Forjarea libera si forjarea in matrita. Calculul semifabricatului de pornire. Urmarirea procesului de forjare si matritare

Forjarea libera si forjarea in matrita. Calculul semifabricatului de pornire. Urmarirea procesului de forjare si matritare

Deformarea plastica la cald, inclusiv tehnologiile de forjare, au la baza proprietatile de plasticitate ale materialelor metalice (capacitatea de a capata deformare plastica permanenta, fara a li se distruge integritatea).

Operatia de forjare, libera sau in matrita, se executa prin lovire sau presare.

In timpul deformarii plastice, volumul ramane practic constant, spre deosebire de prelucrarea prin aschiere.

O mica parte din material se pierde totusi prin incalzire, sub forma de oxizi, aceasta depinzand de compozitia chimica a materialului si de temperatura de incalzire.

Deformarea plastica pentru materiale moi Cu, Pb, Al se face la rece, precum si pentru metale pretioase Au, Ag, Pt.

Deformarea plastica la cald prezinta avantaje:

proprietati mecanice  imbunatatite (structura devine mai fina si mai omogena)

se asigura un consum redus de materiale la forjarea in matrita, se reduc adaosurile de prelucrare

Forjarea libera-manual pe nicovala

-pe ciocane de forjare sau prese de forjare

Toate piesele se supun legii volumului constant, care arata ca deformarea plastica se produce la volum constant:

Forjarea este redata in figura 10.1.

Fig. 10.1. Forjarea.

A)     forjare libera intre doua suprafete plane

B)      forjare libera cu o suprafata profilata

C)      forjare in matrite

D)     etapele forjarii in matrite 1.semifabricat de matritat; 2.semimatrita inferioara;3.semimatrita superioara;4.piesa matritata cu bavura;5.bavura detasata de la piesa;6.piesa matritata

Legea volumului constant arata cä deformarea plastica se produce la volum constant

V=x ∙y∙z=x₁∙y₁z₁=constant

ln x1/x +ln y1/y + ln z1/z = 0

δx+δy+δz=0

Suma gradelor de deformare logaritmica dupa cele trei directii este nula.

Deformarea poate fi tridimensionala (cel mai des intalnita) sau bidimensionala.

Temperaturi de forjare si matritare

Forjarea in matrita se aplica in cazul produselor de serie mijlocie si mare. In cazul productiei deserie mica, numai daca se constata economie fata de costul ridicat al matritelor.

Matritele-otel carbon 0,5-0,8%, cu exceptie, de regula din otel special aliat pentru matrite cu crom si wolfram.

Matrita este compusa din doua bucati.

Formarea bavurii

• amortizeaza lovitura dintre cele doua matrite
• asigura umplerea cavitatiloor, astfel incat piesa sa nu iasa cu goluri de material
• usureaza extragerea piesei din matrita cu ajutorul daltii.

In general pentru a da piesei forma definitiva se executa separat o matrita de calibrare, dupa debarasare cu dimensiuni ceva mai mari decat dimensiunile finale ale piesei brut matritate.

Utilaje si aparatura.

• utilaje pentru incalzire-cuptoare cu gaze sau electrice
• utilaje pentru matritarea propriuzisa-ciocane sau prese
• utilaje pentru debavurare-prese cu excentric
• utilaje pentru calibrare-numai pentru piese mai pretentioase
• pentru controlul temperaturii-termoelemente inregistratoare Pt-Pt-Rh la cuptoarele de incalzit

-cu pirometru optic la inceputul si sfarsitul forjarii

• pentru controlul dimensional-sabloane de verificat piesa in stare calda

Calculul semifabricatului de pornire

Ex. Sa se determine dimensiunile unui semifabricat de pornire (l) cu d=200mm si h=400mm, forjarea se va face dintr-un material patrat cu latura de 160mm

x*y*z=x₁*y₁*z₁

V_F=(pD²/4)*h

V_I=160*160*x

V_F=V_I rezulta 160*160*x=p*200²*100 deci x=490,6mm