自鑽螺絲如何製造：完整的製造流程

從線材卷到成品螺絲

一顆自鑽螺絲從一卷鋼線材開始，經過六到八個製造階段後才準備好包裝。了解這個完整流程有助於螺絲製造商優化每個階段——也有助於買家了解什麼使一顆螺絲比另一顆更好。

本指南逐步介紹每個生產步驟，特別關注鑽尾點模具在流程中的位置以及為什麼它們對整體螺絲品質至關重要。

注意：以下列出的製程參數為業界常用的典型值。實際參數取決於設備、材料供應商、產品規格和生產環境。它們作為實際參考提供，而非通用標準。

階段 1：抽線

過程

原始鋼線材棒（通常 5.5-12 mm 直徑）通過一系列漸進較小的碳化物模具拉拔，以將其縮小到所生產螺絲尺寸的目標線材直徑。

典型參數

• 線材材料：SAE 1018-1022（碳鋼）或 AISI 304/316（不鏽鋼）是常見選擇
• 拉拔速度：取決於設備和線材尺寸
• 表面處理：磷酸鹽鍍層 + 拉拔潤滑劑（肥皂）是標準做法
• 直徑公差：±0.02 mm 是常見目標

為什麼它對鑽尾點品質重要

線材直徑一致性直接影響鑽尾點一致性。如果線材直徑變化，同一個鑽尾點模具會產生深度和幾何形狀不同的尖端。這就是為什麼許多螺絲製造商指定比最低標準允許的更嚴格的線材公差。

階段 2：冷鍛打頭（成型頭部）

過程

拉拔後的線材送入冷鍛打頭機，該機：

1. 將線材切割成正確的坯料長度
2. 鐓粗（變形）一端以形成螺絲頭部形狀（六角、盤頭、華司等）
3. 擠出柄部至正確的輪廓

這是連續高節拍作業；節拍取決於螺絲尺寸和頭部複雜度。

典型參數

• 坯料長度公差：±0.1 mm 是常見目標（至關重要——影響後續鑽尾點深度）
• 頭部同心度：0.05 mm 以內是典型基準
• 機台：2 模 2 沖（簡單頭部）或 3 模 3 沖（複雜頭部）

為什麼它對鑽尾點品質重要

坯料長度公差是鑽尾點一致性最重要的上游因素之一。如果坯料長度變化，鑽尾點成型模具看到不同量的材料，產生不一致的溝槽深度。

階段 3：滾牙

過程

帶頭的坯料通過滾牙機，其中兩個平模或圓柱滾輪將螺紋輪廓塑性成型到柄部上。沒有材料被去除——螺紋是通過位移金屬而成型的。

典型參數

• 螺紋形式：依 IFI 或 DIN 自攻螺絲規格
• 滾牙速度：取決於設備和螺絲尺寸
• 螺紋外徑公差：依規格（通常 ±0.05 mm）

與鑽尾點的關係

滾牙通常在鑽尾點成型之前進行，因為：

• 滾牙過程可能略微延伸坯料，影響尖端長度
• 滾壓力可能使預成型的鑽尾點變形
• 在滾牙過程中處理沒有尖銳鑽尾點的坯料更容易

階段 4：鑽尾點成型（我們的模具登場之處）

過程

這是鑽尾點模具成型自鑽尖端的關鍵階段。帶螺紋的坯料被裝入尖端成型機，一對配合的鑽尾點模具將尖端冷鍛成所需的幾何形狀。

製程細節

1. 坯料被夾持在機台夾頭中，尖端伸出
2. 兩個模具半片前進並閉合在旋轉的坯料尖端周圍
3. 模具將金屬塑性變形成多溝槽鑽尾點形狀
4. 模具縮回，成品螺絲被退出
5. 週期時間：通常每顆螺絲不到一秒

典型參數

• 模具對：配對組，特定於螺絲尺寸和 L 系列
• 機台：專用尖端成型機（與冷鍛打頭機不同）
• 速度：高節拍冷鐓作業，因設備和螺絲尺寸而異
• 潤滑：冷鍛油連續施加

品質決定因素

在此階段，螺絲品質取決於：

• 模具品質 — 幾何形狀、表面光潔度、尺寸精度
• 模具對準 — 兩個模具半片的同心度
• 機台狀況 — 導套磨損、主軸跳動
• 坯料一致性 — 上游的線材直徑和坯料長度

