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螺絲冷鍛(打頭)與螺紋滾牙製程簡介

從線材到扣件成品:冷鍛、輾牙(滾絲)與熱處理的現代工業生產線揭密

作者: · 創辦人 · 更新於 2026 年 7 月 20 日

一、螺絲生產線三部曲:打頭、輾牙、熱處理

一顆看似普通的金屬螺絲,在現代扣件工廠中,是通過每分鐘生產數百顆的高速自動化設備完成。其主流製程包含三大步驟:

二、成型步驟詳解

1. 冷鍛打頭 (Cold Heading) — 塑形頭部

冷鍛是利用金屬在常溫下的塑性變形。線材(如盤元鋼線)經酸洗與拉絲後,送入打頭機(Header)。打頭機的切刀將線材切斷成單顆長度的坯料,隨後沖棒施加極大壓力,將坯料的一端推入模具中,使露出模具的金屬受壓膨脹,成型為盤頭、六角頭或皿頭等形狀,並在此時沖出十字或六角槽。

優點: 沒有切削鐵屑浪費,金屬纖維流線(Grain Flow)連續且緊密,極大提升了螺絲頭部的抗疲勞強度。

2. 輾牙/滾牙 (Thread Rolling) — 成型螺紋

打頭後的坯料稱為「光釘」,隨後送入輾牙機(Thread Roller)。輾牙是利用兩塊帶有精確螺紋剖面的鋼製牙板(或滾輪),在極大的壓力下相對擠壓光釘的螺桿段,使鋼材發生塑性變形:牙谷的金屬被往兩側擠,向上凸起形成牙峰

與傳統車床「切削」切出螺紋相比,滾牙螺紋具有壓倒性的強度優勢:

滾牙螺紋 vs 切削螺紋:

  • 纖維流線連續: 滾牙使螺紋內部的金屬纖維流線沿著牙型彎曲,沒有被切斷;切削則會切斷纖維,形成薄弱點。
  • 冷作硬化: 擠壓過程使螺紋表面產生硬化層,耐磨性與疲勞強度提升 30% 以上。

3. 熱處理與調質 (Heat Treatment) — 獲得強度

成型後的鋼製螺絲需要送入連續網帶爐中進行熱處理,通過在高溫下淬火(Quenching)隨後中溫回火(Tempering),改變鋼材的微觀金相組織,使螺絲獲得合乎等級(如 8.8, 10.9 級)要求的硬度與韌性。

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