7/31/2019 Deformari plastice_I

1/5

Prelucrarea prin forjare

Forjarea este procedeul de prelucrare prin deformareplastic la rece sau la cald a metalelor i aliajelor i se

realizeaz prin aplicarea unor fore exterioare, staticesau dinamice, manual sau mecanic, cu ajutorul unorprese sau ciocane. n funcie de forma uneltelor i demodul de conducere i control al deformrii, forjareapoate fi liber sau prin matriare. Operaia de forjaretrebuie s se execute fr fisurarea semifabricatului, iarasupra lui s se acioneze cu fore ct mai reduse. Pentruasigurarea unei plasticiti corespunztoare, de cele maimulte ori, semifabricatul se prelucreaz la cald, iarnclzirea se realizeaz n cuptoare nclzite cucombustibil lichid, solid, gazos, sau electric. Casemifabricate iniiale, la forjare, se folosesc lingourileturnate iar pentru executarea pieselor mici i mijlocii, sefolosesc profile laminate de diferite dimensiuni.Avantajele prelucrrii prin forjare rezult din costulredus al prelucrrii, prin caracteristicile mecanicesuperioare ale pieselor i prin omogenitatea structurii.Ca dezavantaje putem aminti calitatea suprafeelor i

precizia dimensional sczute.Forjarea duce, ca i orice deformare plastic, la o mbuntire substanial

a proprietilor metalelor i aliajelor, Astfel, are loc o cretere a compactitiimetalului i o mbuntire a proprietilor lui mecanice. Cu cat gradul dedeformare este mai mare, cu att proprietile mecanice ale produsului forjat suntmai bune. Forjarea se realizeaz prin dou metode: forjarea liber i forjarea nmatri.

1

Fig.1. Forjarea liber

mecanizat.

7/31/2019 Deformari plastice_I

2/5

Forjarea liber

Se poate realiza manual sau mecanizat.Forjarea liber manual este procedeul de prelucrare prin deformare plasticla care se folosesc scule simple, universale care nu determin direct forma idimensiunile piesei. Materialul se deformeaz liber, prin intermediul unor sculede mic complexitate care sunt acionate manual. Aceste scule cuprind nicovale,ciocane, dli, dornuri cleti, menghin etc. Prin forjare manual se execut deobicei piese mici pentru uz agricol sau artizanal.Forjarea liber mecanic se realizeaz cu ajutorul sculelor de mn prin

aplicarea lucrului mecanic de deformare de ctre utilaje i instalaii de forjare.Acest procedeu se aplic realizrii pieselor individuale sau de serie mic i secaracterizeaz prin executarea deformrii ntre berbecul i nicovala ciocanuluisau presei fr intermediul unor scule speciale de complexitate mare, figura 1

2

Fig.2. Refularea prin forjare:a- cilindru de refulat, b refulareideal, c cilindru sub form de

butoi.

7/31/2019 Deformari plastice_I

3/5

Operaia de forjare cea mai simpl este refularea unei piese cilindrice ntredou matrie plane, figura 2. Fora de compresiune face ca metalul s curg ntoate direciile, astfel nct, n mod ideal, forma final a piesei deformate artrebui s fie un cilindru cu diametru mai mare i nlime mai mic. Deoarece

exist ntotdeauna frecare ntre suprafaa matriei i metal, cilindrul sedeformeaz mai puin n zonele de contact dect n zona central, lund formaunui butoi. Acest lucru demonstreaz c regula general prin care un metal se vadeforma mai uor n direcia celei mai apropiate suprafee libere reprezintpunctul de cea mai mic rezisten.

Efectul pe care l are frecarea, de a micora deformarea metalului, esteutilizat pentru a produce piese de anumite forme cu ajutorul unor matrie simplesau complexe. Matriele sunt scule care dau forma i dimensiunile pieseirealizate prin deformare plastic la cald sau la rece.

Operaiile de baz ale forjrii libere sunt: refularea, ntinderea, lirea,gtuirea, ndoirea, rsucirea, tierea i sudarea. Vom aborda doar ntinderea igurirea sau perforareantinderea este operaia prin care se mrete lungimea iniial asemifabricatului i micorarea seciunii transversale pe baza legii constaneivolumului, figura 3. Ea se realizeaz pe baza legii rezistenei minime iarmodificarea dimensional depinde de forma sculei. ntinderea simpl se executcu scule plate iar semifabricatul se rotete cu 900 dup fiecare lovitur, pentru aasigura o deformare uniform.Gurirea sau perforarea

Este operaia prin care se urmrete obinerea unei guri ptrunse sauneptrunse n semifabricatul sau piesa forjat. Gurirea se execut cu poansoanepline sau cu poansoane tubulare pentru guri cu diametrul de peste 400 mm.Gurirea pieselor mari cu poansoane pline se face din dou pri, figura 4 a. nprima etap, de mpingere a materialului i a doua, dup rsturnarea piesei cu1800 de strpungere a lui.

