用板、条、带、卷料一模成形,直接冲制出各种齿型、不同模数和带孔或不带孔、轮辐加厚或减薄的圆形、扇形与特定任意形状的片齿轮等,其冲压加工的技术难点如下:
(1)齿型冲切面即齿廓啮合面质量,往往因材质金相组织结构不良、润滑不到位和模具刃口出现不均匀磨损等因素而使冲件冲切面塌角过大,塌角深度超过25%T;冲切面完好率不足75%,低于Ⅳ级而影响使用;冲切面局部毛刺过大,难以彻底清除;冲切面的整体表面粗糙度值大于RA1.6“m,无后续加工工序时小于RA1.6”m,就无法使用。
(2)料厚t<1mm的小尺寸片齿轮,,其当t≤0.5mm时,各种精冲方法都难以加工;用高精度普通冲模冲制,冲切面质量,特别是冲切面表面粗糙度值如何减小到符合要求。
(3)小模数片齿轮,如模数m<0.25mm的渐开线片齿轮,其冲裁模齿形冲切刃口,包括凸模与凹模的齿形刃口在冲裁过程中,要承受较大的压力载荷,容易出现崩刃、压塌、局部过量磨损……,冲制的工件,齿顶部位塌角大,料厚减薄明显,而且模数越小减薄越严重。在齿顶刃口处过量磨损而失效。也有在齿根圆的位
(4)所有冲制片齿轮的冲模,寿命都很低。多数都置,凸模出现了裂纹。由于齿形模数小,节圆上的齿B远小于零件料厚,冲裁时凸模齿形部位的压力峰值数倍于凸模的平均压应力,因而大幅度增加了齿形部位的摩擦力以及由此产生的成倍磨耗,必然导致冲模提前刃磨。
(5)料厚t≥1mm-3mm的薄板片齿轮,多采用各种精冲方法,直接从原材料冲制成品片齿轮零件。由于模数小,节圆齿宽B大多都小于t,多数仅为B≤60%T,甚至40%T或更小。不仅凸模齿形承载压力大,而且冲出齿形齿顶部位减薄,塌角深达20%T-25%T,软料更为严重。
(6)片齿轮的齿形精度、整体的线性尺寸精度以及齿形外廓与孔,尤其是中心孔的同轴度、轮辐群孔的位置度等,受冲压工艺、冲模结构型式、冲模制造精度的制约;冲件材料的力学性能对冲切面质量影响较大。采用连续冲裁工艺冲制的带孔或轮辐厚度与齿形不同需要减薄轮辐或齿形部位的工件,可采用多工位连续冲压工艺:先在压形打扁减薄的工位内外两旁边切口,容纳多余材料及料厚减薄增大的面积,而后才能精冲孔或扩孔、精冲齿形,与只有冲裁工位的连续冲裁模一样,精准的定位系统是确保工件形位精度的关键。齿形与尺寸精度则主要靠提高制模精度保证。
