1. Forjamento livre
A forjagem livre refere-se ao método de processamento que utiliza ferramentas simples de uso geral ou aplica diretamente uma força externa à peça bruta entre as bigornas superior e inferior do equipamento de forjamento para deformá-la e obter peças forjadas com a forma geométrica e a qualidade interna desejadas.
A forja livre produz principalmente peças forjadas em pequenos lotes. Equipamentos de forjamento, como martelos de forjamento e prensas hidráulicas, são usados para formar os tarugos e obter peças forjadas de qualidade. A forja livre adota o método de forjamento a quente.
O processo de forjamento livre inclui um processo básico, um processo auxiliar e um processo de acabamento.
O processo básico de forjamento livre consiste em recalcamento, trefilação, puncionamento, dobra, corte, torção, deslocamento e forjamento, entre outros. No entanto, os três processos mais comumente utilizados na produção real são o recalcamento, a trefilação e o puncionamento.
Processo auxiliar: processo de pré-deformação, como prensagem da mandíbula, prensagem da borda do lingote de aço, corte do ombro, etc.
Processo de acabamento: processo de redução dos defeitos superficiais das peças forjadas, como a remoção de irregularidades e o acabamento da superfície da peça.
Vantagem:
(1) A flexibilidade de forjamento é grande, pode produzir peças pequenas de menos de 100 kg. E também pode produzir peças pesadas de até 300 t.
(2) As ferramentas utilizadas são ferramentas simples de uso geral.
(3) A conformação de peças forjadas consiste em deformar gradualmente a peça bruta em diferentes regiões. Portanto, a tonelagem do equipamento de forjamento necessária para forjar a mesma peça é muito menor do que a do forjamento em matriz.
(4) Requisitos de baixa precisão para equipamentos.
(5) O ciclo de produção é curto.
Desvantagens:
(1) A eficiência de produção é muito menor do que a da forja em matriz.
(2) As peças forjadas têm formas simples, baixa precisão dimensional e superfícies ásperas.
(3) Os trabalhadores têm alta intensidade de trabalho e exigem altos níveis técnicos.
(4) Não é fácil realizar a mecanização e a automação.
2. Forjamento em matriz
A forjagem em matriz refere-se ao método de forjamento no qual as peças forjadas são obtidas pela conformação de peças brutas com matrizes em equipamentos especiais de forjamento em matriz. As peças forjadas produzidas por esse método apresentam dimensões precisas, baixa tolerância de usinagem, estrutura complexa e alta produtividade.
Classificados de acordo com o equipamento utilizado: forjamento em matriz no martelo, forjamento em matriz na prensa de manivela, forjamento em matriz na máquina de forjamento plano, forjamento em matriz na prensa de fricção, etc.
Vantagens:
(1) Maior eficiência de produção. Durante o forjamento em matriz, a deformação do metal é realizada na cavidade da matriz, de modo que a forma desejada pode ser obtida rapidamente.
(2) Podem ser forjados objetos com formas complexas.
(3) Pode tornar a distribuição aerodinâmica do metal mais racional e melhorar a vida útil das peças.
(4) O tamanho da forja da matriz é mais preciso, a qualidade da superfície é melhor e a tolerância de usinagem é menor.
(5) Economizar materiais metálicos e reduzir a carga de trabalho de corte.
(6) Sob a condição de lotes suficientes, o custo das peças pode ser reduzido.
Desvantagens:
(1) O peso das peças forjadas em matriz é limitado pela capacidade dos equipamentos gerais de forjamento em matriz, geralmente abaixo de 7 kg.
(2) O ciclo de fabricação da matriz de forjamento é longo e o custo é elevado.
(3) O custo de investimento do equipamento de forjamento em matriz é maior do que o da prensa de forjamento livre.
3. Forjamento por rolos
A forjagem por laminação refere-se a um processo de forjamento no qual um par de matrizes em forma de leque, que giram em sentidos opostos, é utilizado para deformar plasticamente o tarugo, obtendo-se assim a peça forjada ou o tarugo para forjamento desejado.
