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F O R J A 4.1 GENERALIDADES La forja es la forma más antigua de trabajar los metales, sus antecedentes se encuentran en la labor de los herreros y en las fraguas de los tiempos bíblicos y mitológicos (figura 4.1). n sus orígenes representó la deformación del material (hierro) por efecto de martilleo al colocarlo sobre el yun!ue (figura 4."). FIGURA 4.1 Vulcano forjando las armas de Aquiles [Giulio Romano 1499-1546, colección Value Art] La #e$olución %ndustrial significó la sustitución de la fuer&a del herrero por la de las má!uinas. n la actualidad e'iste una gran $ariedad de e!uipos para forja, los cuales permiten la obtención de pie&as de tamaos !ue $an desde un remache hasta el rotor de una turbina.

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F O R J A

4.1 GENERALIDADES

La forja es la forma más antigua de trabajar los metales, sus antecedentes se encuentran en la labor de

los herreros y en las fraguas de los tiempos bíblicos y mitológicos (figura 4.1). n sus orígenes representó

la deformación del material (hierro) por efecto de martilleo al colocarlo sobre el yun!ue (figura 4.").

FIGURA 4.1 Vulcano forjando las armas de Aquiles [Giulio Romano 1499-1546, colección Value Art]

La #e$olución %ndustrial significó la sustitución de la fuer&a del herrero por la de las má!uinas. n la

actualidad e'iste una gran $ariedad de e!uipos para forja, los cuales permiten la obtención de pie&as de

tamaos !ue $an desde un remache hasta el rotor de una turbina.

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FIGURA

4.2orjade!err er o

l proceso de forja se define como una

operación de conformado mecánico por la

cual se obtienen pie&as de sección

trans$ersal irregular al comprimir un

blo!ue metálico, denominado tocho, entre

dos tiles de trabajo llamados estampas,

apro$echando la plasticidad del material.

n $irtud de los ele$ados ni$eles dedeformación inherentes al proceso, *ste

se reali&a normalmente en caliente.

ste proceso permite fabricar pie&as de

materiales ferrosos y no ferrosos en

dimensiones, geometrías y pesos muy

$ariados (figura 4.+) !ue sería imposible

obtener mediante otras operaciones.

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na de sus principales $entajas es !ue la

pie&a de trabajo sale de este proceso con

dimensiones y geometría cercanas a las

finales, implicando mayor facilidad y

rapide& para su ma!uinado.

FIGURA4.3"i#er sas$ie%asforjad

as

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4.2 CLASIFICACIÓN DE LA FORJA

l proceso de forja se clasifica de muy di$ersas formas, dependiendo del estado del material !ue se $a a

forjar y de la forma del proceso, esto es-

TABLA 4.1 &lasificación de la forja

r'o(or las condiciones del $roceso

&aliente

)R*A +atri% aierta

(or las caracter'sticas de las !erramientas +atri% cerrada

orja con rodillos

(a) (b)

FIGURA 4.4 (a) orja lire o aierta, (b) "ado $ara forja en estam$a

/#0 2 #3/. undamentalmente se efectan operaciones de acabado o a!uellas !ue se caracteri&an

por pe!ueos porcentajes de deformación.

/#0 2 L%25. l 678 de pie&as forjadas son hechas con este m*todo. on el calentamiento

correcto de la pie&a se mejora la capacidad de *sta para cambiar de forma y dimensiones, sin !ue se

presenten fallas o agrietamiento. 

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ste m*todo se clasifica segn la complejidad del diseo de la matri&, la cual está constituida por un par

de blo!ues con dimensiones e impresiones determinadas !ue sir$en para dar forma al metal mediante un

mecanismo !ue acciona las herramientas formadoras, haciendo contacto con las pie&as de trabajo,

comprimi*ndolas ya sea por presión (prensa), o por impacto (martillo).

FIGURA 4.5 E jem$los del !erramental utili%ado $ara forja lire

FORJA DE MATRIZ ABIERTA O LIBRE. ste tipo de proceso (figura 4.9) se emplea para producir formassimples en poco tiempo y con bajo costo, esto es debido a !ue carecen de detalles y dimensiones e'actas.

Las formas producidas con matri& abierta usualmente re!uieren de ma!uinaria adicional para poder

terminar la geometría de la pie&a.

