冷锻技术革命:打造高效能人形机器人,预计节省成本 58%!
冷锻技术革命:打造高效能人形机器人,预计节省成本 58%!
随着人形机器人产业的快速发展,其核心零部件的制造工艺成为决定产品性能和成本的关键因素。其中,行星滚柱丝杠作为人形机器人最核心的传动部件之一,其制造工艺的优劣直接影响到机器人的运动精度和可靠性。本文将重点介绍冷锻技术在行星滚柱丝杠制造中的应用前景,以及其与传统车铣磨工艺相比的优势。
冷锻工艺概述
冷锻工艺是一种在室温下通过模具对金属材料施加压力,使其产生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的零件的金属加工方法。与热锻相比,冷锻具有尺寸精度高、表面质量好等优点。例如,在生产小型机器人关节连接件时,冷锻可以使产品的尺寸更加精准,表面更光滑,减少后续加工工序。同时,冷锻还能提高材料的强度和硬度,有助于制造出质量可靠的机器人零部件。
冷锻与车铣磨工艺对比
性能对比
冷锻工艺在性能上具有明显优势。行星滚柱丝杠是人形机器人中最关键的传动部件之一,其主要加工工艺为螺纹加工。目前常用的滚柱丝杠加工工艺主要包括车削+磨削工艺和硬铣工艺。其中,车削+磨削工艺精度较高,但效率相对较低;硬铣工艺虽然加工效率高,但对设备和刀具要求较高。
冷锻工艺则通过滚压法(包括搓丝和滚丝)直接成型,可以实现更高的材料利用率和生产效率。冷锻加工的零件具有更高的强度和表面质量,这在对零件性能要求较高的领域具有明显优势。
效率和成本对比
车铣磨复合生产工艺较为复杂,且速度较低。其粗加工采用车削或铣削,后道精加工采用磨削,具体可细分为车削、铣削和磨削三道工艺。而冷锻工艺则通过在室温下对金属坯料施加压力,使其发生塑性变形,从而形成所需的形状和尺寸。冷锻的完整工艺流程通常包括材料准备、冷锻成形和冷却等步骤。
冷锻工艺的优势在于流程较短,效率较高。通过提高生产效率和减少废料,冷锻工艺可以大幅降低成本。据相关数据显示,采用冷锻工艺可以节省高达58%的成本。此外,冷锻工艺还具有生产周期短、易于实现自动化等优点,特别适合批量生产。
冷锻工艺供应链和竞争格局
冷锻成形技术在国内已有一定应用基础,多家企业和研究机构已掌握相关技术。例如,杭州新剑机器人股份有限公司、北京齿轮总厂和南京工艺装备厂等均有使用。但在成形设备的认识、成形精度的控制和成形机理的理解方面仍存在不足,导致实际生产的零件质量有待提升。
新坐标作为国内冷加工领域的龙头企业,已布局全产业链技术能力。公司在材料、模具、设备和产品等方面均具备较强的技术实力。特别是在丝杠工艺领域,新坐标已申请多项相关专利,通过优化制造工艺路径,进一步提升了滚珠丝杠传动结构的整体制造水平。
结论
冷锻技术在人形机器人制造中的应用前景广阔。其在性能、效率和成本方面的优势,使其成为替代传统车铣磨工艺的重要选择。随着人形机器人产业的快速发展,对高性能、低成本零部件的需求将日益增长,冷锻技术有望在这一领域发挥更大作用。