Forjamento: Conformação Mecânica de Metais

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Forjamento 
O que é: Forjamento é o nome dado às operações de conformação 
mecânica efetuadas com esforço de compressão sobre um material dúctil 
entre duas ferramentas, de tal modo que ele tende a assumir o contorno 
ou perfil da cavidade na ferramenta de trabalho. 
 
Esforço de compressão: Sucessivos golpes ou Prensagem gradual 
para obtenção da peça 
 
Ferramentas: Na maioria das operações de forjamento emprega-se um 
ferramental constituído por um par de ferramentas de superfície plana ou 
côncava, denominadas matrizes. 
 
Histórico 
 O forjamento é o mais antigo processo de conformar 
metais, tendo suas origens no trabalho dos ferreiros de muitos 
séculos AC. 
 
 
 
 
 
 A substituição do braço do ferreiro ocorreu nas primeiras 
etapas da Revolução Industrial. 
 
 Atualmente existe um variado maquinário de 
forjamento, capaz de produzir peças das mais variadas 
formas e tamanhos , desde alfinetes, pregos, parafusos 
e porcas até rotores de turbinas. 
Histórico 
Classificação 
 
O forjamento pode ser dividido em dois grandes grupos de 
operações: 
 
 Forjamento em matriz aberta ou Forjamento livre 
 
 Forjamento em matriz fechada 
Forjamento em Matriz Aberta 
 O material é conformado entre matrizes planas ou de 
formato simples, que normalmente não se tocam 
Forjamento em Matriz Aberta 
 É usado geralmente para fabricar peças grandes, com 
forma relativamente simples (ex.: eixos de navios e de 
turbinas, ganchos, correntes, âncoras, alavancas, excêntricos, 
ferramentas agrícolas, etc.) e em pequeno número; 
 
 também, para pré-conformar peças que serão submetidas 
posteriormente a operações de forjamento mais complexas. 
 
 Vantagens 
 Matrizes simples e barato; grande faixa de tamanhos; boa 
resistência mecânica 
 
 Limitações 
 Somente formatos simples; dificuldade de obter tolerâncias 
estreitas; usinagem requerida; baixa taxa de produção; 
pobre aproveitamento do material; maior habilidade 
requerida 
Forjamento em Matriz Aberta 
Forjamento em Matriz Fechada 
O material é conformado entre duas metades de matriz 
que possuem, gravadas em baixo-relevo, impressões 
com o formato que se deseja fornecer à peça. 
 
A deformação ocorre sob alta pressão em uma cavidade 
fechada ou semifechada, permitindo assim obter-se 
peças com tolerâncias dimensionais menores do que no 
forjamento livre. 
 
 As cavidades das matrizes são formadas para controlar 
o fluxo de metal; 
 
 A matriz superior é fixada no martelo ou prensa e a 
matriz inferior na bigorna ou mesa; 
 
 O metal flui e preenche completamente a cavidade 
formada entre as duas matrizes; 
Características 
 Nos casos em que a deformação ocorre dentro de uma cavidade 
totalmente fechada, sem zona de escape, é fundamental a precisão 
na quantidade fornecida de material: uma quantidade insuficiente 
implica falta de enchimento da cavidade e falha no volume da peça; 
um excesso de material causa sobrecarga no ferramental, com 
probabilidade de danos ao mesmo e ao maquinário. 
 
 Dada a dificuldade de dimensionar a quantidade exata fornecida de 
material, é mais comum empregar um pequeno excesso. As matrizes 
são providas de uma zona oca especial para recolher o material 
excedente ao término do preenchimento da cavidade principal. O 
material excedente forma uma faixa estreita de metal em torno da 
peça forjada. 
Características 
 O metal em excesso flui para fora da cavidade da 
matriz e se aloja na zona oca chamada “bacia”. 
– Este excesso de metal é chamado de rebarba 
Características 
Forjamento em Matriz Fechada 
Forjamento em Matriz Fechada 
 O forjamento sem rebarba pode ser realizado se o metal é 
deformado numa cavidade que fornece confinamento total 
Características 
 Muitos produtos forjados são produzidos por uma série de cavidades 
– 1ª impressão é chamada de bordadura, encalcamento ou 
dobramento 
– Impressões Intermediárias são para ajustar o metal para próximo 
da sua forma final 
– A forma final é obtida na operação de forjamento final 
– A remoção da rebarba é feita numa operação posterior de corte 
(Rebarbação). 
BorBordadura 
Encalcamento 
Pré-forma Forjado Rebarbação 
 Vantagens 
 Melhor aproveitamento do material; Melhores 
propriedades; boa precisão dimensional ; Alta taxa 
de produção; boa reprodutibilidade; 
 Limitações 
 Alto custo do ferramental para pequenas 
quantidades; Necessidade frequente de Usinagem. 
Forjamento em matriz fechada 
Equipamentos 
 Os equipamentos comumente empregados incluem 
duas classes principais: 
 
(a) Martelos de forja, que deformam o metal através 
de rápidos golpes de impacto na superfície do mesmo; 
 
(b) Prensas, que deformam o metal submetendo-o a 
uma compressão contínua com velocidade 
relativamente baixa.