深度报告-20260505-国金证券-冷锻工艺_精度C3+高效低成本,人形机器人丝杠的理想工艺_26页_2mb

高端装备制造：冷锻工艺在人形机器人丝杠制造中的应用分析

核心内容概述

冷锻工艺是一种在室温下通过高压模具对金属坯料施加压力，使其发生塑性流动并直接成形的加工技术。该工艺具有生产效率高、材料利用率高、尺寸一致性好、表面质量优、金属流线连续及强度提升等优势，尤其适合大批量生产精密零部件。

在人形机器人领域，行星滚柱丝杠作为关键传动部件，其制造工艺面临传统车铣磨工艺成本高、效率低、质量不稳定等挑战。冷锻工艺，尤其是螺纹滚压技术，能有效解决这些问题，提供高精度、高强度、低成本的加工方案。

主要观点

1. 冷锻工艺的核心优势

• 性能优势：冷锻工艺可使金属流线连续，提升零件的抗疲劳性能和整体强度，表面粗糙度可达到Ra0.2~0.6，螺纹抗拉强度提升20%以上。
• 效率优势：冷锻工艺相比传统切削工艺效率显著提升，螺纹滚压效率较传统车削提高近十倍，适用于大批量生产。
• 成本优势：冷锻工艺材料利用率高达95%以上，单件成本较传统磨削降低30%~50%，具有显著的经济性。

2. 冷锻工艺在机器人领域的应用

• 冷锻工艺广泛应用于机器人关节部件、传动系统齿轮、蜗轮蜗杆等高承载、耐冲击、长寿命的零部件制造。
• 特别是行星滚柱丝杠，冷锻工艺能有效提升其加工精度和稳定性，成为人形机器人传动系统的核心制造技术。

3. 冷锻工艺的市场前景

• 全球冷锻件市场规模预计从2024年的342亿美元增长至2032年的584亿美元，年复合增长率约为6.7%。
• 亚太地区增速最快，主要受益于中国和印度制造业的快速发展。

关键信息

1. 冷锻工艺与车铣磨工艺对比

2. 冷锻工艺的主要应用场景

• 汽车制造：发动机曲轴、传动轴、齿轮、万向节等。
• 航空航天：航空发动机零部件、飞行控制系统零部件等。
• 重型机械制造：机械传动零部件、液压元件、轴承等。
• 机器人领域：关节部件、传动系统齿轮、执行器零部件等。

3. 冷锻工艺的主要技术类型

• 螺纹滚压：包括搓丝、滚丝、切向滚丝、滚丝头滚丝等方式，效率高、成本低、无屑加工。
• 内螺纹冷挤压：通过旋锻芯棒对预制孔进行挤压，形成螺纹，具有高强度、高精度、高光洁度等优势。

4. 冷锻产业链主要企业布局

• 思进智能：A股首家冷成形装备上市公司，产品包括搓丝机、滚丝机、滚压机等，推进高端滚压机国产替代。
• 新坐标：覆盖材料、模具、设备、产品的全产业链龙头，已布局丝杠技术，拥有滚珠丝杠传动结构专利。
• 恒锋工具：国内冷挤压成型刀具市占率第一，产品包括螺纹滚轧轮、旋锻芯棒等，致力于打破进口垄断。
• 浙江黎明：专注于精密冷锻零件，技术成熟，具备绿色制造优势。
• 精锻科技：国内乘用车冷锻齿轮龙头企业，已切入人形机器人零部件领域。
• 三维大通：在电机轴、液压阀体冷锻技术方面具备隐形冠军实力，材料利用率可达90%以上。

风险提示

1. 技术路线不确定风险：丝杠螺纹加工存在多种技术路径，若企业选择非冷锻路线，可能影响其市场竞争力。
2. 下游需求不及预期风险：人形机器人放量不及预期将影响相关零部件制造企业的增长潜力。

总结

冷锻工艺在人形机器人丝杠制造中展现出显著优势，包括高精度、高强度、高效率与低成本。随着机器人行业快速发展，冷锻工艺有望成为丝杠制造的主流技术路线。国内冷锻产业链已形成较完整布局，具备良好的发展潜力和市场前景，同时在进口替代方面也取得重要进展。