袋帽、圓蓋螺帽與兩件式輪圈螺帽：結構、規格與自動電阻焊接

什麼是袋帽、圓蓋螺帽或 Cap Nut？

簡單來說，袋帽、蓋帽（Cap Nut）就是具有封閉端部的螺帽，或者是在螺帽開口端加上一個金屬帽蓋，使螺栓或螺柱末端不再直接外露。

依產業、產品形狀及不同市場，類似產品可能被稱為：

• 袋帽
• 圓蓋螺帽
• 蓋型螺帽
• Cap Nut
• Capped Nut
• Dome Nut / Domed Nut
• Acorn Nut
• Closed-End Nut
• Low-Crown Cap Nut
• High-Crown Cap Nut
• Capped Wheel Nut / Lug Nut
• Two-Piece Wheel Nut / Lug Nut
• Stainless Steel Capped Nut
• Nut with Metal or Stainless Steel Cap

這些名稱並不一定代表完全相同的產品結構。例如英文市場中的 Dome Nut、Acorn Nut、Low-Crown Cap Nut、High-Crown Cap Nut，常用來描述帽蓋或圓頂的不同外形與高度。High Crown 通常具有較高的帽部空間。

因此，對扣件製造而言，真正重要的不是產品到底叫 Cap Nut、Acorn Nut 還是 Dome Nut，而是實際的螺帽圖面、帽蓋高度、內部深度、直徑、形狀、材料及製造方式。

袋帽的封閉端除了改善外觀，也可以遮蔽外露的螺栓或螺柱末端，減少螺紋受到髒污、水分或外力損傷，同時避免尖銳或突出的牙部直接外露。不同產品因此可能同時具有保護、安全及裝飾等功能。

從製造方式來看，最容易理解的方法，是先將袋帽分為兩大類：一體式袋帽與兩件式袋帽。

一體式與兩件式袋帽有什麼不同？

1. 一體式袋帽

一體式袋帽的螺帽本體與上方封閉部位為同一個零件。封閉或圓頂頭部通常在冷鍛成形過程中與螺帽本體一起形成，不需要另外製造帽蓋再進行組裝。

由於螺帽一端已經封閉，內牙加工通常需要採用盲孔攻牙或相應的閉孔內螺紋加工方式，而不能像一般通孔螺帽一樣讓攻牙工具直接穿過。

2. 兩件式袋帽

兩件式袋帽則由兩個獨立零件組成：

• 螺帽本體：負責螺紋、機械強度與緊固功能
• 帽蓋 Cap：負責封閉螺帽上端，並可依產品需求提供外觀、防護、耐蝕性或不同的表面材質

由於帽蓋是在後段製程才組合，在此之前螺帽本體仍然是開放的，因此通常可以使用一般的通孔攻牙。兩件式袋帽接下來還可以依照帽蓋覆蓋範圍以及帽蓋與螺帽的接合方式，再分成不同結構。

兩件式袋帽有哪些結構？

1. 全包覆帽蓋＋壓合／捲邊

汽車輪圈螺帽常見一種較大的薄金屬帽蓋，包覆六角螺帽的大部分外表面，只留下與輪圈接觸的座面或錐面。外部帽蓋常使用不鏽鋼，可兼顧裝飾外觀、耐蝕性，以及保護內部鋼製螺帽。帽蓋套上螺帽後，再利用壓合、捲邊或 Crimping 固定。

2. 全包覆帽蓋＋焊接

類似的全包覆帽蓋，也可以在預先設計的法蘭或接合區域利用焊接與螺帽本體接合。

這種結構外觀看起來可能與壓合式輪圈螺帽很接近，但接合方式及所需要的製造設備完全不同。

3. 螺帽頭部＋獨立帽蓋／圓頂＋焊接

另一種兩件式結構，是將較小的帽蓋或 Dome 放置在螺帽頭部或開口端，而不是包覆整個六角螺帽。帽蓋可以是：

• 平蓋
• 圓蓋
• 圓頂 Dome
• Low Crown 或 High Crown
• 特殊成形帽蓋

帽蓋常見材質包括不鏽鋼、碳鋼，以及依產品設計選用的其他可焊接金屬材料。這類產品在不同市場可能被稱為：

• 焊接袋帽
• 兩件式袋帽
• Welded Cap Nut
• Two-Piece Cap Nut
• Welded Dome Nut
• Two-Piece Wheel Nut
• Welded Wheel Nut / Lug Nut
• Stainless Steel Cap Nut

這也是自動袋帽電阻焊接設備最典型的應用之一。依帽蓋與接合部的設計，可利用電阻焊接（Resistance Welding）完成接合，其中部分產品會採用浮凸焊（Projection Welding）。

