一、科学技术领域
本项目属于机械工程->机械制造与设备->塑性加工工艺与设备
二、主要科技内容
旋压皮带轮是一种轻型结构的带轮，由金属钣（管）材经拉伸、反拉伸和多道次精密旋压成型。具有产品质量轻、省料节能，生产效率高，无环境污染等优势。在汽车等多种机械领域基本上取代了传统的皮带轮。作为传动系统的主要配套产品，近年来我国汽车皮带轮行业发展迅速，国内皮带轮生产企业与国外先进技术的差距虽然进一步缩小，但我国皮带轮行业从技术层面还存在以下技术难题需要解决：
一是现有钣金制平皮带轮存在轴承座与轮圈、轮辐轴向截面结构不合理，轮毂与辐板间存在应力集中问题，导致与旋压工艺匹配性和动平衡性能差，影响传动效率；二是现有皮带轮旋压设备，由于某一工位存在过渡旋压产生大的变形量，旋压加工过程使旋压件内部金相组织的晶粒粗大，甚至产生裂纹；此外，旋压运行压力稳定性差，造成不同位置旋轮进给量和进给速度无法精确控制，导致产品跳动大与椭圆，产生旋压件产品“三低”（产品精度低、产品合格率低和加工效率低）；三是对厚壁轴套+薄壁辐板+轮辐+轮圈类的皮带轮，由于厚轴套与薄辐板所需原材料存在较大的厚度差，采用现有直接将厚轴套与薄辐板旋压加工，难以实现一次成型，既浪费原材料又影响产品质量，成为厚壁轴套皮带轮加工的技术难题。
针对现有皮带轮轴向结构和加工技术的局限，结合市场需求和技术发展趋势，威而特公司，充分利用多年的技术积累，围绕皮带轮精度、成品率、加工效率，重点开展了“旋压皮带轮结构优化与材料选型研究”“四工位立式数控精密旋压成型设备及旋轮挤压力闭环控制系统开发”和“节材型厚壁轴套旋压皮带轮成型工艺优化及步进式组合模油压机开发”，取得了良好的成果。主要技术创新如下：
1.采用有限元仿真分析，建立了皮带轮和轴套的强度、应力与位移之间的数学模型，为皮带轮结构优化提供了依据。
2.设计、开发了轴向截面呈“T”型、“T+L”型和“U+S”型的焊接式旋压槽皮带轮、钣金制和管制平皮带轮，提高了与旋压工艺的匹配性，改善了皮带轮的动平衡性能；提出了原材料钢板选用SAE 1006-1010\SPCC\SPHE\ST12\08F\08AL等深冲冷轧钢板，钢管选用08F的10#钢管的最佳选型，确保了皮带轮旋压件的金相组织和抗疲劳性能优于国内外同类产品。
3.优化了厚壁轴套皮带轮精密旋压成型工艺，并开发了步进式组合模压设备。该工艺将皮带轮分解为步进组合模压件与轴套车削件，采用气体保护焊将步进组合模压件与轴套车削件焊接成一体式皮带轮毛坯，再通过四工位精密旋压成型，解决了厚壁轴套+薄壁辐板+轮辐+轮圈类皮带轮的旋压加工技术难题，大幅节约了原材料。
4.设计、开发了高精度四工位立式数控皮带轮精密旋压设备。即采用板料成形压缩（增厚）、团料分配（齿形成部位旋平）、团料再分配（预成形）和精密旋压四道次成型工艺，开发了旋轮挤压力闭环控制系统和液压油温闭环控制系统，解决了现有旋压机因旋轮挤压力过大容易破坏旋压件金相组织而产生皮带轮表面裂纹的技术难题，确保了旋压件的精度与跳动，提高了产品合格率。
5.开发了“年产3000万套乘用车发动机皮带轮全自动精密旋压生产线”，实现了上下料、冲模、焊接、旋压、冲孔和表面处理的自动化。
三、技术经济指标
经福建省产品质量检验研究院检测，乘用车皮带轮产品各项性能指标符合GB/T11357-2008《带轮的材质、表面粗糙度及平衡》和Q/FWET 001-2016《旋压汽车皮带轮》企业标准，并符合美国通用汽车公司的技术标准。皮带轮精密旋压成套设备，符合Q/FWET002-2019《旋压带轮智能制造成套设备》企业标准。
四、知识产权情况
项目成果获得授权发明专利3件，授权新型专利7件。
五、应用推广及效益情况
迄今为止，已批量供应美国通用汽车公司、盖茨（GATES）公司、MUBEA（慕贝尔）公司、舍弗勒、麦格纳、莱顿等国内外客户70000万套，累计实现销售收入超过10亿元人民币，创利税超过8000万元。同时提高了下游用户产品的档次和附加值。项目的实施为企业培养了一批技术创新骨干，建立了一支科研队伍，提升了企业科技创新能力。
六、行业贡献
研发成果丰富和完善了金属材料塑性加工工艺与设备，大幅提高了旋压皮带轮的产品精度和质量，实现了次品率≤0.03‰的国际先进水平，满足了全球高端乘用车发动机皮带轮的需求，推动了汽车轻量化，显著促进了行业科技进步和市场竞争力的提高。

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