Estudio del proceso de la forja

Abstract

En el presente trabajo empiezo desarrollando los aspectos teóricos del proceso de conformación plástica, analizando los parámetros que intervienen, como la temperatura, velocidad de deformación y en relación con la tensión de fluencia; utilizando los criterios de la tensión cizallante y el de la energía de distorsión o de Von-Mises, observando que la expresión más simple es la del primer criterio y en la práctica es lo que más se tiende a utilizar. Luego analizamos el trabajo total. necesario para producir una forma por deformación plástica, encontrando que dicho trabajo se descompone en tres partes: el trabajo de deformación Wd, el trabajo de deformación interna; llamado trabajo superfluo Wr y el trabajo que se emplea en vencer las resistencias de fricción; luego hacemos el análisis teórico para el trabajo suponiendo al metal como material. plástico ideal que obedece al criterio de deformación de Levy-Van- Mises o de la energía de distorsión. Finalmente estudiamos las fuerzas de fricción engendradas entre la pieza que se trabaja y las herramientas debido a que estas aumentan notoriamente la resistencia a la deformación. La relación entre la tensión cizallante; originada por la fricción; la tensión normal a la intercara entre pieza y herramienta y el coeficiente de fricción, lo expresamos por la ley de Coulomb del frotamiento por resbala miento. En el capítulo III realizo el estudio de la forja, la cual es una de las operaciones de conformación destinadas a dar forma al metal mediante deformación, casi siempre a temperaturas elevadas (temperatura de forja); luego vemos los tipos de forja, para seguidamente estudiar la variedad de los equipos de forja existentes: Martillos o martinetes - Prensa de forja - Rodillos de forja. Debido a las diversas formas que adoptan los elementos metálicos, éstos requieren de una o varias operaciones elementales de forja, por lo que es necesario definir las operaciones posibles de forja como: el recalcado, doblado, tronzado, estirado, agujereado aplanado, estrangulación, modelado, torcido y soldadura; encontrándose estas definiciones a partir de la página 58. Luego de manera muy general describimos el procedimiento de forjado, y para dar mayor objetividad pongo un ejemplo práctico, cual es, el procedimiento que se sigue para forjar un pico. Estudiamos la deformación en compresión debido a que es el tipo más sencillo de operación de forja; seguidamente analizamos la forja en de formación plana con fricción de Coulomb, así mismo la forja con deformación plana con adherencia perfecta; y como una aplicación tratamos la forja de un cilindro; finalmente estudio los defectos de forja y las tensiones residuales en las piezas forjadas. El capítulo IV trata sobre el proyecto de piezas forjadas, indicando los pasos a seguir, los valores de- los radios de las uniones y cantos, las tolerancias de forja, todo esto en forma tabulada; después indicamos todo lo referente al forjado del Aluminio en la que se dan las tolerancias para el proyecto de piezas de Aluminio. También en este capítulo indicamos las temperaturas de forja para aceros SAE, metales ligeros, otras aleaciones y para aceros inoxidables; como se verá esto muy bien pudo ser incluido en la sección apéndice, con gran valor debido a los datos prácticos que se han insertado. En el capítulo V realizo un comentario de la forja en nuestro medio en base a la "Síntesis de la encuesta de forja y tratamientos térmicos en el Perú"; realizado por el Ingeniero Mecánico Vicente Buono; que es una parte del Documento final preparado para la Junta de Acuerdo de Cartagena. En el capítulo VI indico las conclusiones a que he llegado al realizar el presente trabajo, luego indico la bibliografía utilizada; y finalmente en la sección Apéndice se encuentran las tablas de equivalencias de aceros.