FORJA ESTAMPA. n este proceso (figura 4.+, 4.4b, 4.:) se utili&a una matri&, dado o estampa con una o

$arias ca$idades de la geometría de la pie&a. l impacto de la ma&a o la presión del *mbolo sobre la pie&a

de trabajo, la obliga a llenar todo el hueco de las matrices coincidentes. La estampa puede constar de

$arias etapas (figura 4.:) !ue fa$ore&can la deformación del material y garanticen precisión y duración del

herramental. l nmero de etapas estará definido por la complejidad de la pie&a a producir.

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FIGURA 4.6 "ados $ara orja, dado $roresi#o $ara la faricación de ielas

FORJA CON RODILLOS. ste proceso (figura 4.;) se emplea para reducir la sección trans$ersal de

barras, ra&ón por la cual se aplica en operaciones de preforma para la posterior forja en estampa. <or la

forma en !ue se reali&a y debido a su limitada aplicación, en muchas ocasiones no se le menciona al

definir los procesos de forja= normalmente in$olucra grandes deformaciones, por lo !ue se efecta en

caliente.

FIGURA 4.7 orja con rodillos

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4.3 OPERACIONES DE FORJA

n la fabricación de una pie&a forjada, lo normal suele ser la utili&ación de $arias fases hasta llegar a la

forma final. La denominación de cada una de estas fases se reali&a en función de la operación !ue tienen

encomendada (dobladora, iniciadoras, preparadoras., acabadoras. cortadoras).

Operaciones efectuadas durante el proceso

Recalcado. #epresenta el incremento en el diámetro del material cuando *ste se comprime, lo   cual

in$olucra entonces una reducción en su altura o espesor. La e'istencia de fricción entre las herramientas y

el metal no puede e$itarse, esto da lugar a !ue el flujo de material sea menor en dichas intercaras !ue en

el centro, por lo !ue la forma final es un cilindro abarrilado, con mayor diámetro hacia la mitad de su altura

(figura 4.>).

FIGURA 4. Recalcado de un toc!o durante una o$eración de forja lire

Rebordeado. ?e hace con estampas para dar forma a los e'tremos de las barras y acumular metal (figura 4.6).

FIGURA 4.! Reordeado FIGURA 4.1" .stranulación o de/ello

Estrangulación o degüello0 .n la estranulación se reduce el es$esor de una reión del metal

donde este flue desde el centro de la matri% 2fiura 40130

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Consideraciones para el diseño de la estampa

@isear correctamente el proceso de fabricación y definir las fases y las má!uinas !ue deben emplearse

(figuras 4.:, 4.11, 4.1" y 4.1+), es fundamental para producir pie&as mediante procedimientos racionales y

económicos !ue permitan, además la má'ima utili&ación del material empleado.

FIGURA 4.11 (a) Geometr'a de la estam$a acaadora, (b)"iseo del cordón alojamiento de la reaa

(a) (b)

FIGURA 4.12 +artillos $ara forja (a) (ara forja lire, (b) (ara forja en estam$a

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FIGURA 4.13(rensas $araforja (a)+ec7nica, (b)8idr7ulica

l costo de la mano de obra, el tamao del

lote, además de, por supuesto, las facilidades

de !ue se disponga, determinarán la forma en

cómo se efecta el proceso= esto es, si se

utili&an $arias má!uinas !ue trabajen

secuencialmente o una sola !ue cuente de

una matri& mltiple.

l primer caso se empleará cuando se tratede series muy grandes, mientras !ue el

segundo se utili&ará cuando la producción no

 justifi!ue la in$ersión en $arias prensas.

uando las series son muy limitadas

(menores a 977 pie&as), no es con$eniente

fabricar matrices mltiples, con lo !ue se

sacrifica entonces precisión al emplear una

sola etapa para la fabricación

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?i tu$ieran !ue fabricarse unas pocas pie&as

de un determinado tipo, sería suficiente una

matri& de un acero de poca calidad e incluso

no se re!ueriría mucha precisión en el

ma!uinado del dado, ya !ue el mecani&ado

posterior de las pie&as forjadas compensará

las deficiencias de *stas y se habrá ahorrado

mucho dinero en la fabricación de la matri&.

