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一、科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域
本項(xiàng)目屬于機(jī)械工程->機(jī)械制造與設(shè)備->塑性加工工藝與設(shè)備
二、主要科技內(nèi)容
旋壓皮帶輪是一種輕型結(jié)構(gòu)的帶輪，由金屬鈑（管）材經(jīng)拉伸、反拉伸和多道次精密旋壓成型。具有產(chǎn)品質(zhì)量輕、省料節(jié)能，生產(chǎn)效率高，無環(huán)境污染等優(yōu)勢(shì)。在汽車等多種機(jī)械領(lǐng)域基本上取代了傳統(tǒng)的皮帶輪。作為傳動(dòng)系統(tǒng)的主要配套產(chǎn)品，近年來我國汽車皮帶輪行業(yè)發(fā)展迅速，國內(nèi)皮帶輪生產(chǎn)企業(yè)與國外先進(jìn)技術(shù)的差距雖然進(jìn)一步縮小，但我國皮帶輪行業(yè)從技術(shù)層面還存在以下技術(shù)難題需要解決：
一是現(xiàn)有鈑金制平皮帶輪存在軸承座與輪圈、輪輻軸向截面結(jié)構(gòu)不合理，輪轂與輻板間存在應(yīng)力集中問題，導(dǎo)致與旋壓工藝匹配性和動(dòng)平衡性能差，影響傳動(dòng)效率；二是現(xiàn)有皮帶輪旋壓設(shè)備，由于某一工位存在過渡旋壓產(chǎn)生大的變形量，旋壓加工過程使旋壓件內(nèi)部金相組織的晶粒粗大，甚至產(chǎn)生裂紋；此外，旋壓運(yùn)行壓力穩(wěn)定性差，造成不同位置旋輪進(jìn)給量和進(jìn)給速度無法精確控制，導(dǎo)致產(chǎn)品跳動(dòng)大與橢圓，產(chǎn)生旋壓件產(chǎn)品“三低”（產(chǎn)品精度低、產(chǎn)品合格率低和加工效率低）；三是對(duì)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(xiàn)有直接將厚軸套與薄輻板旋壓加工，難以實(shí)現(xiàn)一次成型，既浪費(fèi)原材料又影響產(chǎn)品質(zhì)量，成為厚壁軸套皮帶輪加工的技術(shù)難題。
針對(duì)現(xiàn)有皮帶輪軸向結(jié)構(gòu)和加工技術(shù)的局限，結(jié)合市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，威而特公司，充分利用多年的技術(shù)積累，圍繞皮帶輪精度、成品率、加工效率，重點(diǎn)開展了“旋壓皮帶輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化與材料選型研究”“四工位立式數(shù)控精密旋壓成型設(shè)備及旋輪擠壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)開發(fā)”和“節(jié)材型厚壁軸套旋壓皮帶輪成型工藝優(yōu)化及步進(jìn)式組合模油壓機(jī)開發(fā)”，取得了良好的成果。主要技術(shù)創(chuàng)新如下：
1.采用有限元仿真分析，建立了皮帶輪和軸套的強(qiáng)度、應(yīng)力與位移之間的數(shù)學(xué)模型，為皮帶輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了依據(jù)。
2.設(shè)計(jì)、開發(fā)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(dòng)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(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品。
3.優(yōu)化了厚壁軸套皮帶輪精密旋壓成型工藝，并開發(fā)了步進(jìn)式組合模壓設(shè)備。該工藝將皮帶輪分解為步進(jìn)組合模壓件與軸套車削件，采用氣體保護(hù)焊將步進(jìn)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(shù)難題，大幅節(jié)約了原材料。
4.設(shè)計(jì)、開發(fā)了高精度四工位立式數(shù)控皮帶輪精密旋壓設(shè)備。即采用板料成形壓縮（增厚）、團(tuán)料分配（齒形成部位旋平）、團(tuán)料再分配（預(yù)成形）和精密旋壓四道次成型工藝，開發(fā)了旋輪擠壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)和液壓油溫閉環(huán)控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有旋壓機(jī)因旋輪擠壓力過大容易破壞旋壓件金相組織而產(chǎn)生皮帶輪表面裂紋的技術(shù)難題，確保了旋壓件的精度與跳動(dòng)，提高了產(chǎn)品合格率。
5.開發(fā)了“年產(chǎn)3000萬套乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪全自動(dòng)精密旋壓生產(chǎn)線”，實(shí)現(xiàn)了上下料、沖模、焊接、旋壓、沖孔和表面處理的自動(dòng)化。
三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
經(jīng)福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院檢測(cè)，乘用車皮帶輪產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)符合GB/T11357-2008《帶輪的材質(zhì)、表面粗糙度及平衡》和Q/FWET 001-2016《旋壓汽車皮帶輪》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并符合美國通用汽車公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。皮帶輪精密旋壓成套設(shè)備，符合Q/FWET002-2019《旋壓帶輪智能制造成套設(shè)備》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
四、知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況
項(xiàng)目成果獲得授權(quán)發(fā)明專利3件，授權(quán)新型專利7件。
五、應(yīng)用推廣及效益情況
迄今為止，已批量供應(yīng)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(nèi)外客戶70000萬套，累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售收入超過10億元人民幣，創(chuàng)利稅超過8000萬元。同時(shí)提高了下游用戶產(chǎn)品的檔次和附加值。項(xiàng)目的實(shí)施為企業(yè)培養(yǎng)了一批技術(shù)創(chuàng)新骨干，建立了一支科研隊(duì)伍，提升了企業(yè)科技創(chuàng)新能力。
六、行業(yè)貢獻(xiàn)
研發(fā)成果豐富和完善了金屬材料塑性加工工藝與設(shè)備，大幅提高了旋壓皮帶輪的產(chǎn)品精度和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了次品率≤0.03‰的國際先進(jìn)水平，滿足了全球高端乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪的需求，推動(dòng)了汽車輕量化，顯著促進(jìn)了行業(yè)科技進(jìn)步和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提高。

1.林衛(wèi)東  2.張培凱  3.鐘宜欽  4.高日華  5.許兆昌  6.林歡樂  7.林曉強(qiáng)  8.陳寒劍