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一、科學技術領域
本項目屬于機械工程->機械制造與設備->塑性加工工藝與設備
二、主要科技內容
旋壓皮帶輪是一種輕型結構的帶輪，由金屬鈑（管）材經拉伸、反拉伸和多道次精密旋壓成型。具有產品質量輕、省料節能，生產效率高，無環境污染等優勢。在汽車等多種機械領域基本上取代了傳統的皮帶輪。作為傳動系統的主要配套產品，近年來我國汽車皮帶輪行業發展迅速，國內皮帶輪生產企業與國外先進技術的差距雖然進一步縮小，但我國皮帶輪行業從技術層面還存在以下技術難題需要解決：
一是現有鈑金制平皮帶輪存在軸承座與輪圈、輪輻軸向截面結構不合理，輪轂與輻板間存在應力集中問題，導致與旋壓工藝匹配性和動平衡性能差，影響傳動效率；二是現有皮帶輪旋壓設備，由于某一工位存在過渡旋壓產生大的變形量，旋壓加工過程使旋壓件內部金相組織的晶粒粗大，甚至產生裂紋；此外，旋壓運行壓力穩定性差，造成不同位置旋輪進給量和進給速度無法精確控制，導致產品跳動大與橢圓，產生旋壓件產品“三低”（產品精度低、產品合格率低和加工效率低）；三是對厚壁軸套+薄壁輻板+輪輻+輪圈類的皮帶輪，由于厚軸套與薄輻板所需原材料存在較大的厚度差，采用現有直接將厚軸套與薄輻板旋壓加工，難以實現一次成型，既浪費原材料又影響產品質量，成為厚壁軸套皮帶輪加工的技術難題。
針對現有皮帶輪軸向結構和加工技術的局限，結合市場需求和技術發展趨勢，威而特公司，充分利用多年的技術積累，圍繞皮帶輪精度、成品率、加工效率，重點開展了“旋壓皮帶輪結構優化與材料選型研究”“四工位立式數控精密旋壓成型設備及旋輪擠壓力閉環控制系統開發”和“節材型厚壁軸套旋壓皮帶輪成型工藝優化及步進式組合模油壓機開發”，取得了良好的成果。主要技術創新如下：
1.采用有限元仿真分析，建立了皮帶輪和軸套的強度、應力與位移之間的數學模型，為皮帶輪結構優化提供了依據。
2.設計、開發了軸向截面呈“T”型、“T+L”型和“U+S”型的焊接式旋壓槽皮帶輪、鈑金制和管制平皮帶輪，提高了與旋壓工藝的匹配性，改善了皮帶輪的動平衡性能；提出了原材料鋼板選用SAE 1006-1010\SPCC\SPHE\ST12\08F\08AL等深沖冷軋鋼板，鋼管選用08F的10#鋼管的最佳選型，確保了皮帶輪旋壓件的金相組織和抗疲勞性能優于國內外同類產品。
3.優化了厚壁軸套皮帶輪精密旋壓成型工藝，并開發了步進式組合模壓設備。該工藝將皮帶輪分解為步進組合模壓件與軸套車削件，采用氣體保護焊將步進組合模壓件與軸套車削件焊接成一體式皮帶輪毛坯，再通過四工位精密旋壓成型，解決了厚壁軸套+薄壁輻板+輪輻+輪圈類皮帶輪的旋壓加工技術難題，大幅節約了原材料。
4.設計、開發了高精度四工位立式數控皮帶輪精密旋壓設備。即采用板料成形壓縮（增厚）、團料分配（齒形成部位旋平）、團料再分配（預成形）和精密旋壓四道次成型工藝，開發了旋輪擠壓力閉環控制系統和液壓油溫閉環控制系統，解決了現有旋壓機因旋輪擠壓力過大容易破壞旋壓件金相組織而產生皮帶輪表面裂紋的技術難題，確保了旋壓件的精度與跳動，提高了產品合格率。
5.開發了“年產3000萬套乘用車發動機皮帶輪全自動精密旋壓生產線”，實現了上下料、沖模、焊接、旋壓、沖孔和表面處理的自動化。
三、技術經濟指標
經福建省產品質量檢驗研究院檢測，乘用車皮帶輪產品各項性能指標符合GB/T11357-2008《帶輪的材質、表面粗糙度及平衡》和Q/FWET 001-2016《旋壓汽車皮帶輪》企業標準，并符合美國通用汽車公司的技術標準。皮帶輪精密旋壓成套設備，符合Q/FWET002-2019《旋壓帶輪智能制造成套設備》企業標準。
四、知識產權情況
項目成果獲得授權發明專利3件，授權新型專利7件。
五、應用推廣及效益情況
迄今為止，已批量供應美國通用汽車公司、蓋茨（GATES）公司、MUBEA（慕貝爾）公司、舍弗勒、麥格納、萊頓等國內外客戶70000萬套，累計實現銷售收入超過10億元人民幣，創利稅超過8000萬元。同時提高了下游用戶產品的檔次和附加值。項目的實施為企業培養了一批技術創新骨干，建立了一支科研隊伍，提升了企業科技創新能力。
六、行業貢獻
研發成果豐富和完善了金屬材料塑性加工工藝與設備，大幅提高了旋壓皮帶輪的產品精度和質量，實現了次品率≤0.03‰的國際先進水平，滿足了全球高端乘用車發動機皮帶輪的需求，推動了汽車輕量化，顯著促進了行業科技進步和市場競爭力的提高。

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