袋帽有哪些常見規格？DIN、JIS 與 ISO

袋帽並沒有只有一套全球通用的產品標準。依出口市場、產品結構及客戶要求，扣件製造商可能會遇到 DIN、JIS、ISO，或汽車 OEM／客戶專用圖面規格。

DIN 1587：高型六角袋帽

歐洲市場常見的袋帽標準之一是 DIN 1587。目前的 DIN 1587:2021-11 名稱為 Hexagon cap nuts, high type，也就是高型六角袋帽，規範此類袋帽的產品形狀、尺寸及技術要求。

DIN 1587 主要是針對完成後袋帽的產品形式與尺寸，不能直接理解為某一種特定的焊接製程。因此，即使產品外形符合 DIN 1587，實際製造方式仍需要依產品圖面及供應商設計確認。

JIS B 1183：六角袋ナット

日本市場則有 JIS B 1183 六⾓袋ナット。與 DIN 1587 不同，JIS B 1183 除了規定形狀與尺寸之外，還明確依結構分為：

• 1形：六角部與帽蓋部為一體式，沒有退刀槽／螺紋退刀槽／避空槽（螺紋逃げ溝）
• 2形：六角部與帽蓋部為一體式，有退刀槽／螺紋退刀槽／避空槽（螺紋逃げ溝）
• 3形：六角部與帽蓋部分開製造，再以焊接方式接合

因此，JIS B 1183 3形正是典型的兩件式焊接袋帽結構：六角螺帽 ＋ 獨立帽蓋 ＋ 焊接。JIS B 1183 甚至另外要求 3形的六角部與帽蓋部必須牢固焊接，並規定對焊接狀態進行檢查。

但需要注意：兩件式焊接袋帽，不等於一定符合 JIS B 1183 3形。如果產品的尺寸、螺紋、材料、公差或其他條件是依客戶特殊圖面製作，它仍然是 Two-Piece Welded Cap Nut，但不一定可以標示為 JIS B 1183 3形。

ISO 4032、ISO 4034 並不是袋帽標準

在一些海外網站或產品型錄中，可能會看到 Cap Nut 旁邊出現 ISO 4032 或 ISO 4034 Hexagon Nut Dimensions。這裡要特別注意。

ISO 4032:2023 規範的是一般 Hexagon Regular Nuts, Style 1，也就是一般六角螺帽，而不是上方具有 Dome 或 Cap 的袋帽。過去的 ISO 4034:2012 同樣規範一般六角螺帽，只是屬於 Product Grade C，而且目前已撤銷。

因此，如果看到「Cap Nut – ISO 4034 Dimensions」這類描述，不應直接理解為 ISO 4034 是袋帽標準。它可能只是引用下方六角螺帽本體的尺寸或相關規格。完整帽蓋的高度、形狀及接合結構仍然需要另外確認。

很多袋帽其實是客製規格

特別是以下類型，實際產品往往依汽車廠、Tier 1、扣件製造商或最終客戶的圖面生產，而不一定完全按照 DIN 或 JIS 標準尺寸：

• 汽車輪圈螺帽
• Two-Piece Wheel Nut
• 特殊高度袋帽
• 不鏽鋼裝飾帽蓋
• 特殊焊接 Cap Nut

因此，對自動焊接設備而言，真正重要的是：螺帽圖面 ＋ 帽蓋圖面 ＋ 材質 ＋ 帽蓋幾何 ＋ 接合方式 ＋ 品質要求 ＋ 生產速度，而不只是產品被稱為 DIN 1587、JIS 3形、Cap Nut 或 Acorn Nut。

為什麼採用兩件式袋帽？有哪些應用？

一體式與兩件式並沒有絕對哪一種比較好。最終結構通常由汽車廠、扣件製造商或終端客戶，依照產品性能、外觀、材料、製造方式及成本決定。兩件式結構在製造上具有幾個特點。

材料使用量與重量可以最佳化

兩件式帽蓋可以由較薄的板材單獨成形，不需要使用與整個螺帽本體相同厚度的材料形成封閉頭部。對大量生產的扣件而言，即使單顆只節省少量材料，累積到大量產量後仍可能形成明顯的成本差異。

通孔攻牙較容易大量生產

帽蓋組裝之前，螺帽本體仍然是通孔，因此可以採用一般的通孔攻牙。相較於封閉式螺帽所需要的盲孔內牙加工，製程較容易規劃為大量連續生產。

螺帽與帽蓋可以選擇不同材料

例如：

• 螺帽本體：碳鋼，負責強度與緊固
• 帽蓋：不鏽鋼，負責外觀與耐蝕性

因此，結構功能與外觀功能可以分開設計。

帽蓋設計彈性較大

帽蓋的厚度、高度、直徑、Dome 形狀、Low / High Crown、材質及表面外觀，都可以與螺帽本體分開設計。

常見應用

兩件式袋帽及 Cap Nut 可應用於：

• 汽車輪圈螺帽 / Wheel Nut / Lug Nut
• 一般機械
• 工業設備
• 建築五金
• 欄杆與扶手
• 家具
• 運輸設備
• 裝飾性金屬零件
• 其他需要封閉螺栓末端的產品

