冷鐓 Cold Heading(螺絲打頭)
概述
冷鐓是螺絲量產最核心的成型製程:在常溫下將線材透過強大衝頭(500–2000 噸)壓入模具,使頭部金屬流變成形。其最大優點是材料纖維連續不被切斷,因此件強度高、無切削浪費、產速每分鐘 100–300 件,是 M3–M20 螺絲成本最低的成型方式。
多工位打頭流程(典型 3 工位)
- 進料與切斷:盤元線材經拉絲機抽成所需直徑,再切成定長(坯料)。
- 1 工位(整形 / 鈑擊):將切斷坯料壓平端面,初步鐓粗。
- 2 工位(成型):複合模具將金屬擠入頭部型腔,形成盤頭/沉頭/六角頭。
- 3 工位(鏜孔 / 冲孔):衝出十字槽、內六角孔或梅花槽。
- 转出:完成螺絲毛坯(尚未滾牙)。
大型螺絲(M20 以上)或不規格頭型則改採熱鐓(加熱至 900–1100°C 後鐓造)。
適用材料
- 低碳鋼盤元:1008、1010、1018、CH1R(台灣中鋼)。
- 合金鋼:SCM435、SCM440(用於 10.9/12.9 件)。
- 不鏽鋼:SUS304、SUS316、SUS410。
- 鋁 / 銅:6061、Cu3604。
冷鐓材料必須具備良好塑性與加工硬化曲線,因此盤元須經球化退火(Spheroidizing Annealing)與磷化(phosphate)處理,以利抽線與冷間成型。
冷鐓 vs CNC 車削
| 項目 | 冷鐓 | CNC 車削 |
|---|---|---|
| 適批量 | 50 萬件以上 | 1–5000 件 |
| 材料利用率 | 95%+ | 50–70% |
| 纖維流向 | 連續,強度高 | 被切斷,強度較低 |
| 尺寸精度 | ±0.05 mm | ±0.01 mm |
| 頭型自由度 | 受限模具 | 任意異形 |
| 單件成本 | 極低(分) | 高(元) |