Gurirea cu poanson tubular (inelar) se realizeaz prin ptrundereapoansonului prin apsare pn la strpungerea semifabricatului. Miezul rmasblocat n poansonul tubular se elimin prin presare, figura 4 b. Dup gurirepiesa se calibreaz cu ajutorul unui dorn sau se prelucreaz prin achiere.

Matriarea

Matriarea este procedeul de prelucrare prin deformare plastic, la care

materialul metalic se va deforma n cavitatea unei scule numit matri, cavitatece va determina forma i dimensiunile produsului rezultat. Dup construcia

3

Fig.3. ntinderea

Fig.4. Gurirea

Fig.5. Schema deformrii treptate a materialului n timpul deformrii:a) semifabricatul nc nedeformat b) semifabricatul deformat ntr-o faz intermediar

c) faza final cnd matria este complet nchis.

7/31/2019 Deformari plastice_I

4/5

matrielor i dup modul de deformare al materialelor, matriele pot fi nchisesau deschise. La matriele deschise, canalul de bavur permite scurgereasurplusului de material i totodat umplerea completa cavitii matriei. Este important ca semifabricatul ce urmeaz a fi forjat s

cuprind suficient metal, n aa fel nct golul matriei s fie complet umplut.

Deoarece este dificil s se introduc o cantitate absolut egal de metal n fiecareloc n timpul ntinderii i refulrii, se introduce o cantitate mai mare, iar excesulde metal va iei sub form de bavur, n momentul apropierii celor dou matrie.Aceast bavur se va ndeprta dup forjare. Scula, denumit matri, secompune din dou buci (semimatrie) n care sunt practicate una sau mai multecaviti. La terminarea operaiei de matriare, n momentul nchiderii complete acelor dou semimatrie sub aciunea forei de deformare, se realizeaz

deformarea materialului plasat n cavitate.Succesiunea deformrii metalului n matri deschis este redat n figura

5. n interiorul matriei, n afar de cavitatea de lucru, mai este prevzut i uncanal de bavur, n care se formeaz bavura.

Cavitatea matriei este un loca care red forma piesei dorite i poate fipracticat ntr-o singur semimatri, la matriele simple, sau n ambelesemimatrie, la matriele duble, figura 6.

Dup construcia matrielor i dup modul de deformare al materialelor,

matriele pot fin nchise sau deschise, figura 6 c i d. La matriele nchise care nuau canal de bavur, figura 6 c, cantitatea de material necesar pentru deformaretrebuie s fie calculat exact. La matriele deschise, figura 6 d, canalul de bavur

4Fig.7. Matri pentru debavurare.

Fig.6. Tipuri de matriea matri simpl, b matri dubl, c matri nchis, d matri deschis

1 semimatri superioar, 2 plan de separaie, 3 cavitate de lucru, 4 semimatri

inferioar.5 canal de bavur.

7/31/2019 Deformari plastice_I

5/5

permite curgerea surplusului de material, i totodat umplerea complet acavitii matriei. Deoarece matriarea pieselor complexe se face n mai multefaze, matriele posed de obicei, mai multe locauri, de pregtire, deprematriare, de matriare final, acesta din urm reprezentnd negativul piesei

matriate, care trebuie s in seama de adaosurile de contracie i de cele deprelucrare mecanic prin achiere, loca care cuprinde i canalul de bavur.Rolul acestor locauri (caviti) este acela de a permite modificarea

semifabricatului, asigurnd la matriarea final umplerea perfect a locaului definisare, dup un numr cat mai redus de lovituri i cu pierderi minime dematerial prin bavura format, bavur care se ndeprteaz ulterior prin tiere cu otan de debavurare, la cald sau la rece, n funcie de grosimea bavurii i putereautilajului existent, figura 7.Tehnologia matririi

Tehnologia matririi cuprinde urmtoarele etape: debitarea semifabricatului; nclzirea semifabricatelor la temperatura optim de deformare n cazul

matririi la cald; matriarea propriu-zis; operaii complementare, debavurarea, tratamente termice de recoacere sau

normalizare dac este cazul;

control tehnic de calitate.

Utilaje pentru matriareMatriele se monteaz pe instalaia de for care poate fi: un ciocan matrior, o pres

cu excentric, o pres cu friciune, prese hidraulice sau utilaje specializate. Dintre ciocanelematrioare, cel mai utilizat este ciocanul cu contralovitur, figura 12, care datorit micriicelor doi berbeci i acelor dou jumti de matri care se deplaseaz n sensuri contrarei cu viteze egale, permit obinerea unui lucru mecanic de deformare care permitematriarea piesei dintr-o singur lovitur.

5

Fig.12. Ciocan matrior.