%ncluso el proceso de fabricación depende del

nmero de pie&as= para grandes series es

importante disear el nmero suficiente de

fases !ue permita una buena utili&ación del

material y gran duración de las matrices.

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4.4 #ATERIALES USUAL#ENTE FORJADOS

 

.n eneral $odr7n ser forjados todos aquellos materiales aleaciones que $resenten una

uena $lasticidad a la tem$eratura de traajo, $or lo que los cicos de cara centrada

alunos cicos de cuer$o centrado !e:aonales com$actos $odr7n forjarse; los m7s

comunes son los aceros al carono de aja aleación0 +ateriales con aluna a$licación

industrial son, $or ejem$lo

•  Acero ino:idales•  Aceros refractarios•  Aluminio aleaciones de aluminio• &ore sus aleaciones• <itanio sus aleaciones• ='quel sus aleaciones• >erilio•  Alunas aleaciones de materiales refractarios, tales como el tunsteno, nioio

molideno0

?a forjailidad en los aceros estar7 determinada $or su contenido de carono de otros

aleantes0 @e $ueden clasificar como

 Aceros de forja normal

& 3065B +n C =i C &r C +o C V C D 5B

 Aceros de forja dif'cil

& E 3065B o +n C =i C &r C +o C V C D E 5B

@e los aceros ino'idables los de más difícil forja son los austeníticos, por su gran tenacidad. ?e debe tener

precauciones durante el enfriamiento de los ino'idables martensíticos para e$itar un temple in$oluntario, !ue se

puede traducir en limitada ma!uinabilidad, así como en agrietamiento del material. n general, los ino'idables

ferríticos son más forjables.

Los aceros refractarios y de alta aleación presentan incon$enientes durante el proceso, ya !ue generalmente su

plasticidad es reducida por la presencia de algunos microconstituyentes frágiles, como carburos y nitruros.

n general, e'iste una gran cantidad de aleaciones de aluminio forjables, aun!ue se debe tener cuidado ya !ue las

condiciones de proceso de *stas $arían notablemente en función de sus aleantes.

<anto el core como #arias de sus aleaciones $ueden ser conformados $or forja0 ?a aleación

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de core de m7s f7cil forja es el latón 63F43, la maor dificultad corres$onde al cu$roaluminio

93F130 .stas $ie%as tienen a$licaciones mu #ariadas de$endiendo de la aleación de que se

trate, a que $ueden ser utili%ados en contactos cone:iones elctricas, ornamentación,

!erramientas, $ernos, enranes, so$ortes, etc0

(or sus caracter'sticas mec7nicas se recomienda que el manesio sus aleaciones se forjen en

$rensas !idr7ulicas o en $rensas mec7nicas lentas0 .n eneral, estas $ie%as son demandadas $or la industria aeron7utica automotri% en condiciones de ser#icio, !asta de H33 I&0

.l titanio sus aleaciones se $ueden forjar con eometr'as similares a las otenidas $ara los

aceros al carono, aunque se requieren maores $resiones0 @e deer7n tener cuidados

es$eciales durante las o$eraciones de $recalentamiento as' como ser7 necesario el em$leo de

atmósferas inertes o al #ac'o0 ?as $ie%as de titanio sus aleaciones son demandadas $or la

industria qu'mica aeroes$acial, $or ejem$lo, refuer%os elementos estructurales en a#iones,

7laes otros com$onentes de turinas0

.:iste una ran di#ersidad de aleaciones de n'quel que $ueden ser forjadas, como el monel,

inconel, !astello, etc0; en eneral, se requieren tem$eraturas similares que $ara los aceros al

carono, se demandan maores $resiones0 (or sus caracter'sticas, estos materiales son

solicitados $rinci$almente $or la industria qu'mica0

4.5 CLASIFICACIÓN DE LAS #$%UINAS PARA FORJA

stas má!uinas se clasifican por la forma de hacer contacto con el material de trabajo= esto es, por impacto y a

presión.

Máquinas para forja por impacto

Los martillos cuentan con una ma&a !ue se desli&a en una corredera, la cual, cuando el mo$imiento es

$ertical, tiene una carrera descendente, y ejerce una fuer&a de golpeo contra un componente estacionario

o yun!ue !ue se encuentra cerca de la base del martillo. La mitad superior de la matri& se coloca en lamesa mó$il o corredera !ue tiene el peso !ue se $a a proyectar, la mitad inferior se encuentra colocada

sobre el yun!ue de la má!uina.

