凸緣六角法蘭螺栓開合模成形方法

雙凸緣六角法蘭螺栓(Double Fl**ge Hexagon Bolt)廣泛應用於汽車底盤、機械結構及扣件連接領域。其頭部與桿身均設有法蘭特徵，可有效分散鎖緊接觸應力，無須另配墊圈，兼具安裝便捷與防鬆性能優良的優點。此類螺栓一般以冷鍛成形製造，然而雙凸緣特徵會導致模具無法直接分離，須借助合模機或機械加工，方能完成第二凸緣的成形。

陳等人 [1] 提出一種適用於雙凸緣六角法蘭螺栓的分瓣式冷間鍛造模具設計，主要技術特徵如下：

(1)採用同軸排列的上、中、下三模穴架構，搭配分瓣模(Split Die)與合模套(Clamping Sleeve)的兩段式鎖模運動機制。

(2)中模穴由三至四片形狀相同的瓣模圍合而成。各瓣模可在底模座頂部進行徑向滑移，並由彈簧驅動向外復位開模；瓣模外緣設有連續的柱面與錐面，合模套內孔則對應設有柱孔與錐孔。

(3)冷鍛時，沖頭向下行進，合模套錐孔接觸瓣模錐面，驅使各瓣模沿徑向合攏；合模套柱孔隨即對各瓣模施以剛性鎖緊，形成完整封閉的模穴。沖頭繼續下壓，完成桿身凸緣的成形。成形結束後，合模套與瓣模分離，瓣模藉由彈簧向外復位，最終由頂桿將成品頂出。

此專利技術透過合模套與瓣模的協同作動，成形雙凸緣六角螺栓之桿身凸緣。由於可在鍛胚變形前即完成完整鎖模，能有效防止瓣模未完全閉合所引發的合模力急升問題，進而避免成形失敗或模具損壞，有助於延長模具使用壽命。

應用該技術，可協助產業透過『雙凸緣六角法蘭螺栓開合模成形方法』，建立『CAE成形分析』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] 陳利榮, 徐小紅, 徐順慶, 20200131, 鐓制六角突緣螺栓的模具, 麗水吉德實業有限公司, CN110732618A, https://patents.google.com/patent/CN110732618A/

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件知識文章, Vol. 2026-05-No1, 雙凸緣六角法蘭螺栓開合模成形方法, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_e6936e03-166a-4170-813e-30d06118a645

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