紧固件模具类型的分类和区别

原创 2026-01-28 11:00:20 FASTENER EXPO SHANGHAI · FES

2026年第十六届上海紧固件专业展（Fastener Expo Shanghai 2026）将于6月24-26日在中国·国家会展中心（上海）举行。本届展会聚焦紧固件全产业链技术革新和解决方案落地，特别设立“紧固件模具技术与应用”专题展区，汇集全球模具制造商、智能装备供应商和终端用户，为行业提供最新的技术发展趋势与实用案例分享。

历经十五届持续发展，上海紧固件专业展（FES）已经发展成为“全球紧固件三大专业展之一”。其展商、展品质量，活动内容，国内外买家到访数量，现场成交金额等多个方面都具有标杆性的影响力，2025年更在面积上成为全球最大的紧固件展览会。本篇将从模具类型、材料特性、典型应用与制造技术进展等角度深入解析紧固件制造中的关键工具——模具。

紧固件模具的定义与关键作用

严格来说，“模具”指的是制造紧固件过程中用于成形、成型和精加工的各种工具与设备部件。模具在紧固件加工线中起到形状设定、精度保证、生产效率提升的核心作用。精密模具的好坏往往直接影响产品质量、模具寿命及生产成本。在冷镦成形（Cold Heading）或冷成形工艺中，通过不同功能的冲头（Punch）和模座（Die）组合，可将金属线材在常温下成形为螺栓、螺钉、铆钉等基本形状。

常见的紧固件模具类型

1、冷镦成形模具（Cold Heading Dies）

这类模具是高速冲压设备的重要组成，主要用于金属坯料的头部和初级外形成型。它是建立“近净形”零件的首要工序。

单站式冷镦模具：适合简单螺钉、钉子类型，结构简单，适合小批量生产。

多站式冷镦模具：一般包括多个冲程和多个模具配合，可在一条生产线上完成头部成形、挤压、修整等多步骤，有效简化后续工序。

高性能冷镦模具：用于高强度材料或特定头型的成形，常见于汽车结构件大批量生产。

冷镦成形模具的典型应用可使材料利用率提升至95%以上，与传统切削相比可以大幅降低原材料浪费和加工成本。

2、线程滚压模具（Thread Rolling Dies）

线程滚压模具是制造螺栓、螺钉等紧固件外螺纹的核心工具，通过冷成形塑性变形形成高强度的螺纹，而非通过切削去除材料。

按形状和工艺可分为：

（1）平滚模（Flat Thread Rolling Dies）

由一对齿形平面模具组成，通过线性往复运动对工件滚压成形。

优势是生产效率高、模具结构简单、易于维护，适合多数中小直径紧固件快速滚丝。

（2）圆滚模（Circular/Round Thread Rolling Dies）

通常由两套圆柱形模具组成，通过旋转或轴向压入方式对坯料滚压成形。

适用范围广，包括长螺纹、大直径、复杂螺纹等，是高端装备制造和重载紧固件的重要工艺工具。

滚压模具相比切削成型的突出优势包括：

不切削材料、无切屑产生

提高螺纹强度和疲劳寿命

表面质量更好、尺寸一致性更高

适合大批量自动化生产环境

3、螺母成形模具

螺母成形模具用于制造各种形状的螺母，包括六角、方形、法兰型等。它们往往属于多工序冷镦+挤压模具组合，可在一套模具中完成螺母的初始成形和细节精加工。这类模具在重载、特种连接件制造中尤为重要，例如钢结构、高端机械连接件生产线。

模具材料与制造技术趋势

为了在高压高速生产环境下保证模具寿命和精度，模具材料普遍采用高性能工具钢、高速钢（HSS）、粉末冶金钢及硬质合金等高级材料。这些材料具有高耐磨性、高热硬性和抗冲击能力，能够适应冷成形和滚压等高载荷工况。未来模具制造趋势集中在：

表面增强涂层技术：如TiN、TiAlN 等涂层提升耐磨性与抗氧化能力。

高精度数控加工与热处理工艺：确保模具尺寸精度和寿命一致性。

智能刀具监测与预测维护：通过传感器与控制系统延长模具寿命、减少停机维护。

模具在典型行业中的应用

在紧固件制造体系中，模具广泛应用于汽车、工程机械、钢结构及新能源装备等领域，是决定产品一致性与结构可靠性的关键基础装备。以汽车行业为例，高强度螺栓及关键连接件通常采用冷镦成形配合滚丝工艺，通过精密模具的塑性成形，确保尺寸稳定性与疲劳性能；而在风电、桥梁等大型结构应用中，大规格紧固件对模具的强度、耐磨性与重复精度提出更高要求，推动成形模具向高寿命、定制化方向发展。