FORJABILIDAD DE LOS METALES. DEFECTOS DEL FORJADO

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Tabla 14.4

INTERVALOS CARACTERISTICAS DE VELOCIDADES DEL EQUIPO DE FORJADO

EQUIPO

m/seg.

Prensa Hidraulica

0.06 – 0.30

Prensa Mecanica

0.06 – 1.5

Prensa de tornillo

0.6 – 1.2

Martinete de caída por gravedad

3.6 – 4.8

Martinete de caída mecánica

3.0 – 9.0

contramartillo

4.5 – 9.0

PRENSA HIDRAULICA

La prensa hidráulica es una máquina que se basa en el principio de Pascal para transmitir una fuerza. Aprovechando que la presión es la misma, una pequeña fuerza sobre una superficie chica es equivalente a una fuerza grande sobre una superficie también grande, proporcionalmente iguales.

[pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6]

Estas prensas funcionan a velocidades constantes y son de carga limitada o restringida. En otras palabras, una prensa se detiene si la carga requerida excede su capacidad

Por lo general, una prensa hidráulica consiste en un bastidor marco de forja con dos o cuatros columnas, pistones, cilindros.[pic 7]

La velocidad del ariete varia durante todo el recorrido. La capacidad de prensado van de 125 MN(14000 toneladas cortas) en América del Norte, 640 MN (72000 Toneladas cortas) en Francia, y 730 MN (82000 toneladas cortas) en Rusia para forjado en matriz cerrada.

La viga principal de soporte del tren de aterrizaje del avión Bocing 747 se forja en una prensa hidráulica de 450 MN (50000 toneladas cortas), que se muestran en la figura 14.1c (con la pieza en la parte frontal). Esta parte esta fabricada con la aleación de titanio y pesa casi 1340 kg (3000 libras).

[pic 8]

Prensa mecánicas.

Estas son básicamente de tipo de nivela o excéntrica fig. 14.17b. la velocidad varía desde un máximo en el centro del recorrido, hasta cero en un parte inferior, por lo que son de recorrido o carrera limitada. La energía en una prensa mecánica se genera con un gran volantín accionado por un motor eléctrico. Un embrague acopla el volantín en un eje excéntrico. Una biela traduce el movimiento giratorio en movimiento articulada. Debido al diseño de la unión se pueden aplicar fuerzas muy altas en este ripo de prensa fig. 11.18[pic 9]

La fuerza disponible en una prensa mecánica depende de la posición del recorrido y se vuelve extremadamente alta en la parte inferior del centro muerto. Por lo tanto, una instalación adecuada es fundamental para evitar que se rompan las matrices o los componentes del equipo.

Las prensas mecánicas tienen altas velocidades de producción, son mas fáciles de automatizar y requieren menos habilidades del operador que otros tipos de máquinas. Las capacidades de la prensa van de 2.7 a 107 MN (300 a 12000 toneladas cortas). Las prensas mecánicas son preferibles para el forjado de partes de alta precisión.

Prensas de tornillo: obtienen su energía de un volantín, son energía limitada. La carga de forjado se transmite por un tornillo vertical grande y el ariete se para cuando se disipa la energía del volantín. Si las matrices no cierran al final del ciclo, la operación se repite. Además se la utiliza en operaciones de matriz abierta y cerrada.[pic 10]

Las capacidades de las prensas van de 1,4 a 280 MN (160 a 31,500 toneladas cortas).

[pic 11]

Martillos: obtienen su energía de la energía potencial del ariete que se convierte en energía cinética, energía limitada. Los martillos operan a altas velocidades y el tiempo reducido de formado minimiza el enfriamiento de una forja en caliente. Las bajas velocidades de enfriamiento permiten el forjado, en especiales aquella con cavidades delgadas y profundas.

Martinetes: el recorrido del ariete hacia abajo se acelera con presión de vapor, aire o hidráulica hasta casi 750 kPa (100psi). Los pesos de los arietes van de 225 a 22,500 kg (500 a 50,000 lb) con capacidades de energía que van hasta 1150 kj (850,000 pies-lb). En la operación de los martinetes por gravedad la energía se obtiene del ariete en caída libre [(energia potencial). La energía disponible en un martinete es el producto del peso del ariete por la altura de su caída. Los pesos del ariete van de 180 a 4500 kg (400 a 10,000 lb) con capacidades de energía de 120 kj (90,000 pies-lb).[pic 12]

Contramartillos: tiene dos arietes que se acercan uno al otro horizontal o verticalmente, a fin de forjar la parte. Las operaciones de matriz abierta, la parte se puede girar entre impactos para formar la pieza de trabajo de manera adecuada durante el forjado. Los contra martillos operan a altas velocidades y transmiten menos vibración a sus bases. Las capacidades van hasta 1200 kg (900,00 pies-lb).

Máquinas de forjado de alto índice de energía (HERRF): el ariete se acelera rápidamente por medio de gas inerte a alta presión y la parte se forja en un impacto a una gran velocidad. A pesar de esto se presentan problemas asociados con su operación, mantenimiento,