這就是為什麼鑽尾點模具品質對成品螺絲品質有如此顯著的影響。模具的幾何形狀直接轉移到它所生產的每一顆螺絲上。

階段 5：熱處理

過程

成型後，螺絲經過熱處理以達到所需的硬度分佈：

• 表面硬化（滲碳）：形成硬表面層和韌性芯部
• 常見目標：表面硬度 HRC 55-62，芯部硬度 HRC 30-40（這些是典型範圍——實際規格取決於螺絲標準和最終應用）
• 這種組合使鑽尾點硬度足以鑽透鋼材，而螺絲本體保持足夠的韌性以抵抗安裝過程中的斷裂

典型製程

1. 螺絲裝入金屬網籃或托盤
2. 在受控氣氛爐中加熱——常見溫度範圍為 850-930°C 用於滲碳，但確切的溫度曲線取決於爐型、螺絲材料和目標規格
3. 在油中淬火
4. 回火——常見回火範圍為 180-250°C，根據所需的硬度和韌性平衡進行調整

這些溫度範圍為生產實踐中使用的典型值。它們不是通用標準——請諮詢您的熱處理供應商以獲得適合您的材料和規格的具體參數。

關鍵點

• 芯部硬度必須平衡——太硬螺絲變脆；太軟可能在使用中失效
• 鑽尾點區域必須達到足夠的表面硬度以穿透目標基材
• 過度加熱可能損壞模具精心成型的鑽尾點幾何形狀

階段 6：表面處理

過程

熱處理後，螺絲接受表面鍍層以防腐蝕和美觀：

鍍層	方法	典型鹽霧時數	典型應用
鍍鋅	電鍍	72-120 小時	室內、輕度
鋅黃	電鍍 + 鉻酸鹽	120-240 小時	一般室外
Dacromet	浸塗	500-1,000 小時	高要求室外
鋅鋁片	浸塗	720-1,500 小時	汽車、海洋
機械鍍鋅	滾筒	200-400 小時	大型螺絲

鹽霧時數為常見參考範圍。實際性能取決於鍍層厚度、製程品質和測試條件。

對鑽尾點的影響

表面鍍層在整顆螺絲上添加一層薄層（通常 5-25 μm），包括鑽尾點。此鍍層不應：

• 填入溝槽幾何形狀（降低鑽削性能）
• 不均勻堆積（導致尖端偏心鑽削）
• 在鑽削過程中剝落（使裸鋼暴露於腐蝕中）

鑽尾點上的優質鍍層需要正確的掛架定位和受控的鍍層厚度。

階段 7：品質檢驗

標準測試

• 尺寸檢驗（規規檢查、光學測量）
• 硬度測試（表面和芯部）
• 鑽削性能測試（在指定時間內鑽透指定厚度的鋼材）
• 扭矩測試（驅動扭矩和斷裂扭矩）
• 鹽霧測試（依規格的防腐蝕性能）

鑽尾點專項測試

• 尖端同心度（鑽尾點對準螺絲軸線）
• 溝槽深度一致性（跨樣品測量）
• 放大鏡下目視檢查（表面品質、對稱性）
• 功能性鑽削測試（鑽穿測試板，測量孔品質）

階段 8：包裝和出貨

成品螺絲：

• 計數（按重量或自動計數機）
• 包裝在紙箱、塑膠袋或散裝容器中
• 標示螺絲規格、數量、批號和製造日期
• 裝棧板出貨

完整製程流程

線材棒 → 抽線 → 冷鍛打頭 → 滾牙 → 鑽尾點成型 → 熱處理 → 表面處理 → 檢驗 → 包裝
                                                           ↑
                                                    鑽尾點模具
                                                    （這是模具
                                                     品質最重要
                                                     的地方）

為什麼每個階段影響下一個

自鑽螺絲製造流程是一個鏈條——每個階段取決於前一個階段的品質：

• 線材品質差 → 坯料不一致 → 鑽尾點不一致
• 打頭品質差 → 坯料長度錯誤 → 溝槽深度錯誤
• 模具品質差 → 鑽削幾何形狀差 → 鑽削失敗
• 熱處理品質差 → 尖端太軟 → 無法鑽削，或太脆 → 尖端斷裂
• 鍍層品質差 → 溝槽被填 → 鑽削性能退化

這就是為什麼有經驗的螺絲製造商將每個階段都視為關鍵，而不僅僅是最終檢驗。

關於眾聯達精密模具

眾聯達 精密模具專精於階段 4——塑造每一顆自鑽螺絲性能的鑽尾點成型模具。憑藉超過 20 年的經驗，我們了解我們的模具如何與製造流程的每個其他階段互動。

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