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TABLA 4.2 +7quinas $ara forja $or im$acto

de talón

+artillo de ca'da lire de cadenade cuerda

@im$le efectode tamor 

+artillos de ca'da lireele#ados $or aire

&onsiderandoaccionamiento +artillos de $otencia

+artillos de contraol$e

"ole .fecto+artillos de $equeaca$acidad accionados$or allesta o $or  mecanismos de ti$o

e:cntrico

&onsiderando su+artillo $ara forja lirea$licación +artillo $ara forja conmatri%

&onsiderando el ti$o >astidor aierto o

de estructura o sim$le astidor astidor >astidor cerrado o dole

astidor 

Máquinas para forja por aplicación de presión

(or su accionamiento se clasifican en la siuiente tala

TABLA 4.3 &lasificación de las m7quinas $ara forja $or a$licación de $resión

8usillo-tuerca

+ec7nicas"e cua "erodillera

"e iela-ci/eal

(rensas8idr7ulicas A$licación m7s lenta de la $resión, maor eficiencia, maor costo inicial

n general, las prensas se caracteri&an por!ue la deformación del material es homog*nea, así como por

una mayor precisión y calidad de las pie&as producidas. un cuando la $elocidad de aplicación de la carga

es menor, su producti$idad es mayor, ya !ue sólo se re!uiere una carrera de la corredera para obtener la

impresión !ue se desea. La principal des$entaja al compararlas con los martillos es su ele$ado costo

inicial.

?as $rensas $ara forja incor$oran una corredera que se mue#e en dirección #ertical $ara ejercer la

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$resión sore la $ie%a de traajo, en contraste con los caracter'sticos ol$es de los martillos0 .n

eneral, todas las $rensas $ueden $roducir todos los ti$os de forja $roducidos $or los martillos0

(rensa !idr7ulica0 ?a corredera de una $rensa !idr7ulica es manejada $or $istones0 @euido a una

a$ro:imación r7$ida, la corredera se mue#e con una #elocidad aja reali%ando la com$resión de la

$ie%a de traajo, que se retiene en la matri% inferior0 ?a #elocidad de com$resión $uede ser 

e:actamente controlada as', $ermitiendo tamin el control de la #elocidad del flujo del metal0 .stacaracter'stica es $articularmente #entajosa a que $roduce forjas con tolerancias cerradas0

?os $rinci$ales com$onentes de una $rensa !idr7ulica se muestran en la fiura 40140

FIGURA 4.14 Accionamiento esquem7tico de una $rensa !idr7ulica

?as ca$acidades de las $rensas !idr7ulicas est7n entre J33 53,333 toneladas0

  P&''*a+,- ,/a0a- , +a *&,-a '&+'a

• ?a $resión $uede ser modificada en cualquier $unto de la carrera, de acuerdo con las

necesidades del $roceso0

• .l $orcentaje de deformación $uede ser controlado al iual que la #ariación uniforme

durante la carrera, si se requiere0

  D,-,/a0a- , +a- *&,-a- '&+'a-

• .l costo inicial de la $rensa !idr7ulica es m7s alto que el de la $rensa mec7nica de

equi#alente ca$acidad0

• ?a acción de la $rensa !idr7ulica com$arada con la mec7nica es m7s lenta0

• ?a menor #elocidad de accionamiento de la $rensa !idr7ulica trae como consecuencia

la disminución de la #ida de la matri% deido al calentamiento de sta0

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SELECCIÓN DE #ARTILLOS PRENSAS PARA FORJA. ?a selección de los equi$os $ara

forja de$ende idealmente de la eometr'a, tamao de la $ie%a nmero de stas, as' como de

la cara demandada $ara su $roducción0

.s dif'cil relacionar la ener'a de los martillos de ca'da lire $ara los $esos dimensiones de

las $ie%as que $uedan $roducirse, deido a las limitaciones im$uestas $or el material la formaes$ec'fica de la forja0 .n eneral, un martillo de 454 K 21,333 l $uede $roducir $ie%as de

acero al carono aleaciones que $esen arria de 10J6 K 2J ls; uno de tala de 1,J61 K

