14.1 ¿Cuál es la diferencia entre forjado en frío, en caliente y a temperatura media?
material de la pieza del trabajo Tiene Forjado en frio: requiere fuerzas grandes debido a la mayor resistencia del material buen acabado superficial y precisión dimensional Forjado caliente: requiere de fuerzas menores menores y su acabado final respecto a la precisión dimensional dimensional y acabado superficial no son muy elevadas
14.3 Explique la diferencia entre forjado con dado c óncavo, convexo y bloqueo.
Dado cóncavo: es económico, poca capacidad de producción, tiene limitaciones en forma, mala utilización del material a procesar
Dado convexo: gran coto económico, buena buena precisión, gran capacidad de producción, buena buena utilización del material a procesar
14.5 ¿Qué tipo de partes puede producir el forjado rotatorio? El forjado rotatorio una barra sólida o tubo se somete a fuerzas de impacto radial por medio de una serie de matrices reciprocantes de la máquina. El proceso es apropiado para producir tramos cortos o largos de barra o tubería con diversos perfiles internos o externos. Los productos comunes fabricados por este método son las hojas de los desarmadores y las puntas de hierro para soldadoras. 14.7 Explique a qué se refieren los términos “de carga limitada”, “de energía limitada” y “de recorrido o carrera limitada” en relación con las máquinas para forjado.
Carga limitada: La máquina tiene una carga limite a trabajar trabajar por lo que se detiene si la carga requerida excede su capacidad.
Energía limitada: La energía que la maquina requiere tiende a agotarse dependiendo del tipo de fuente. Recorrido o carrera limitada: Son básicamente de tipo manivela o excéntrica. La veloci dad varía desde un máximo en el centro del recorrido, hasta cero en su parte inferior.
14.9 ¿Por qué el punzonado de cavidades, o clavado, es una alternativa atractiva para producir matrices simples? Su profundidad es muy baja. Porque es un proceso que prensa un punzón endurecido dentro de la superficie del material y esta cavidad producida se utiliza luego como matriz para operaciones de forjado 14.11 ¿Cómo puede decir si una parte está forjada o fundida? Explique las características que investigaría.
En el forjado las piezas formadas son partes discretas que tendrán en comparación a la fundición una mejor resistencia, tenacidad y ductilidad
Otro aspecto que investgaria es el acabado superficial ya que en la fundición las piezas tienen aser pas porosas y granulos mas gruesos lo que genera propiedades mecanicas no tan deseables
14.13 Explique las funciones de las rebabas en un forjado por impresión de matriz. Sirve para aportarla presión necesaria al llenar las zonas finales de la pieza, especialmente si los radios de acuerdo de las pieza son de pequeño tamaño y puede estar sin rebaba, dependiendo de si las matrices llevan incorporada una zona de desahogo para alojar la rebaba o no. 14.15 ¿Por qué hay tantos tipos de máquinas para forjado? forjado? Describe las capacidades y limitaciones de cada una.
Prensas hidráulicas hidráulicas:: Velocidades constantes y carga limitada
hasta un Prensas mecánicas: De tipo de manivela, velocidad varia desde un máximo en el centro del recorrido hasta mínimo en la parte parte inferior ,son de de carrera limitada.
Prensas de tornillos: Son de energía limitada, energía se trasmite por un tornillo vertical grande y un ariete, se utiliza operaciones de matriz abierta y matriz cerrada.
Martillos: Son de energía limitada ,operan a altas velocidades y el tiempo reducido de formado, minimiza el enfriamiento de una forja caliente.
Martinetes.: tiene las capacidades de energía que van desde 1150 KJ.
Contra Martillos: este martillo tiene dos arietes que se acercan uno al otro, altas velocidades , menos vibraciones
Máquinas de forjado de alto índice de energía :el ariete se acelera rápidamente por medio de un gas inerte a alta presión , gran velocidad, limitación por ruptura de las matrices y mantenimiento.
14.17 Describa sus observaciones en relación con la figura 14.16.
Pliegues formados por el pandeo del alma durante el forjado; se debe aumentar el espesor del alma para evitar este problema
Defectos internos producidos por un tocho sobredimensionado. Las cavidades de la matriz se llenan de manera prematura y el material en el centro fluye más allá de las regiones ya llenas cuando se cierran las matrices.
14.19 Revise la figura 14.5d y explique por qué los ángulos de salida interiores son más grandes que los exteriores. ¿Esto también es cierto para la fundición de molde permanente? Los ángulos de salida son necesarios para faci litar la extracción de la parte de la matriz. Al enfriarse, la forja se c ontrae radial y longitudinalmente, de modo que se forman ángulos de salida internos mayores a los externos En fundición igual se da un pequeño ángulo de salida (conicidad) en los modelos para moldes de arena, que permita extraer el modelo sin dañar el molde. 14.21 Haga comentarios en relación con el control del espesor final de un tubo en la figura 14.15. Forjado rotatorio de tubos sin un mandril tiende a el aumento del espesor de la pared en la separación de la matriz mientras que el Forjado rotatorio con mandril ,el espesor final de la pared del tubo tiene dependencia con el diámetro del mandril. 14.23 Describa las dificultades comprendidas al definir con precisión el término “forjabilidad”. El forjado es un proceso básico en el que la pieza de trabajo se moldea mediante fuerzas de compresión aplicadas por medio de matrices y herramentales. También se define como la capacidad de un material para someterse a deformación sin agrietarse. La dificultad al definir esta en que existen varias matrices para hacer forjado asi co mo varias operaciones que se hacen en el forjado ya que se puede obtener varias piezas de diferentes formas y con propiedades mecanicas diferentes según como se realice la operacion
14.25 Calcule la fuerza de forjado de una pieza de trabajo sólida, cilíndrica, producida con acero 1020, que tiene 3.5 pulgadas de altura y 5 pulgadas de diámetro, y cuya altura se va a reducir 30%. Considere un coeficiente de fricción de 0.2.
14.27 Tome dos especímenes sólidos cilíndricos del mismo diámetro pero de diferentes alturas, y comprímalos (sin fricción) al mismo porcentaje de reducción de la altura. Muestre que los diámetros finales son los mismos.
14.29 Mediante la ecuación 14.1, realice un diagrama de la fuerza de forjado (F) en función del radio (r) de la pieza de trabajo. Suponga que el esfuerzo de flujo (Yƒ) del material es constante. Recuerde que el volumen del material permanece constante durante el forjado, así que cuando h disminuye, r aumenta.
14.31 Una prensa mecánica se activa por medio de un motor de 30 hp y opera a 40 golpes por minuto. Utilice un volantín, de modo que la velocidad del cigüeñal no varíe de manera considerable durante la carrera. Si ésta es de 6 pulgadas, ¿cuál es la máxima fuerza constante que se puede ejercer sobre toda la longitud de la carrera o recorrido?
14.33 Suponga que es un instructor que cubre los temas descritos en este capítulo y está haciendo un examen sobre los diversos aspectos para evaluar los conocimientos de los estudiantes. Elabore dos problemas cuantitativos y proporcione las respuestas.
