螺絲成型製程：從截線到各模加工逐步解析
螺絲成型機把一段截好的線材，在一連串模具工位中加工成螺絲胚。線材先被剪斷成固定長度，接著每一模再把金屬鍛頭、擠制、沖孔或修邊，由傳送機構把胚料從一模送到下一模。
站在機台旁邊，整個過程看起來像一個連續動作，其實不是。每一模各有專責，順序的安排是為了讓任何一次打擊，都不會對金屬或模具要求過多。本文跟著一顆胚料走過整台機器，說明各模做什麼，以及為什麼順序會影響品質。
最後更新：2026-11-11
第一次打擊之前發生什麼事？
正式成型之前，線材先被送到設定長度並切斷，這一刀的品質會影響後面每一個步驟。
線材從線圈送出、經過矯直、送到擋料位置，再由切刀剪下一段體積剛好等於成品所需的料。體積是關鍵數字，因為後面各模只移動金屬，不增加也不減少金屬。
切斷的端面並不中性。在上述 AISI 1010 螺帽五道次實驗中，切斷端的硬度為 173 與 194 HV，而胚料中段僅 142 HV，且剪切處的金屬流線出現彎折（Yang 與 Liu，MDPI Applied Sciences，2023）。平整、垂直的切口，能讓第一模把胚料穩穩對中。友信機型以 Q.T.C. 切斷機構與間歇送料處理這個步驟。
每一模各做什麼？
每一模負責一件事：鍛頭、擠制、沖孔或修邊。順序依零件而定，但邏輯在每台機器上都一樣。
| 步驟 | 典型動作 | 改變了什麼 |
|---|---|---|
| 截線 | 把線材剪到設定長度 | 決定胚料體積 |
| 第一模 | 集料，第一次鍛頭 | 開始成形頭部並讓金屬對中 |
| 中間各模 | 擠制桿身，進一步成形頭部 | 縮小直徑，累積頭部體積與形狀 |
| 沖孔工位 | 零件需要時沖出凹槽或內六角孔 | 形成驅動特徵 |
| 最後一模 | 修邊或精整頭部 | 讓頭部輪廓定型 |
此為典型順序。單純的六角頭螺絲用到的步驟，可能比油管螺絲或階梯軸少。
擠制步驟顯示出單一模能做多少事。在螺帽實驗中，第二道次讓截面積縮減了 43.9%（Yang 與 Liu，2023）。這也是擠制桿身與成形頭部很少在同一次打擊完成的原因。
各模之間，傳送機構會夾住胚料送往下一模。友信提供彈簧式或氣動式傳送機構，並可選配傳送機構 90 度旋轉預設。您的零件需要幾模，取決於零件形狀；機型可參考三模與五模產品頁。
為什麼螺絲要分多次打擊？
因為單一次打擊無法安全地移動那麼多金屬。把工作分散到多模，才能讓每一次打擊都落在材料與模具能承受的範圍內。
冷鍛參考資料中常見的經驗法則是：單次打擊時，無支撐長度應控制在線徑的約三倍以內，否則過長的自由段會彎曲，而不是被鍛粗（Wikipedia，Cold heading）。頭部需要的料超過這個量，就必須分階段累積，這正是增加模數的作用。
第二個原因是負荷。在螺帽實驗中，五個道次的最大成形力分別為 117.5、51.7、62.0、191.3 與 27.0 kN，合計 449.4 kN，沒有任何一模承擔全部，最重的一模約佔 43%。該研究指出，這樣分散變形有助於提升尺寸精度（Yang 與 Liu，2023）。
加工硬化也隨之發生。同一研究量測到平均硬度從 158.6 HV 上升到 207.6 HV，約增加 31%。冷鍛在熱處理之前，就已先強化了零件。
螺絲離開機台之後還有哪些步驟？
胚料還不是成品。搓牙、熱處理與表面處理通常接在後面，由它們決定最終性能。
多數螺絲接著會進入搓牙，依等級需求再做熱處理，若應用需要，最後再做表面處理。成型階段固定的是形狀以及頭部到桿身的金屬流線，並不決定強度等級，強度等級取決於材質與熱處理。
如果您正在規劃新零件，請在討論機型時就帶上圖面。模數配置、模具與線徑都由圖面推導，提早和業務團隊聊一次，比事後改模便宜得多。
常見問題
線材在成型前會加熱嗎？
不會。螺絲成型機是在常溫下加工線材，所以稱為冷鍛。金屬會因為變形而略微升溫並產生加工硬化，但生產線上沒有加熱爐。
為什麼切斷端面很重要？
剪切會讓端面硬化，並使流線彎折。切口不良會讓第一模的胚料偏離中心，缺陷可能延續到後面各模。
傳送機構的作用是什麼？
它在每次打擊後夾住胚料，並送往下一模。傳送時機必須與衝程完全對應，因此是調機時最先檢查的設定之一。
同一台機器能做不同形狀的螺絲嗎？
可以，更換模具與沖頭即可。模數決定了零件複雜度的上限：三模機型適合單純頭型，五模則用於多段直徑與較深的特徵。
看看您的零件需要哪些模
把圖面寄給我們，我們會為您概述零件所需的模數順序。