2J333 l con una $otencia de ol$eo alrededor de 1,9J5 K-m 214,333 ft-l se $uede em$lear 

en la faricación de $ie%as que $esen arria de 1104 K 2H5 l0 (or su $arte, un martillo de

H,5JL K 25,333 l $uede faricar forjas con#encionales que $esen arria de 454 K 21333 l0

&omo se comentó anteriormente, las $rensas se em$lear7n en el caso de $ie%as de confiuración

m7s com$leja, cuando se requiere maor $recisión $ara lotes maores a las 13,333 unidades0

(ara la selección de las $rensas ser7 necesario calcular $rimero la $resión la cara de forja

demandada $or la $ie%a, adem7s, es necesario disear las eta$as intermedias $ara re#isar la

$osiilidad de que la estam$a se ada$te a las dimensiones de la $rensa0 Mna #e% cuiertos amos

requisitos se tendr7 la seuridad de que la $ie%a se $uede $roducir con el equi$o $ro$uesto0

4.6 AN$LISIS DE LAS PRESIONES DEFOR#ACIONES %UE SE PRESENTAN

DURANTE EL PROCESO DE LA FORJA

AN$LISIS DE LA DEFOR#ACIÓN EN UN PROCESO DE FORJA ABIERTA. ?os $rocesos de

forja aierta se $ueden considerar como los equi#alentes modernos del $roceso de forja de

!errero, en donde la fuer%a !umana !a sido reem$la%ada $or martillos o $rensas de #a$or0

.ste ti$o de $rocesos son em$leados en la $roducción de randes $ie%as con eometr'as

sim$les0

FIGURA 4.15 )$eración de ensanc!ado 2el 7rea somreada re$resenta el luar donde ol$ea el dado

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e:tensión $ueden ser definidos de lasiuiente manera

&oeficiente de ensanc!amiento S =aumento del anc!o

disminución del es$esor 

"el traajo e:$erimental de )lli#er )rti% 21993, se demuestra que

s=0.183+1.325m−0.041m2

(ara 305mH

S=  m

1+1.065m

(ara mEH m305

"ónde

 L0= Longitud inicial

 L1= Longitud final

W 0= Ancho inicial

W 1= Ancho final

"e lo anterior, se oser#a que si @N1 solo e:istir7 ensanc!amiento, si @N3solo !ar7 alarar amiento0

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 Análisis teórico de las presiones y de la carga para la forjalibre considerando deformación plana

?a cara de forja se $uede otener sen la ecuación

"ónde

=Carga

= Presion promedio

longitud de la pieza

= Ancho de la pieza

.n este an7lisis, el $rolema lo re$resenta la determinación de la $resión $romedio, $ara ello

ser7 necesario !acer un an7lisis de los esfuer%os $resentes durante el $roceso de

deformación0 (ara la determinación de la $resión de forja de la fiura 4016 se tiene que

00

FIGURA 4.16 .sfuer%os $resentados durante la forja de una $laca o cilindro considerando deformación $lana

 f x = 0

 x  −

 x x  −

 xy

"ondeτ  xy=   uerza e r cc on

(or definiciónτ  xy=σ  y != !p

-dσ  xh - 2p dx = 0d σ  x

dx  +

2 p!

h =0

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Otros métodos de cálculo

?a cara $ara forja a sea en matri% aierta como en cerrada, se $uede calcular de la siuiente

manera

 P= σ́ 0 AC 

"ónde O3N.sfuer%o de cedencia $romedio durante la deformación

 AN Prea $roectada $or la $ie%a $er$endicular al des$la%amiento de la estam$a0&N .s un #alor que de$ender7 de las caracter'sticas del $roceso0 (ara la forja aierta deformas sencillas se !an $ro$uesto mtodos $ara calcular entre otros ,$uede mencionar laecuación definida $or 8ill; con ase en un an7lisis de cam$o de l'neas de desli%amiento $ara#arias condiciones del $roceso considerando deformación no !omonea0

C  0.8 0.2 b / h

h = .s$esor 

 b= ancho de la herramienta

)tros autores $ro$onen con ase en la e:$eriencia los siuientes #alores $ara C   2tala 40J0

