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Forja
Para otros usos de este término, véase
Forja (desambiguación) .
La forja, al igual que la laminación y la
extrusión, es un proceso de conformado
por deformación plástica que puede
realizarse en caliente o en frío y en el
que la deformación del material se
produce por la aplicación de fuerzas de
compresión .
Este proceso de fabricación se utiliza
para dar una forma y unaspropiedades
determinadas a los metales y aleaciones
a los que se aplica mediante grandes
presiones. La deformación se puede
realizar de dos formas diferentes: por
presión, de forma continua utilizando
prensas, o por impacto, de modo
intermitente utilizando martillos pilones. Hay que destacar que es un proceso de
conformado de metales en el que no se
produce arranque de viruta , con lo que seproduce un importante ahorro de
material respecto a otros procesos, como
por ejemplo el mecanizado.
Los principales tipos de forja que existen
son:
Forja libre
Forja con estampa
Recalcado
Forjado isotérmico
Forja libre
Es el tipo de forja industrial más antiguo
y se caracteriza porque la deformación
del metal no está limitada (es libre) por
su forma o masa. Se utiliza para fabricarpiezas únicas o pequeños lotes de
piezas, donde normalmente éstas son de
gran tamaño. Además este tipo de forja
sirve como preparación de las preformas
a utilizar en forjas por estampa.
También puede encontrarse como forja
en dados abiertos.
Forja con estampa
Antes y después de aplicar el
proceso de forja con estampa
Antes y después de aplicar el
proceso de forja con estampa
Este tipo deforja consiste en colocar la
pieza entre dos matrices que al cerrarse
conforman una cavidad con la forma y
dimensiones que se desean obtener para
la pieza. A medida que avanza el
proceso, ya sea empleando martillos o
prensas, el material se va deformando y
adaptando a las matrices hasta que
adquiere la geometría deseada. Este
proceso debe realizarse con un cordón de
rebaba que sirve paraaportar la presión
necesaria al llenar las zonas finales de la
pieza, especialmente si los radios de
acuerdo de las pieza son de pequeño
tamaño y puede estar sin rebaba,
dependiendo de si las matrices llevan
incorporada una zona de desahogo para
alojar el material sobrante (rebaba) o no.
Se utiliza para fabricar grandes series de
piezas cuyas dimensiones y geometrías
pueden variarampliamente. Las
dimensiones de estas piezas van desde
unos pocos milímetros de longitud y
gramos de peso hasta varios metros y
toneladas , y sus geometrías pueden ser
simples o complejas. Cabe mencionar
que es el forjado de estampa
También puede encontrarse como forja
en dados cerrados.
En efecto asi se presentan estos
forjados.
Forjado isotérmico
Artículo principal: Forjado isotérmico.
Elforjado isotérmico es un tipo especial
de forja en la cual la temperatura de los
troqueles es significativamente superior
a la utilizada en procesos de forja
convencional.
Recalcado
A diferencia de los procesos anteriores
que se realizan en caliente, este además
puede realizarse en frío. Consiste en la
concentración o acumulación de material
en una zona determinada y limitada de
unapieza (normalmente en forma de
barra). Por tanto, una consecuencia
directa de este proceso es que disminuye
la longitud de la barra inicial y aumenta
la sección transversal de ésta en la zona
recalcada.
Si el proceso se realiza en frió y en los
extremos de las piezas se denomina
encabezado en frío.
Fórmulas
Fuerza necesaria para realizar la forja:
donde si se trata de forja con estampa Aes el área proyectada de la pieza
incluyendo la rebaba y Kf (factor de
forma) se obtiene de tablas. En forja
libre A es el área de contacto entre la
matriz y la pieza y K f se obtiene de:
donde es el coeficiente de rozamiento
entre el material y la prensa, y D y h son
el diámetro (o longitud de contacto) y la
altura de la pieza en el instante
calculado.
Cálculo del esfuerzo de...