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Prof.º Lincoln Brum Leite Gusmão Pinheiro
Tecngº em Fabricação Mecânica
FORJAMENTO
Coordenação de Mecânica
Curso de Tecnologia em Processos de Fabricação Mecânica
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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”
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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.
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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.
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Forjamento
1. Forjamento em matriz aberta – Que tipo de geometria?– Depende da matriz e do posicionamento da peça
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Forjamento
1. Forjamento em matriz aberta – Equipamentos de apoio
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Forjamento
1. Forjamento em matriz aberta – Equipamentos de apoio
Geralmente são usadas prensas hidráulicas
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Forjamento
1. Forjamento em matriz aberta – Forjabilidade
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Forjamento - Exemplos
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Forjamento - Exemplos
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Forjamento - Exemplos
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Forjamento - Exemplos
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Forjamento - Exemplos
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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”
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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”
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Forjamento
2. Forjamento em matriz fechada – Materiais possíveis
Classificação de ligas em ordem crescente, quanto à dificuldade de forjamento
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Forjamento
2. Forjamento em matriz fechada – Materiais possíveis
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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”
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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”
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Forjamento
2. Forjamento em matriz fechada – Geometria das peças
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Forjamento - Exemplo
2. Forjamento em matriz fechada
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Forjamento
Tipos de forjamento– Recalque (Upset)
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Forjamento
Tipos de forjamento– Recalque (Upset)
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Forjamento
Tipos de forjamento– Recalque com furação (Piercing)
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Forjamento
Tipos de forjamento– Recalque com furação (Piercing)
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Forjamento
Tipos de forjamento– Recalque em tubos
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Forjamento
Tipos de forjamento– Recalque em tubos
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Forjamento
Tipos de forjamento– Recalque com extrusão em Forjamento de alta taxa de energia:
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Forjamento
Tipos de forjamento– Forjamento de alta taxa de energia:
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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
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Forjamento
4. Enxerto em matrizes (Die Inserts)– Prolonga a vida útil das matrizes;– Diminui custos;
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Forjamento
4. Enxerto em matrizes (Die Inserts)
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Forjamento
5. Travas e Contra-travas
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Forjamento
6. Rebarbas (Flash and flash gutters) Sargeta
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Forjamento
7. Pré-formas