Prof.º Lincoln Brum Leite Gusmão Pinheiro

Tecngº em Fabricação Mecânica

FORJAMENTO

Coordenação de Mecânica

Curso de Tecnologia em Processos de Fabricação Mecânica

Forjamento

1. Forjamento em matriz aberta – planas, arrendondas e em “V”– Operação rápida;– Movimento longitudinal do metal;– Grande deformação no centro da barra;– Abaulamento lateral mínimo.

“Open Dies”

Forjamento

1. Forjamento em matriz aberta – Quando Utilizá-lo?– Quando a peça for muito grande para ser forjada em matrizes

fechadas;– Quando as propriedades mecânicas obtidas com matrizes

abertas não são conseguidas em outros processos de conformação;

– Quando a quantidade de peças é deveras pequena para uma matriz fechada;

– Quando o prazo de entrega é tão curto que não há tempo de se frabricar a matriz fechada.

Forjamento

1. Forjamento em matriz aberta – Que tipo de peças?– De alguns quilogramas a 600 toneladas;– Eixos de navios que medem mais de 2 metros de diâmetro por

23 m de comprimento;– O tamanho da peça é limitado apenas pelo tamanho das

máquinas para aquecimento, fixação e forja.

Forjamento

1. Forjamento em matriz aberta – Que tipo de geometria?– Depende da matriz e do posicionamento da peça

Forjamento

1. Forjamento em matriz aberta – Equipamentos de apoio

Forjamento

1. Forjamento em matriz aberta – Equipamentos de apoio

Geralmente são usadas prensas hidráulicas

Forjamento

1. Forjamento em matriz aberta – Forjabilidade

Forjamento - Exemplos

Forjamento - Exemplos

Forjamento - Exemplos

Forjamento - Exemplos

Forjamento - Exemplos

Forjamento

2. Forjamento em matriz fechada– Um golpe por cavidade (várias cavidades, várias etapas);– Utilizadas para grande número de peças;– Possui vários estágios na mesma matriz.

“Impression Die”

Forjamento

2. Forjamento em matriz fechada - Limites– Tamanho e peso das peças limitados apenas pelos

equipamentos;– Peças com 25.400 Kg já foram forjadas neste processo com

sucesso;– Contudo, mais de 70% das peças forjadas neste processo têm

menos de 900 Kg;– Formas complexas e não simétricas podem facilmente ser

realizadas; quanto mais complexa, mas etapas;

“Impression Die”

Forjamento

2. Forjamento em matriz fechada – Materiais possíveis

Classificação de ligas em ordem crescente, quanto à dificuldade de forjamento

Forjamento

2. Forjamento em matriz fechada – Materiais possíveis

Forjamento

2. Forjamento em matriz fechada – Classificação:– De Blocos: Resulta numa peça semi-acabada; matriz

geralmente mais barata;– Convencional: Peça acabada, com tolerâncias comerciais;

Matrizes mais leves que as de forjamentos de blocos e apresentam mais detalhes;

– De tolerância fechada: Tolerâncias menores que forjas convencionais, usualmente utilizam pressões mais elevadas; Diminui ou mesmo elimina operações de usinagem, o que pode compensar seu elevado custo.

“Impression Die”

Forjamento

2. Forjamento em matriz fechada – Geometria das peças– O escoamento do metal é completamente influenciado pela

geometria da matriz;– Na maioria dos casos, são necessárias diversas operações para

o escoamento metálico desde a forma simples inicial, até a forma complexa da peça;

“Impression Die”

Forjamento

2. Forjamento em matriz fechada – Geometria das peças

Forjamento - Exemplo

2. Forjamento em matriz fechada

Forjamento

Tipos de forjamento– Recalque (Upset)

Forjamento

Tipos de forjamento– Recalque (Upset)

Forjamento

Tipos de forjamento– Recalque com furação (Piercing)

Forjamento

Tipos de forjamento– Recalque com furação (Piercing)

Forjamento

Tipos de forjamento– Recalque em tubos

Forjamento

Tipos de forjamento– Recalque em tubos

Forjamento

Tipos de forjamento– Recalque com extrusão em Forjamento de alta taxa de energia:

Forjamento

Tipos de forjamento– Forjamento de alta taxa de energia:

Forjamento

3. Material usado em matrizes (Die materials)– Conformação a quente geralmente trabalha entre 315°C e 650°C– As Matrizes normalmente são de aços que contem entre seus

elementos de liga:• Cr (2 a 12%)

• Wo (9 a 18%)

• Va

• Mo

– Endurecidos por Têmpera (Quenching) ao ar ou em sais;• Deve endurecer uniformemente;

– Resistente a abrasão;– Resistente ao calor (dureza em elevadas temperaturas);– Resistência à fadiga.

Vilares VPCW

Forjamento

4. Enxerto em matrizes (Die Inserts)– Prolonga a vida útil das matrizes;– Diminui custos;

Forjamento

4. Enxerto em matrizes (Die Inserts)

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5. Travas e Contra-travas

Forjamento

6. Rebarbas (Flash and flash gutters) Sargeta

Forjamento

7. Pré-formas