TABLA 4.3 actor de com$lejidad de la forja

T'* , F&0a C 

orja lire o aierta 2estam$as $lanas 10H a H05

orja en estam$a de formas sim$les J03 a Q03

orja en estam$a de eometr'as com$lejas Q03 a 1

.n la forja con matri% cerrada se $ueden forjar $ie%as que #an desde mu sim$les !asta

$ie%as con eometr'a mu com$licada0 ?a fiura 401L muestra cómo #a aumentando el rado

de com$lejidad de las $ie%as de acuerdo con su eometr'a0

Diseño y cálculo de una estampa para forja

"@.S)0 ?as caracter'sticas de las estam$as de forja son mu #ariales se $uede

considerar que no e:iste una solución nica $ara cada caso0 (ara definir la $recisión de la

forja, el material de la estam$a la forma cómo se lle#ar7 a cao el $roceso, es necesario

considerar

10 =mero de $ie%as que #an a $roducirse, eometr'a $eso de dic!as $ie%as

H0 +aterial de las $ie%as

J0 .qui$o dis$onile

40 =mero confiuración de los $asos de $reformado 2(ara esto ser7 necesario definir el

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nmero de $ie%as, las caracter'sticas del material de $artida, el equi$o las tolerancias

de la forja0

50 "imensiones de la reaa en $reformas $asos acaadores

60 &ara ener'a $ara cada o$eración de forja

L0 <olerancias requeridas as' como en acaado

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& A(T<M?) 40 )R*A

FIGURA 4.17 &lasificación de $ie%as forjadas con ase en su eometr'a 2"ieter G0,19QJ

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&P?&M?) <.UR&) ". ?A &ARGA0 ?os $ar7metros que se deen considerar

$ara el $roceso de diseo c7lculo de la cara son los siuientes

a "imensionar la $ie%a

•  Pnulo de salida0 "e 1 a L3, esto de$ender7 de la $recisión de la forja, si la

su$erficie es interior o e:terior, de su lonitud0

• @ore-es$esor $ara maquinado0 .ste se determina en función de la calidad de

la o$eración de forja as' como de los acaados requeridos $or la $ie%a, 2tala

4040

TABLA 4.4 @ore-es$esores $ara maquinado

.s$esor, anc!ura o di7metro de la $ie%a 2mm @ore-es$esor en cada cara 2mm

J3 1

J1 a 63 105

61 a 1H3 H

1H1 a H53 H05

H51 a 533 J a 6

533 5 a Q

• <olerancias o sore-es$esores $or contracción0 .s función del material que se

#a a forjar de la tem$eratura de fin de forja0

@e calcula como

Dónde:

TABLA 4.5 &oeficientes de dilatación trmica

#a/,&'a+ C7,8')',(/, 1,

 Acero 1103:13-6

 Aluminio HJ0Q:13-6

>ronce 1L05:13-6

&ore 1605:13-6

?atón 1Q05:13-6

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.leir la l'nea de $artición, el ti$o $osición del cordón de reaa

c "efinir las l'neas de flujo del material con la finalidad de reconocer o determinar las reiones

de llenado dif'cil0

d &orreir los elementos caracter'sticos $or enfriamiento o anisotermia 2radios cr'ticos tala 4060

TABLA 4.6 &orrección de radios cr'ticos [del Rio, 19Q3]

Ra' a ,9*+,a& *a&a ,+ ++ , (99)

Ra' &,a+ (99)#a&/'++

P&,-a 9,'a P&,-a '&+'a

5 5 5

405 405 4045 4045

4 4 J095 J095

J05 J05 J045 J04

J J H095 H05

H05 H05 H04 H0J5

H H 109 10Q5

10L5 10L 1065 1063

1053 1045 10J5 10J3

10H5 1015 1013 1035

1 309 30L5 30Q3

e &alcular la $resión p necesaria $ara el adecuado llenado de las reiones caracter'sticas, las

cuales $resentan un radio r   un anc!o L o di7metro D 0

.n lo anterior se utili%an r7ficas como las mostradas en la fiura 401H, $ara esto se em$lear7

el #alor de K  , tomando aquella cur#a que corres$onde a la tem$eratura de forja en cuestión

