1. Forjado libre
El forjado libre se refiere al método de procesamiento que consiste en utilizar herramientas sencillas de uso general o aplicar directamente una fuerza externa a la pieza en bruto entre los yunques superior e inferior del equipo de forjado para deformarla y obtener piezas forjadas con la forma geométrica y la calidad interna requeridas.
El forjado libre produce principalmente piezas forjadas en lotes pequeños. Se utilizan equipos de forjado, como martillos de forja y prensas hidráulicas, para dar forma a las piezas en bruto y obtener forjas de calidad. El forjado libre emplea el método de forjado en caliente.
El proceso de forjado libre incluye un proceso básico, un proceso auxiliar y un proceso de acabado.
El proceso básico de forja libre incluye recalcado, estirado, punzonado, doblado, corte, torsión, desplazamiento y forjado, etc. Pero los tres procesos más utilizados en la producción real son el recalcado, el estirado y el punzonado.
Proceso auxiliar: proceso de predeformación, como el prensado de la mandíbula, el prensado del borde del lingote de acero, el corte del hombro, etc.
Proceso de acabado: proceso de reducción de los defectos superficiales de las piezas forjadas, como la eliminación de las irregularidades y el moldeado de la superficie de la pieza.
Ventaja:
(1) La flexibilidad de forjado es excelente, puede producir piezas pequeñas de menos de 100 kg. Y también puede producir piezas pesadas de hasta 300 t.
(2) Las herramientas utilizadas son herramientas sencillas de uso general.
(3) El conformado de forjas consiste en deformar gradualmente la pieza en bruto en diferentes regiones. Por lo tanto, el tonelaje de equipo de forja necesario para forjar la misma pieza es mucho menor que el de la forja en matriz.
(4) Requisitos de baja precisión para los equipos.
(5) El ciclo de producción es corto.
Desventajas:
(1) La eficiencia de producción es mucho menor que la del forjado en matriz.
(2) Las piezas forjadas tienen formas simples, baja precisión dimensional y superficies rugosas.
(3) Los trabajadores tienen una alta intensidad de trabajo y requieren altos niveles técnicos.
(4) No es fácil lograr la mecanización y la automatización.
2. Forjado de matrices
El forjado en matriz se refiere al método de forjado en el que las piezas forjadas se obtienen mediante la conformación de piezas en bruto con matrices en equipos especiales de forjado en matriz. Las piezas forjadas producidas mediante este método son de dimensiones precisas, requieren poco mecanizado, tienen una estructura compleja y ofrecen una alta productividad.
Clasificados según el equipo utilizado: forjado en matriz sobre martillo, forjado en matriz sobre prensa de manivela, forjado en matriz sobre máquina de forja plana, forjado en matriz sobre prensa de fricción, etc.
Ventajas:
(1) Mayor eficiencia de producción. Durante el forjado en matriz, la deformación del metal se lleva a cabo en la cavidad de la matriz, por lo que se puede obtener rápidamente la forma deseada.
(2) Se pueden forjar piezas con formas complejas.
(3) Puede hacer que la distribución del metal sea más razonable y mejorar la vida útil de las piezas.
(4) El tamaño del forjado del troquel es más preciso, la calidad de la superficie es mejor y el margen de mecanizado es menor.
(5) Ahorrar materiales metálicos y reducir la carga de trabajo de corte.
(6) En condiciones de lotes suficientes, el costo de las piezas puede reducirse.
Desventajas:
(1) El peso de las piezas forjadas en matriz está limitado por la capacidad de los equipos generales de forja en matriz, generalmente por debajo de 7 kg.
(2) El ciclo de fabricación del troquel de forja es largo y el costo es alto.
(3) El costo de inversión de los equipos de forja de troqueles es mayor que el de las prensas de forja libre.
3. Forjado por rodillos
El forjado por laminación se refiere a un proceso de forjado en el que se utilizan un par de matrices en forma de abanico que giran en sentido contrario para deformar plásticamente la pieza en bruto y obtener así la pieza forjada o la pieza en bruto deseada.
