Princípios do projeto de forjamento

O projeto de forjamento não é uma tarefa simples. Existem infinitas combinações de vários fatores possíveis, tais como propriedades do material sendo forjado, tipo de processo de forjamento, projeto da ferramenta, métodos de fabricação de matrizes etc. Seguem alguns princípios recomendados de projeto de forjamento: 1. Linha de partição 2. Rascunho 3. Costelas 4 Teias 5. Raios de Canto 6. Raios de Fila 7. Bolsos e Recesso 8. Perfure os Orifícios.

Princípio # 1. Linha de Partição:

O plano de separação entre as metades superior e inferior de um conjunto de matrizes fechado é chamado de linha de partição. Pode ser reta, horizontal ou inclinada, ou pode ser irregular, incluindo mais de um plano.

Algumas considerações de projeto, para determinar a forma e a posição da linha de partição são as seguintes:

(i) A linha divisória deve passar pela periferia máxima do forjamento. Porque é mais fácil espalhar lateralmente o metal do que forçá-lo a preencher impressões profundas. (Fig. 5.28 a).

(ii) É sempre vantajoso formar uma superfície plana por uma matriz superior plana e um contador de forjamento por impressão em uma matriz inferior. (Fig. 5.28 b).

(iii) Se for necessária uma linha de separação inclinada, ela não excederá 75 °. Porque, os flashes inclinados podem criar problemas no corte e posterior operação de usinagem.

(iv) Uma linha divisora deve estar localizada de tal forma que promova o alinhamento do fibroso para satisfazer o requisito de resistência de um componente forjado. (Fig. 5.28 c).

(v) Ao projetar a linha de partição para um componente que tenha teias e nervuras, é desejável que a linha de partição seja na superfície superior ou inferior. (Fig. 5.28 d).

Princípio # 2. Esboço:

Um cone dado aos lados interno e externo de um forjamento de matriz fechada é conhecido como Rascunho. É expresso como um ângulo a partir da direção do curso de forjamento.

As funções do esboço são:

(a) Para evitar dificuldades de produção.

(b) Para atingir o fluxo de metal desejado.

Quanto menor o ângulo de inclinação, mais difícil é remover o forjamento do molde. Portanto, os ângulos de inclinação de menos de 5 ° não são permitidos em queda de forjamento da peça, onde não há ejetor para empurrar a peça para fora da cavidade do molde.

A tabela a seguir 5.3 fornece os ângulos de rascunho padrão:

A seguir, algumas considerações de projeto relacionadas ao rascunho:

(i) É uma boa prática usar um calado constante em toda a periferia do forjamento.

(ii) Recomenda-se também aplicar um ângulo de inclinação menor na periferia externa do que na parte interna. Isso é justificado, pois a superfície externa irá encolher para longe da superfície da cavidade do molde, como resultado do colapso da peça, e, portanto, fornecerá a fácil remoção do forjamento.

(iii) Tente fazer uso do rascunho natural inerente a algumas formas, como superfícies cônicas e curvas, ao projetar o produto forjado. Fig. 5.29 (a).

(iv) Às vezes, alterar a orientação da cavidade do molde pode resultar em calado natural. Portanto, elimine qualquer rascunho nas superfícies. Fig. 5.29 (b).

(v) Outro método recomendado para fornecer o calado, é fornecer maior calado na cavidade do molde mais raso. Este rascunho é conhecido como rascunho correspondente. Fig. 5.29 (c).

Princípio # 3. Costelas:

Uma costela é uma parte fina do forjamento que é normal ao plano de forjamento.

A seguir, as considerações de design referentes às nervuras:

(i) Recomenda-se manter a proporção entre altura e espessura de uma costela abaixo de 6 e, de preferência, em 4.

(ii) Evite costelas com ponta fina e pequenos raios de filete.

Princípio # 4. Webs:

Uma teia é uma parte fina do forjamento que está passando ou paralela ao plano de forjamento.

A seguir estão as considerações de design para webs:

(i) É sempre desejável manter a espessura de uma teia no mínimo, dentro de limites práticos.

(ii) É aconselhável aumentar os valores da espessura da banda para o aço e outros metais com fraca capacidade de forja e depois de alumínio.

Princípio # 5. Raio de Canto:

Existem dois fatores principais que devem ser levados em consideração ao selecionar um pequeno valor de raios de canto.

(i) Primeiro, um pequeno raio de canto requer um filete afiado no aço da matriz, que age como um levantador de tensão.

(ii) Em segundo lugar, quanto menor o raio do canto, maior será a pressão de forjamento necessária para preencher a cavidade do molde.

(iii) Alguns outros fatores que consideraram ao selecionar os raios de canto são: Distância do canto até a linha de partição, forjar a habilidade do metal como trabalho.

(iv) Quanto maior a distância da linha de partição, maior deve ser o raio do canto.

(v) Um raio de canto de 1, 5 mm é geralmente considerado para forjados de alumínio e o raio de 3 mm é usado para forjados de titânio de forma e tamanho similares.

(vi) Para raios de canto de nervuras finas, uma régua de polegar indica que é sempre desejável ter a espessura da nervura igual ao dobro do valor do raio da borda. Uma costela mais espessa pode ter borda plana com dois raios de canto, cada um igual ao valor recomendado Fig. 5.32. BaDD

Princípio nº 6. Radi de filé:

Os raios de filete são um fator importante no projeto de matrizes de forjamento. A Fig. 5.33 mostra a iniciação passo-a-passo dos defeitos de forjamento causados por pequenos raios de filete. Raio de filete pequeno resulta na separação do metal da matriz e produz vazios.

Princípio # 7. Bolsos e Recuos:

Bolsas e recessos são fornecidos para economizar material, reduzir os custos, promover o alinhamento desejável da macroestrutura fibrosa e melhorar as propriedades mecânicas, conseguindo assim um maior grau de deformação, seguindo as recomendações:

(i) Os recessos nunca devem ser perpendiculares à direção do fluxo de metal.

(ii) Recessos de contorno simples, juntamente com filetes generosos devem ser preferidos.

(iii) As profundidades de recesso formadas nos moldes são restritas à profundidade máxima das matrizes.

Princípio # 8. Punch Out Buracos:

Perfure os furos através de furos produzidos na tela fina, antes do processo de forjamento. Eles reduzem a área projetada líquida do forjamento e, assim, diminuem a carga de forjamento necessária.

A seguir estão algumas considerações de design:

(i) Íris recomendou a localização de um orifício de perfuração em torno da área central de uma teia fina.

(ii) Sempre que possível, use um brilho ao redor da periferia de um soco.

(iii) Um único grande soco é sempre vantajoso do que o número de pequenos que têm a mesma área.

(iv) Tente reduzir o número de perfurações.

(v) Tente evitar contornos irregulares com cantos afiados.