[Rio *0 del, 19Q3]0

 K =2r 1

*

o  K  =2r 1

*

 D  L"ónde

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FIGURA 4.1 Mmral de$lasticidad ala$lastamiento de acero2Rio *0 del, 19Q3

?a $resión tamin se $uede calcular 

a tra#s de la ecuación que fue

desarrollada en el an7lisis de

deformación $lana, como

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f &alcular la $resión necesaria $ara el correcto llenado de las ca#idades o ner#ios de la $ie%a

 p2  0 .sta ca#idad $resenta un radio en el fondo  r 2  , la sección en el fondo es   A f   , la sección

de la entrada es  Ae  , el coeficiente de fricción del material con las $aredes laterales

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FIGURA 4.1! &7lculo r7fico de las $resiones  p1 ,  p2  2Rio, *0 del, 19Q3

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?a $rimera $arte de la ecuación est7 en el trmino pH re$resenta la cara necesaria $ara

e:truir el material en el ner#io o ca#idad0 ?as $resiones se otienen de la fiura 401J,

considerando los siuientes factores

"ónde

 p con  K  = l  o d amam h h

 p con  K  = h o h

rmarm l  d 

 p toma en cuenta la $osición de la ca#idad con res$ecto al eje de a$licación de cara, en la 

tala 40L se muestra este #alor $ara di#ersos materiales0

TABLA 4.7 .:ceso de $resión deido a la $osición de la ca#idad [Rio *0 del, 19Q3]

Valores de A$ en KFmmH

 Acero a &ore a  Aluminio a ?atón a &u$roaluminio a Aleación liera A

1333W& QL5

W& 5H5

W& 6L5

W& Q33

W& M 4 G a 453

W&

&a#idad ien3 3 3 3 3 3

centrada

&a#idad a mitad

de distancia al 4 J,H 1,Q 1,9 H,4 6e:tremo

&a#idad en elQ 6,4 J,6 J,Q 4,Q 1H

e:tremo

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<odas las $resiones indicadas anteriormente con e:ce$ción de  p  tamin $ueden ser otenidas

+ediante el em$leo de la ecuación deducida $ara deformación $lana, utili%ando las constantes

que corres$ondan a cada condición, de manera similar a lo e:$uesto $ara la determinación de la

$resión $ara la ca#idad $rinci$al0

.sta eta$a consiste en determinar las dimensiones de la %ona de reaa 2cordón alojamiento, de tal forma que $ueda cum$lir con sus ojeti#os, esto es, actuar como dique

alojamiento de material e:cedente, consiuiendo la otención de $ie%as sanas sin necesidad

de sorecarar el equi$o, con el m'nimo desaste de la estam$a0 .l anc!o del cordón se

determina a $artir de las dimensiones de la $ie%a 2tala 40Q0

TABLA 4. "imensiones recomendadas $ara el alojamiento de reaa enfunción del anc!o del cordón 2Rio *0 del, 19Q3

Valores de alojamiento Anc!o del cordón de la matri% 2mm

43 4

53 405

63 5

L3 505

Q3 6

93 605

133 L

1H3 L05

143 Q

163 Q05

1Q3 9

H33 905

HH3 13

H43 11

H63 1H

HQ3 1J

J33 14

J53 15

433 1L

453 1Q

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.l as$ecto de un cordón de ti$o $lano se muestra en la fiura 40H3

FIGURA 4.2" As$ecto dimensiones t'$icas de un cordón de reaa $lano 2Rio *0 del, 19Q3

"ónde

 &uando el material que se #a a forjar es de acero las matrices son del mismo material

utili%ado como luricante rafito disuelto en aua

SIN LUBI!"!I#N

TABLA 4.! &ondiciones sin luricación $ara alunos materiales

 Acero T  C  &ore T C   Aluminio T  C  ?atón T  C 

933 30HJ Q53 3016 453 3015 653 301Q

1333 30H3 933 3015 533 3014 L33 301L

1133 3019 953 3014 553 301J L53 3016

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Valores de la anc!ura del cordón de la matri% en función del di7metro o es$esor de la$ie%a

TABLA 4.1" "imensiones del cordón en función del anc!o

 R b

4 a 6 J H3

L J HH

Q J H4

9 J05 H5

13 4 HQ

1H 5 JH

14 6 J6

16 Q 44

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