forjado

Capitulo III
3.2.2.

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FORJADO

El forjado es un proceso de deformación en el cual el material se comprime entre los dados,
usando impacto o presión gradual para formar la parte. Es la operación más antigua para formado de
metales y se remonta quizá al año 5000 a.C. En la actualidad el forjado es un proceso industrial
importante, mediante el cual se hacen una variedad de componentesde alta resistencia para
automóviles, vehículos aeroespaciales y otras aplicaciones, la industria del acero y de otros metales
básicos usa el forjado para fijar la forma básica de grandes componentes que luego se maquinan para
lograr su forma final y dimensiones definitivas.
Una manera de clasificar las operaciones de forja es mediante la temperatura de trabajo. La
mayoría de las operacionesde forja se realizan en caliente (por arriba y por debajo de la temperatura de
recristalización), dada la demanda de deformación que el proceso requiere y la necesidad de reducir la
resistencia e incrementar la ductilidad del metal de trabajo, sin embargo, el forjado en frío también es muy
común para ciertos productos. La ventaja del forjado en frío es la mayor resistencia que adquiere elmaterial, que resulta del endurecimiento por deformación.
En el forjado se aplica la presión por impacto o en forma gradual. La diferencia depende más del
tipo de equipo que de las diferencias en la tecnología de los procesos. Una máquina de forjado que aplica
cargas de impacto se llama martinete de forja, mientras la que aplica presión gradual se llama prensa de
forjado.
Otra diferencia, entrelas operaciones de forjado es el grado en que los dados restringen el flujo del
metal de trabajo. Atendiendo a esta clasificación, hay tres tipos de operaciones de forjado: a) forjado en
dado abierto, b) forjado en dado impresor y c) forjado sin rebaba.
3.2.2.1. Forjado en dado abierto
El caso más simple de forjado consiste en comprimir una parte de sección cilíndrica entre dos
dadosplanos, muy semejante a un ensayo de la compresión. Esta operación de forjado se conoce como
recalcado o forjado para recalcar, reduce la altura de material de trabajo e incrementa su diámetro.

FIGURA 3.16 Deformación homogénea de una parte de trabajo cilíndrica bajo
condiciones ideales en una operación de forjado en dado abierto: (1) inicio del proceso
con la parte de trabajo a su altura ydiámetros originales, (2) compresión parcial y (3)
tamaño final.

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología

Ing. Mecánica – Tecnología Mecánica II

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Análisis del Forjado en Dado Abierto Si el forjado en dado abierto se lleva a cabo bajo
condiciones ideales, sin fricción entre el material de trabajo y la superficie del dado, ocurre una
deformación homogénea y el flujoradial de material es uniforme a lo largo de su altura como se
representa en la figura 3.16. Bajo condiciones ideales, el esfuerzo real que experimenta el material
durante el proceso, se puede determinar por:

ε = ln

ho
h

(3.19)

Donde
ho = altura inicial del trabajo, (mm); y
h = altura de un punto intermedio en el proceso (mm)
Al final de la carrera de compresión, h = hf (su valorfinal) y el esfuerzo real alcanza su máximo valor.
Se puede estimar la fuerza para ejecutar el recalcado. Se puede obtener la fuerza requerida para
continuar la compresión a una altura dada h durante el proceso, multiplicando el área correspondiente de
la sección transversal por el esfuerzo de fluencia:

F =Yf A

(3.20)

Donde
F = fuerza, (N);
2

A = área de la sección transversal dela parte, (mm );
Yf = esfuerzo de fluencia correspondiente al esfuerzo dado por la ecuación 3.19, (MPa).
El área A se incrementa continuamente al reducirse la altura h durante la operación. El esfuerzo de
fluencia Yf se incrementa también como resultado del endurecimiento por trabajo, excepto cuando el
metal es perfectamente plástico (trabajo en caliente). En este caso, el exponente de...