La deformación por laminación es una deformación tridimensional compleja. La mayor parte del material deformado fluye longitudinalmente, aumentando la longitud de la pieza, mientras que una pequeña parte fluye lateralmente, incrementando su anchura. Durante el proceso de laminación, el área de la sección transversal de la raíz de la pieza disminuye continuamente. Este proceso utiliza el principio de conformado por laminación para deformar gradualmente la pieza en bruto.
El forjado por laminación es adecuado para procesos de deformación como el alargamiento de ejes, el laminado de planchas y la distribución de materiales a lo largo de su longitud. Este proceso se puede utilizar para fabricar bielas, brocas helicoidales, llaves inglesas, clavos para carreteras, azadas, picos y álabes de turbina, entre otros.
En comparación con el forjado en matriz convencional, el forjado en rodillos presenta las ventajas de una estructura de equipo sencilla, una producción estable, bajas vibraciones y ruido, fácil automatización y alta eficiencia de producción.
4. Forjado de troqueles de neumáticos
El forjado de neumáticos con troquel es un método que utiliza el forjado libre para crear una pieza en bruto y luego la moldea en el neumático. Se sitúa entre el forjado libre y el forjado con troquel. Es muy utilizado en pequeñas y medianas empresas con pocos equipos de forjado con troquel, la mayoría de los cuales son martillos de forjado libre.
En la forja de neumáticos se utilizan muchos tipos de moldes, y los más comunes en la producción son el molde de caída, el molde de hebilla, el molde de ajuste, el molde de amortiguación, el molde de sujeción, etc.
El troquel de cilindro cerrado se utiliza principalmente para el forjado de piezas rotativas. Por ejemplo, en ocasiones se emplean engranajes con salientes en ambos extremos para el forjado de piezas no giratorias. El forjado con troquel de cilindro cerrado es un proceso sin rebabas.
Para forjar moldes de neumáticos con formas complejas, es necesario añadir dos medios moldes (es decir, añadir una superficie de separación) al molde cilíndrico para crear un molde cilíndrico combinado. La pieza en bruto se forma en la cavidad compuesta por los dos medios moldes.
La película compuesta suele constar de dos partes: el molde superior e inferior. Para alinear ambos moldes y evitar el desplazamiento de las piezas forjadas, se suelen utilizar guías y pasadores para su posicionamiento. La sujeción del molde se emplea principalmente para producir piezas forjadas no giratorias con formas complejas, como bielas, horquillas, etc.
En comparación con el forjado libre, el forjado con troquel para neumáticos presenta las siguientes ventajas:
(1) Dado que la pieza en bruto se forma en la cavidad de la matriz, el tamaño de la forja es relativamente preciso y la superficie es relativamente lisa.
(2) La distribución del tejido aerodinámico es razonable, por lo que la calidad es alta.
(3) El forjado con troquel para neumáticos permite forjar piezas con formas relativamente complejas. Dado que la cavidad del troquel controla la forma de la pieza forjada, la pieza en bruto se forma rápidamente. Además, la productividad es de 1 a 5 veces mayor que la del forjado libre.
(4) Quedan pocos bloques, por lo que el margen de mecanizado es pequeño. Esto no solo ahorra material metálico, sino que también reduce las horas de trabajo del operario de mecanizado.
Desventajas:
(1) Se requiere un martillo de forja con mayor tonelaje;
(2) Solo se pueden producir piezas forjadas pequeñas;
(3) La vida útil del molde del neumático es baja;
(4) Generalmente es necesario depender de mano de obra para mover el molde de neumáticos durante el trabajo, por lo que la intensidad del trabajo es relativamente alta;
(5) El forjado con troquel de neumáticos se utiliza para producir lotes medianos y pequeños de piezas forjadas.
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Fecha de publicación: 30 de junio de 2023
