Forjamento é um processo de fabricação que envolve a modelagem de metal usando forças de compressão localizadas. Peças forjadas ocas, que são amplamente utilizadas em vários setores, como automotivo, aeroespacial e de máquinas, requerem operações específicas de forjamento para atingir a forma, o tamanho e as propriedades mecânicas desejadas. Como fornecedor de peças forjadas, sou bem versado nas diferentes operações de forjamento de peças forjadas ocas e, neste blog, irei me aprofundar nos detalhes.
1. Preparação do boleto
O primeiro passo no forjamento de peças ocas é a preparação do tarugo. O tarugo, que é uma peça sólida de metal, serve como material de partida. A seleção do tarugo é fundamental, pois determina a qualidade final da peça forjada. O material do tarugo pode variar dependendo da aplicação da peça oca forjada. Os materiais comuns incluem aço, alumínio e latão.
Para tarugos de aço, podemos consultar nossoPeças de forjamento a quente de aço carbono de fabricação personalizadaserviço. O tarugo precisa ser cortado no comprimento e diâmetro apropriados de acordo com os requisitos de tamanho da peça final. A precisão na preparação dos tarugos ajuda a reduzir o desperdício e a garantir uma qualidade consistente de forjamento. Após o corte, o tarugo também pode passar por um processo de tratamento térmico para melhorar sua usinabilidade e propriedades mecânicas.
2. Perfuração
A perfuração é uma operação de forjamento chave para criar furos no tarugo, o que é fundamental para a fabricação de peças forjadas ocas. Existem diferentes métodos de perfuração e a escolha depende do material, tamanho e requisitos de precisão da peça.
Piercing de soco
Na perfuração por punção, um punção é forçado no tarugo para criar um furo. O punção é geralmente feito de uma liga de aço de alta resistência para suportar as altas pressões durante o processo de perfuração. O tarugo é aquecido a uma temperatura de forjamento adequada, normalmente em torno de 1100 - 1200°C para o aço, para torná-lo mais maleável. Este método é adequado para criar furos com diâmetros relativamente pequenos.
Perfuração Rotativa
A perfuração rotativa é outro método comum, especialmente para a produção de peças forjadas ocas sem costura. Neste processo, o tarugo é girado entre dois rolos enquanto um mandril é empurrado através do centro para criar um furo. Os rolos aplicam pressão no tarugo e a rotação auxilia na formação uniforme do furo. A perfuração rotativa é frequentemente usada na produção de tubos e tubulações.
3. Expansão
Após a perfuração, o furo no tarugo pode precisar ser expandido para atingir o diâmetro interno desejado da peça forjada oca. A expansão pode ser realizada por meio de diversas técnicas.
Expansão do Mandril
Um mandril é inserido no furo perfurado e uma pressão externa é aplicada ao tarugo para expandir o furo ao redor do mandril. O mandril garante o formato e tamanho corretos do furo interno durante o processo de expansão. Este método é adequado para obter diâmetros internos precisos e é comumente usado na produção de peças forjadas ocas de alta precisão.
Expansão Hidrostática
A expansão hidrostática usa pressão hidráulica para expandir o furo. O tarugo é colocado em uma câmara cheia de fluido e alta pressão é aplicada ao fluido. A pressão do fluido é distribuída uniformemente ao redor do tarugo, fazendo com que ele se expanda uniformemente. A expansão hidrostática é útil para expandir furos de grande diâmetro ou para peças com formatos complexos.
4. Perturbador
Virar é uma operação de forjamento que aumenta a área da seção transversal do tarugo e reduz seu comprimento. No contexto de peças forjadas ocas, o recalque pode ser usado para engrossar a parede da peça ou para criar uma forma específica no final da peça.
O tarugo é colocado entre duas matrizes e uma força compressiva é aplicada axialmente. O metal flui radialmente, aumentando a área da seção transversal. O recalque pode ser realizado em diferentes estágios do processo de forjamento, dependendo dos requisitos de projeto da peça oca. Por exemplo, pode ser feito antes ou depois da perfuração e expansão.
5. Desenho
Desenhar é o oposto de perturbar. É usado para reduzir a área da seção transversal do tarugo e aumentar seu comprimento. Na produção de peças forjadas ocas, o desenho pode ser utilizado para alongar a peça ou reduzir a espessura da parede.
