Processos de conformação FORJAMENTO Processos de Fabricação F A C E R Processos de conformação FORJAMENTO

FORJAMENTO Introdução Tipos de Forjamento e Ferramentas C E R Introdução Tipos de Forjamento e Ferramentas Forjamento Livre -Operações Unitárias Forjamento em Matriz

FORJAMENTO Forjamento é o nome genérico de operações de conformação mecânica efetuadas com esforço de compressão sobre um material dúctil. O material assume o contorno ou perfil da ferramenta de trabalho. F A C E R

FORJAMENTO - Características Na maioria das operações de forjamento emprega- se um ferramental. Constituído por um par de ferramentas de superfície: Plana Côncava, (denominadas matrizes ou estampos)

FORJAMENTO - Tipos F A A quente : C E R A quente : A maioria das operações de forjamento é executada a quente. A frio: São produzidas por forjamento a frio uma grande variedade de peças pequenas, tais como parafusos, pinos, porcas, engrenagens, pinhões, etc.

FORJAMENTO F A C E R FORJAMENTO –Classificação em função da temperatura de trabalho

FORJAMENTO - Histórico É o mais antigo processo de conformar metais Tem suas origens no trabalho dos ferreiros de muitos séculos antes de Cristo. A substituição do braço do ferreiro ocorreu nas primeiras etapas da Revolução Industrial. Atualmente existe um variado maquinário de forjamento, capaz de produzir peças das mais variadas formas e tamanhos , desde alfinetes, pregos, parafusos e porcas até rotores de turbinas e asas de avião.

FORJAMENTO - Classificação O forjamento pode ser dividido em dois grandes grupos de operações: Forjamento em matriz aberta ou Forjamento livre Forjamento em matriz fechada

FORJAMENTO – Matriz Aberta C E R O material é conformado entre matrizes planas ou de formato simples, que normalmente não se tocam. É usado geralmente para fabricar peças grandes com formas simples

FORJAMENTO – Matriz Aberta C E R

FORJAMENTO – Matriz Aberta C E R

FORJAMENTO – Matriz Aberta C E R Forjamento - Matriz Aberta

FORJAMENTO Exemplos: F Eixos de navios e de turbinas A Ganchos C Correntes Âncoras Alavancas Excêntricos ferramentas agrícolas, etc.)

FORJAMENTO F A C E R Também usado para pré-conformar peças que serão submetidas posteriormente a operações de forjamento mais complexas.

FORJAMENTO – Matriz fechada O material é conformado entre duas metades de matriz que possuem, gravadas em baixo-relevo, impressões com o formato que se deseja fornecer à peça. A deformação ocorre sob alta pressão em uma cavidade fechada ou semifechada Obtem-se peças com tolerâncias dimensionais menores do que no forjamento livre.

FORJAMENTO – Matriz Fechada

FORJAMENTO – Matriz fechada As matrizes são providas de uma zona oca especial para recolher o material excedente ao término do preenchimento da cavidade principal. O material excedente forma uma faixa estreita (rebarba) em torno da peça forjada. A rebarba exige uma operação posterior de corte (rebarbação) para remoção. F A C E R

FORJAMENTO F A C E R

FORJAMENTO A curva de escoamento é função de: Temperatura Velocidade de deformação Deformação

FORJAMENTO F A Os parâmetros térmicos são: C Coeficiente de condutibilidade térmica Coeficiente de condutibilidade peça/ferramenta Emissividade

FORJAMENTO – Matriz Fechada

FORJAMENTO – Matriz Fechada Forjamento convencional A quente ou a morno, para fabrico de peças com complexidade de forma e tolerâncias geométricas que se enquadrem nos padrões gerais de fabrico

FORJAMENTO – Matriz Fechada convencional Sequência de fabrico -Biela Rebarba!

FORJAMENTO – Matriz Fechada Forjamento de precisão a frio ou a morno, utilizado para produzir grandes séries de peças na forma final ou quase final, com tolerâncias de fabrico mais apertadas do que as habitualmente conseguidas no forjamento convencional.