兩件式袋帽如何自動焊接？

對兩件式焊接袋帽而言，真正的製造工作並不是單純「把帽蓋焊到螺帽上」。大量生產時，必須先把兩個小型零件穩定地送到正確的位置：

因此，一台自動袋帽焊接機實際上必須整合：

• 螺帽自動送料
• 帽蓋自動送料
• 工件定向
• 帽蓋與螺帽定位
• 自動組合
• 電阻焊接
• 成品排料
• 製程與品質監控

客戶在搜尋這類設備時，可能使用完全不同的名稱，例如：

• 袋帽焊接機
• 自動袋帽焊接機
• 圓蓋螺帽焊接機
• Cap Nut Welding Machine
• Automatic Cap Nut Welding Machine
• Two-Piece Nut Welding Machine
• Wheel Nut Welding Machine
• Lug Nut Welding Machine
• Dome Nut Welding Machine
• Projection Welding Machine
• Resistance Welding Machine for Cap Nuts

名稱雖然不同，核心製程其實相同：把分開製造的螺帽與帽蓋，自動送料、正確組合並穩定焊接成一個完成品。

Dahching 自動袋帽焊接機的特色

袋帽看起來是一個很小的零件，但在高速自動化生產中，送料、定位、焊接與品質驗證缺一不可。

穩定且具彈性的振動盤送料

螺帽本體與帽蓋分別透過振動盤（Bowl Feeder）自動送料。帽蓋的幾何形狀可能有很大的差異，例如：

• Low-Crown，帽高較低
• High-Crown，帽高較高
• 內腔較淺或較深
• 圓頂形
• 平蓋形
• 特殊成形帽蓋
• 不同直徑及厚度

要特別注意的是，外部 Crown 高度與內部腔體深度並不是完全相同的幾何條件，兩者都可能影響送料。這些差異會直接影響帽蓋在振動盤內的走料、翻轉、定向、分料與出料穩定性。適合某一種帽蓋的送料方式，不一定適合另一種形狀。

因此 Dahching 會依照實際的螺帽與帽蓋幾何形狀，設計相對應的振動盤、定向及工件搬送方式。在產品尺寸範圍允許的情況下，也可以將送料及治具系統設計為可調整對應一定範圍的螺帽與帽蓋尺寸。

穩定的帽蓋定位與完成尺寸

帽蓋必須在焊接前穩定地位於正確位置。尤其是較小的圓蓋或 Dome，位置偏差可能直接影響：

• 成品高度
• 帽蓋同心度
• 焊接位置
• 外觀
• 成品尺寸一致性

Dahching 依實際工件設計專用治具與定位系統，使連續大量生產時仍能維持穩定的組合位置與完成尺寸。

焊接監控不只看電流

袋帽焊接的穩定性不能只用焊接電流判斷。依設備配置，可監控：

• 焊接電流
• 焊接力／加壓力
• 焊接位移或壓入量

將不同製程訊號一起觀察，可以更完整地確認每一次焊接是否維持在穩定的製程條件內。

焊接品質與外觀必須同時穩定

對不鏽鋼帽蓋、裝飾袋帽及汽車輪圈螺帽而言，外觀本身就是產品品質的一部分。有些不鏽鋼帽蓋在焊接後不再進行電鍍或其他表面處理，因此焊接過程造成的變形、焊接痕跡、焊接形成不一致或熱變色，都可能直接留在成品上。

因此，穩定的焊接製程不只要得到可靠的接合，也要讓焊接形成與外觀盡可能一致，並將不鏽鋼熱變色降到最低。

約 2.0～3.5 秒／顆的高速生產

依螺帽尺寸、帽蓋形狀與產品設計不同，Dahching 自動袋帽焊接設備的典型生產週期約為 2.0～3.5 秒／顆。但設備速度越快，製程穩定與品質監控反而越重要，因為一旦送料、定位或焊接條件發生異常，高速設備也可能在很短的時間內連續產生大量不良品。

線上品質驗證與自動取樣

依客戶的品質要求，設備可以整合不同的品質驗證功能，例如：

• Proof Test
• 焊接參數監控
• 異常製程判定
• 定時或定量自動取樣
• 破壞試驗

需要進行破壞試驗時，可依設定的取樣頻率，將指定工件自動送至破壞試驗工位進行檢查。目的不是等整批產品生產完成後才發現問題，而是在高速量產過程中更早確認製程是否仍維持正常。

常見問題 FAQ

若您正在規劃兩件式袋帽、輪圈螺帽或 Cap Nut 的自動電阻焊接產線，歡迎聯繫大慶電機。我們將依您的螺帽與帽蓋圖面、材質及生產要求，協助評估最適合的自動焊接解決方案。