Existem diferentes métodos de desenho, incluindo desenho direto e desenho indireto. Na trefilação direta, o tarugo é puxado através de uma matriz para reduzir sua área de seção transversal. A trefilação indireta envolve empurrar o tarugo através de uma matriz enquanto aplica uma força de restrição na extremidade. As operações de trefilação precisam ser cuidadosamente controladas para evitar rachaduras ou outros defeitos na peça oca.
6. Forjamento e Modelagem
Após os processos básicos de perfuração, expansão, recalque e estiramento, a peça forjada oca precisa ser forjada e moldada para atingir o design do produto final.
Matrizes são usadas para moldar a peça. As matrizes são feitas sob medida de acordo com as especificações de projeto da peça. Existem diferentes tipos de matrizes, como forjamento em matriz aberta e forjamento em matriz fechada.
Aberto - Forjamento
No forjamento em matriz aberta, o tarugo é colocado entre duas matrizes planas ou de formato simples, e o metal é deformado por martelamento ou prensagem. O forjamento em matriz aberta é adequado para a produção de peças forjadas ocas em grande escala e de formato simples. Permite alguma flexibilidade no processo de conformação, mas pode exigir mais operações de usinagem para atingir as dimensões finais.
Fechado - Forjamento
O forjamento em matriz fechada, também conhecido como forjamento em matriz de impressão, utiliza matrizes com uma cavidade que corresponde ao formato da peça final. O tarugo é colocado na cavidade da matriz e uma força de alta pressão é aplicada para preencher a cavidade. O forjamento em matriz fechada pode produzir peças com alta precisão e formatos complexos. É frequentemente usado na produção de peças forjadas ocas de alta qualidade e de pequeno a médio porte.
7. Tratamento térmico
O tratamento térmico é uma etapa essencial no processo de forjamento de peças ocas, que pode melhorar as propriedades mecânicas como dureza, resistência e tenacidade da peça.
Para peças forjadas de alumínio, temos uma definição bem definidaProcesso de forjamento de alumínio com tratamento térmico. Os processos de tratamento térmico mais comuns incluem recozimento, têmpera e revenido.
Recozimento
O recozimento é um processo de aquecimento da peça forjada a uma temperatura específica e depois resfriá-la lentamente. Este processo alivia tensões internas, suaviza o metal e melhora sua usinabilidade. Diferentes métodos de recozimento, como recozimento total e recozimento com alívio de tensão, podem ser usados dependendo do material e dos requisitos da peça.
Têmpera
A têmpera envolve aquecer a peça a uma alta temperatura e depois resfriá-la rapidamente, mergulhando-a em um meio de têmpera, como água, óleo ou ar. A têmpera aumenta a dureza da peça formando uma estrutura martensítica no metal. No entanto, a têmpera também pode causar tensões internas e fissuras na peça, por isso precisa ser cuidadosamente controlada.
Temperamento
O revenimento é realizado após a têmpera. A parte temperada é aquecida a uma temperatura mais baixa e depois resfriada lentamente. O revenido reduz a fragilidade causada pela têmpera e melhora a tenacidade e ductilidade da peça.
8. Operações de acabamento
Após o tratamento térmico, a peça oca forjada pode exigir operações de acabamento para atingir a qualidade final da superfície e precisão dimensional.
Usinagem
Operações de usinagem como torneamento, fresamento e furação podem ser usadas para remover o excesso de material e atingir as dimensões precisas da peça. A usinagem também pode ser usada para criar recursos adicionais, como roscas, ranhuras ou furos na peça.
Tratamento de superfície
O tratamento de superfície pode melhorar a resistência à corrosão e a aparência da peça. Os métodos comuns de tratamento de superfície incluem pintura, galvanização e revestimento. Por exemplo, peças forjadas em latão podem serPersonalize o forjamento de latão China CuZn39Pb3com tratamentos de superfície específicos para melhorar seu desempenho.
Se você está no mercado de peças forjadas ocas de alta qualidade ou tem requisitos específicos para peças forjadas, estamos aqui para ajudar. Nossa experiência em operações de forjamento e processos rigorosos de controle de qualidade garantem que possamos fornecer a você os produtos mais adequados. Contate-nos para discussões sobre compras e vamos trabalhar juntos para atender às suas necessidades de peças forjadas.
Referências
- Sachs, G. (1953). Manual de Ciência dos Materiais: Forjamento. McGraw-Hill.
- Dieter, GE (1988). Metalurgia Mecânica. McGraw-Hill.
- Kalpakjian, S. e Schmid, SR (2013). Engenharia e Tecnologia de Manufatura. Pearson.
