forja

Capitulo III

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CAPÍTULO III
Formado de Metales y Trabajo con Lámina
Metálica

UMSS – Facultad de Ciencias y Tecnología

Ing. Mecánica – Tecnología Mecánica II

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3.1. FUDAMENTOS DEL FORMADO DE METALES
El formado de metales incluye varios procesos de manufactura en los cuales se usa la deformación
plástica para cambiar la forma de las piezas metálicas. Ladeformación resulta del uso de una
herramienta que usualmente es un dado para formar metales, el cual aplica esfuerzos que exceden la
resistencia a la fluencia del metal. Por tanto, el metal se deforma para tornar la forma que determina la
geometría del dado.
En general, se aplica el esfuerzo de compresión para deformar plásticamente el metal. Sin
embargo, algunos procesos de formado estiran elmetal, mientras que otros lo doblan y otros más lo
cortan. Para formar exitosamente un metal éste debe poseer ciertas propiedades. Las propiedades
convenientes para el formado son generalmente una baja resistencia a la fluencia y alta ductilidad. Estas
propiedades son afectadas por la temperatura. La ductilidad se incrementa y la resistencia a la fluencia se
reduce cuando se aumenta latemperatura de trabajo. El efecto de la temperatura da lugar a la distinción
entre trabajo en frío, trabajo en caliente por debajo de la temperatura de recristalización y trabajo en
caliente. La velocidad de formación y la fricción son factores adicionales que afectan el desempeño del
formado de metales. En este capítulo examinaremos dichos aspectos, pero primero proporcionamos una
visión general delos procesos de formado de metales.
3.1.1.

PRINCIPIO DEL FORMADO DE METALES

3.1.1.1. Proceso de deformación volumétrica
Los procesos del formado se pueden clasificar en: 1) procesos de deformación volumétrica y 2)
procesos de trabajo metálico. Estas dos categorías se cubren en detalle en la sesión 3.2 y 3.3,
respectivamente.
Los procesos de deformación volumétrica se caracterizan pordeformaciones significativas y
cambios de forma, la relación entre el área superficial y el volumen de trabajo es relativamente pequeña.
El término volumétrico describe a las partes de trabajo que tienen esta baja relación de área volumen. La
forma del trabajo inicial para estos procesos incluye tochos cilíndricos y barras rectangulares. La
operación básica en deformación volumétrica se ilustraen la figura 3.1 como sigue:
•

Laminado. Es un proceso de deformación por compresión en el cual el espesor de una plancha o
placa se reduce por medio de herramientas cilíndricas opuestas llamadas rodillos. Los rodillos giran
para estirar la placa y realizar el trabajo dentro de la abertura entre ellos y comprimirla.

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Forjado. En el Forjado se comprime una pieza de trabajo entre dosdados opuestos, de manera que
la forma del dado se imprima para obtener el trabajo requerido. El forjado es un proceso tradicional
de trabajo en caliente, pero muchos tipos de forjado se hacen también en frío.

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Extrusión. Es un proceso de compresión en el cual se fuerza el metal detrabajo a fluir a través de la
abertura de un dado para que tome, la forma de la abertura de éste en su sección transversal.

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Estirado. En este proceso de formado, el diámetro de un alambre o barra se reduce cuando se tira
del alambre a través de la abertura del dado.

FIGURA 3,1 Procesos básicos de deformación volumétrica: (a) laminado (b) forjado (c)
extrusión y (d) estirado. Elmovimiento relativo en las operaciones se indica por v, y las
se indican por F.

3.1.1.2. Trabajo de láminas metálicas
Los procesos de trabajo con láminas metálicas son operaciones de formado o preformado de
láminas de metal, tiras y rollos. La relación entre el área superficial y el volumen del material inicial es
alta; por lo que esta relación es un medio útil para diferenciar la deformación...