Forjado
-
Upload
freddy-antonio -
Category
Documents
-
view
11 -
download
1
description
Transcript of Forjado
FORJADO
DE
METALES
FORJADO
COMPONENTES FORJADOS
a) Esquema de los pasos en el forjado de un cuchillo b) Componentes del tren de aterrizaje del avión C5A y C5B,
fabricados por forjado c) Vista general de una prensa hidráulica de 50.000 Ton.
MICROESTRUCTURA DE LOS GRANOS
a) Fabricada por fundición b) Maquinado de una pieza en bruto c) Forjado (produce partes discretas, buena
resistencia y tenacidad) . Cada proceso tiene sus propias ventajas y limitaciones respecto de las características
externas e internas, propiedades de los materiales, precisión dimensional, acabado superficial y economía de
producción.
CARACTERISTICAS DEL FORJADO
FORJADO DE MATRIZ ABIERTA
a) Tocho cilíndrico sólido recalcado entre dos matrices planas b) Deformación uniforme del tocho sin fricción c)
Deformación con fricción ( abarrilamiento del tocho causado por las fuerzas de fricción en las interfaces entre el
tocho y la matriz.
h
rrYF f
3
21 :forjado de Fuerza 2
OPERACIONES DE MATRIZ ABIERTA
a) Operación de forja de desbaste en una barra rectangular (reducción de espesor acompañada de abarrilamiento)
b) Reducción del diámetro de una barra mediante forjado en matriz abierta c) Espesor de un anillo que se reduce
mediante forjado de matriz abierta.
FORJADO POR MATRIZ DE IMPRESIÓN Y DE MATRIZ
CERRADA
a) a c) Etapas en el formado por matriz de impresión de un tocho sólido (se presenta rebaba, exceso de metal)
d) Terminología estándar para diversas características de una matriz de forjado.
INSERTOS DE MATRIZ
Insertos de matriz utilizados en el forjado del alojamiento de un eje automovilístico
FORJADO DE UNA BIELA
a) Etapas de forjado de una biela para un motor de combustión interna. Obsérvese la cantidad de rebaba requerida
para asegurar el llenado apropiado de las cavidades de la matriz b) Operaciones de forjado con dado convexo y c)
con dado cóncavo para distribuir el material de manera apropiada cuando se da forma previa a la pieza en bruto
para forjarla.
FUERZA DE FORJADO CON MATRIZ DE IMPRESIÓN
F kY f A
RECORTE DE REBABA
Recorte de rebaba de una parte forjada. El material delgado en el centro se elimina mediante troquelado
FORJADO
a) Forjado en matriz cerrada con rebaba b) Forjado de precisión o sin rebaba de un tocho redondo
Preparar una pieza de metal, tocho o preforma mediante procesos como cizallado, tronzado. De ser necesario, limpiar lassuperficies por medios como la limpieza con chorro de granalla
Para forjado en caliente, calentar la pieza de trabajo en un horno apropiado y después, de ser necesario, eliminar lacascarilla tras el calentamiento con un cepillo de alambre, chorro de agua, vapor o raspado. La cascarilla también se puedeeliminar durante las etapas iniciales del forjado, ya que es quebradiza y se desprende durante la deformación
Para forjado en caliente, precalentar y lubricar las matrices; para forjado en frío, lubricar la matriz
Forjar el tocho en las matrices apropiadas y en la secuencia adecuada. De ser necesario, eliminar cualquier exceso dematerial (como las rebabas) por medio de recortado, maquinado o esmerilado
Limpiar la forja, verificar sus dimensiones y de ser necesaria) maquinarla hasta obtener las dimensiones finales y lastolerancias especificadas
SECUENCIA EN LAS OPERACIONES DE FORJADO
Efectuar operaciones adicionales, como enderezado y tratamiento térmico (para mejorar las propiedades mecánicas).Además, realizar las operaciones de acabado que sean necesarias, como maquinado y rectificado
Inspeccionar la forja en caso de cualquier defecto externo e interno
La calidad, tolerancias dimensionales y acabado superficial de una forja dependen del buen control de las anterioresoperaciones
Tolerancias para el forjado en caliente del acero son menores a +- 6mm; en el forjado de precisión +-0.25mm
OPERACIONES DE FORJADO
a) Esquema del proceso de acuñado. Las monedas más antiguas se hacían por medio de forjado de matriz abierta
y carecían de precisión y detalles de forma b) Ejemplo de operación moderna de acuñado que muestra la pieza de
trabajo y las herramientas (acabado superficial superior que se obtiene)
(b)
OPERACIONES DE FORJADO
a) Operación de cabeceado para formar cabezas en sujetadores, como clavos y remaches b) Secuencia de
operaciones para producir la cabeza de un tornillo común por medio de cabeceado
OPERACIONES DE FORJADO
Tocho redondo penetrado que
muestra el patrón de flujo de los
granos
PERNO ESCALONADO
Manufactura de un perno escalonado mediante cabeceo y penetrado
a) Forjado rotatorio b)
Formación de perfiles
internos en una pieza de
trabajo tubular por medio de
forjado rotatorio c) Máquina
de forjado rotatorio con
matriz de cierre que muestra
el formado de un eje
escalonado d) Partes
comunes producidas
mediante forjado rotatorio
FORJADO ROTATORIO
EXTRUSIÓN DE TUBOS
a) Forjado rotatorio de tubos sin mandril b) Forjado rotatorio con mandril c) Secciones transversales producidas
por el forjado rotatorio en mandriles con forma
FORJABILIDAD DE METALES
DEFECTOS EN EL FORJADO
a) Pliegues formados por el pandeo del alma durante el forjado, se debe aumentar el espesor del alma para evitar
este problema b) Defectos internos producidos por un tocho sobredimensionado. Las cavidades de la matriz se
llenan de manera prematura y el material en el centro fluye más allá de las regiones ya llenas cuando se cierran las
matrices
MAQUINAS PARA EL FORJADO
MAQUINAS DE FORJADO
a) Prensa mecánica con accionamiento excéntrico, la flecha excéntrica se puede reemplazar con un cigüeñal para
dar movimiento al ariete arriba y abajo b) Prensa de junta articulada c) Prensa de tornillo d) Prensa hidráulica
COSTO POR PIEZA EN FORJADO
Disminución de los costos por pieza relativos al montaje y al herramental al aumentar el número de piezas
forjadas si todas las piezas utilizan la misma matriz
Costos unitarios relativos de
una pequeña biela fabricada
por medio de diferentes
procesos de forjado y
fundición. Para grandes
cantidades, el forjado es
más económico. La
fundición en arena es el
proceso más económico
para menos de 20.000 piezas
SOPORTES VERTICALES DE LA SUSPENSIÓN
a) Automóvil b) Diseño original para los soportes verticales de la suspensión, mediante una extrusión de
aluminio c) Diseño de reemplazo utilizando una forja de acero d) Diseño optimizado de forja de acero para
nuevos modelos de autos
COMPARACIÓN DE DISEÑOS DE SOPORTES DE
SUSPENSIÓN
Material ilustrativo tomado de:-Manufacturing, Engineering & Technology, Fifth Edition, by Serope Kalpakjian and StevenR. Schmid. ISBN 0-13-148965-8. © 2006 Pearson Education, Inc., Upper Saddle River, NJ. Allrights reserved.