A deformação por laminação é uma deformação tridimensional complexa. A maior parte do material deformado flui longitudinalmente, aumentando o comprimento do tarugo, enquanto uma pequena parte flui lateralmente, aumentando sua largura. Durante o processo de laminação, a área da seção transversal da base do tarugo diminui continuamente. O processo de laminação utiliza o princípio da conformação por rolos para deformar gradualmente uma peça bruta.
A forjagem por laminação é adequada para processos de deformação como alongamento de eixos, laminação de placas e distribuição de materiais ao longo do comprimento. A forjagem por laminação pode ser usada para produzir bielas, brocas helicoidais, chaves, pregos de estrada, enxadas, picaretas e pás de turbina, etc.
Em comparação com a forjagem em matriz convencional, a forjagem por rolos apresenta as vantagens de estrutura de equipamento simples, produção estável, baixa vibração e ruído, fácil automação e alta eficiência de produção.
4. Forjamento de matrizes de pneus
A forjagem em matriz de pneus é um método de forjamento que utiliza a técnica de forjamento livre para criar um bloco sólido, que é então moldado em um molde de pneu. É um método intermediário entre o forjamento livre e o forjamento em matriz. É amplamente utilizado em pequenas e médias empresas com poucos equipamentos de forjamento em matriz, sendo a maioria delas composta por martelos de forjamento livre.
Existem muitos tipos de moldes para pneus usados na forjaria de pneus, sendo os mais comuns na produção os moldes de queda, de fivela, de fixação, de amortecimento, de aperto, etc.
A matriz cilíndrica fechada é usada principalmente para a forjagem de peças rotativas. Por exemplo, engrenagens com ressaltos em ambas as extremidades são às vezes usadas para forjar peças não rotativas. A forjagem em matriz cilíndrica fechada é um processo sem rebarbas.
Para a confecção de moldes de pneus com formatos complexos, é necessário adicionar duas metades do molde (ou seja, adicionar uma superfície de separação) ao molde cilíndrico para criar um molde cilíndrico combinado. A peça bruta é então formada na cavidade composta pelas duas metades do molde.
O filme composto geralmente é formado por duas partes: os moldes superior e inferior. Para garantir o encaixe perfeito entre os moldes superior e inferior e evitar o deslocamento das peças forjadas, são frequentemente utilizados pinos-guia para o posicionamento. A fixação por matriz é utilizada principalmente na produção de peças forjadas não rotativas com formatos complexos, como bielas, garfos, etc.
Em comparação com a forjagem livre, a forjagem em matriz de pneus apresenta as seguintes vantagens:
(1) Como o blank é formado na cavidade da matriz, o tamanho do forjado é relativamente preciso e a superfície é relativamente lisa.
(2) A distribuição do tecido aerodinâmico é razoável, portanto a qualidade é alta.
(3) A forjagem em matriz de pneus pode forjar peças com formas relativamente complexas. Como a forma da peça forjada é controlada pela cavidade da matriz, o tarugo é formado rapidamente. E a produtividade é de 1 a 5 vezes maior do que a da forjagem livre.
(4) Restam poucos blocos, portanto a tolerância de usinagem é pequena. Isso não apenas economiza material metálico, mas também reduz as horas de trabalho de usinagem.
Desvantagens:
(1) É necessário um martelo de forjamento com uma tonelagem maior;
(2) Somente peças forjadas pequenas podem ser produzidas;
(3) A vida útil do molde do pneu é baixa;
(4) Geralmente é necessário recorrer à mão de obra para movimentar o molde do pneu durante o trabalho, portanto a intensidade do trabalho é relativamente alta;
(5) A forjagem em matriz de pneus é usada para produzir lotes médios e pequenos de forjados.
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Data da publicação: 30 de junho de 2023