FORJAMENTO – Matriz Fechada

FORJAMENTO – Na indústria do automóvel Em média um automóvel de passageiros incorpora mais de 250componentes forjados: Componentes do motor: Válvulas, Eixos de comando, bielas etc. •Componentes da transmissão: Engrenagens conicas anéis sincronizadores, juntas, eixos, cubos de embreagem, etc. F A C E R

FORJAMENTO – Matriz Fechada •Componentes do chassis e da suspensão: Parafusos, cubos da roda, braços e triângulos de suspensão, etc. •Componentes da direção: Colunas, barras de torção, eixos de direção, juntas homocinéticas, engrenagens, etc. •Êmbolos de freio, componentes diversos, Componentes para os motores eléctricos: Eixos, mancais etc.;

FORJAMENTO – Matriz Fechada

FORJAMENTO – Em Matriz Fechada As operações de obtenção das formas intermediárias de uma peça constituem a conformação intermediária, que se compõe normalmente de três etapas: - Distribuição de massas; - Dobramento (se for o caso); - Formação da seção transversal.  

FORJAMENTO – Em Matriz Fechada

FORJAMENTO – Em Matriz Fechada

FORJAMENTO – Equipamentos C E R Os equipamentos comumente empregados incluem duas classes principais: Martelos de forja deformam o metal através de rápidos golpes de impacto na superfície da peça; Prensas deformam o metal submetendo-o a uma compressão contínua com velocidade relativamente baixa. 

FORJAMENTO – Métodos Os processos convencionais de forjamento são executados tipicamente em diversas etapas: Corte do material Aquecimento Pré-conformação mediante operações de: Forjamento livre Forjamento em matriz (em uma ou mais etapas) Rebarbação F A C E R

FORJAMENTO – Aplicações Os materiais conformáveis podem ser forjados. Os mais utilizados para a produção de peças forjadas são: - Aços (comuns e ligados, aços estruturais, aços para cementação e para beneficiamento, aços inoxidáveis ferríticos e austeníticos, aços ferramenta), F A C E R

FORJAMENTO – Aplicações Os materiais conformáveis podem ser forjados. Os mais utilizados para a produção de peças forjadas são (continuação): - Ligas de alumínio, - Cobre (especialmente os latões), - Magnésio F A C E R

FORJAMENTO – Aplicações Os materiais conformáveis podem ser forjados. Os mais utilizados para a produção de peças forjadas são (Continuação): - Níquel (inclusive as chamadas superligas, como Waspaloy, Astraloy, Inconel, Udimet 700, etc., empregadas principalmente na indústria aeroespacial) - Titânio F A C E R

FORJAMENTO – Aplicações O material de partida geralmente é: Fundido Laminado - condição esta que é preferível, por apresentar uma microestrutura mais homogênea. F A C E R

FORJAMENTO – Aplicações Peças com peso até a 2 ou 3 kg: são normalmente produzidas a partir de barras laminadas Peças com maior peso: são forjadas a partir de tarugos ou palanquilhas, quase sempre também laminados, e cortadas previamente no tamanho adequado. F A C E R

FORJAMENTO – Aplicações Peças delgadas: Chaves de boca Alicates ; Tesouras; Tenazes; Facas instrumentos cirúrgicos, etc. Podem ser forjadas a partir de recortes de chapas laminadas. F A C E R

FORJAMENTO – Operações Unitárias C E R São operações relativamente simples de conformação por forjamento, empregando matrizes abertas ou ferramentas especiais.

FORJAMENTO – Operações Unitárias C E R Podem ter as finalidades de: - Produzir peças acabadas de feitio simples - Redistribuir a massa de uma peça bruta para facilitar a obtenção de uma peça de geometria complexa por posterior forjamento em matriz.

FORJAMENTO – Operações Unitárias mais Comuns Recalque ou recalcamento Estiramento Encalcamento Rolamento Alargamento Furação Extrusão Laminação de forja Caldeamento Cunhagem Fendilhamento

FORJAMENTO – Em Matriz F C E R As operações de obtenção das formas intermediárias de uma peça constituem a conformação intermediária, que se compõe normalmente de três etapas: - Distribuição de massas; - Dobramento (se for o caso); - Formação da seção transversal.