forja

CAPÍTULO 4
FORJA
4.1 GENERALIDADES
La forja es la forma más antigua de trabajar los metales, sus antecedentes se encuentran en la
labor de los herreros y en las fraguas de los tiempos bíblicos y mitológicos (figura 4.1). En sus
orígenes representó la deformación del material (hierro) por efecto de martilleo al colocarlo sobre
el yunque (figura 4.2).

FIGURA 4.1 Vulcano forjando las armas deAquiles [Giulio Romano 1499-1546, colección Value Art]

La Revolución Industrial significó la sustitución de la fuerza del herrero por la de las máquinas. En
la actualidad existe una gran variedad de equipos para forja, los cuales permiten la obtención de
piezas de tamaños que van desde un remache hasta el rotor de una turbina.

MODELADO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

FIGURA 4.2 Forja de herrero

Elproceso de forja se define como una operación de conformado mecánico por la cual se
obtienen piezas de sección transversal irregular al comprimir un bloque metálico, denominado
tocho, entre dos útiles de trabajo llamados estampas, aprovechando la plasticidad del material. En
virtud de los elevados niveles de deformación inherentes al proceso, éste se realiza normalmente
en caliente.
Este procesopermite fabricar piezas de materiales ferrosos y no ferrosos en dimensiones,
geometrías y pesos muy variados (figura 4.3) que sería imposible obtener mediante otras
operaciones.
Una de sus principales ventajas es que la pieza de trabajo sale de este proceso con dimensiones
y geometría cercanas a las finales, implicando mayor facilidad y rapidez para su maquinado.

FIGURA 4.3 Diversas piezas forjadas102

CAPÍTULO 4. FORJA

4.2 CLASIFICACIÓN DE LA FORJA
El proceso de forja se clasifica de muy diversas formas, dependiendo del estado del material que
se va a forjar y de la forma del proceso, esto es:
TABLA 4.1 Clasificación de la forja

Frío
Por las condiciones del proceso
Caliente
Matriz abierta

FORJA
Por las características de las herramientas

Matriz cerrada
Forja con rodillos

(a)

(b)FIGURA 4.4 (a) Forja libre o abierta, (b) Dado para forja en estampa

FORJA EN FRÍO. Fundamentalmente se efectúan operaciones de acabado o aquellas que se
caracterizan por pequeños porcentajes de deformación.
FORJA EN CALIENTE. El 90% de piezas forjadas son hechas con este método. Con el
calentamiento correcto de la pieza se mejora la capacidad de ésta para cambiar de forma y
dimensiones, sin que sepresenten fallas o agrietamiento.
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MODELADO DE PROCESOS DE MANUFACTURA

Este método se clasifica según la complejidad del diseño de la matriz, la cual está constituida por
un par de bloques con dimensiones e impresiones determinadas que sirven para dar forma al
metal mediante un mecanismo que acciona las herramientas formadoras, haciendo contacto con
las piezas de trabajo, comprimiéndolas yasea por presión (prensa), o por impacto (martillo).

FIGURA 4.5 Ejemplos del herramental utilizado para forja libre

FORJA DE MATRIZ ABIERTA O LIBRE. Este tipo de proceso (figura 4.5) se emplea para producir
formas simples en poco tiempo y con bajo costo, esto es debido a que carecen de detalles y
dimensiones exactas. Las formas producidas con matriz abierta usualmente requieren de
maquinariaadicional para poder terminar la geometría de la pieza.

FORJA ESTAMPA. En este proceso (figura 4.3, 4.4b, 4.6) se utiliza una matriz, dado o estampa
con una o varias cavidades de la geometría de la pieza. El impacto de la maza o la presión del
émbolo sobre la pieza de trabajo, la obliga a llenar todo el hueco de las matrices coincidentes. La
estampa puede constar de varias etapas (figura 4.6) quefavorezcan la deformación del material y
garanticen precisión y duración del herramental. El número de etapas estará definido por la
complejidad de la pieza a producir.

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CAPÍTULO 4. FORJA

FIGURA 4.6 Dados para Forja, dado progresivo para la fabricación de bielas

FORJA CON RODILLOS. Este proceso (figura 4.7) se emplea para reducir la sección transversal
de barras, razón por la cual se aplica...