Teoria deformării și ruperii

Forjarea libera este procedeul de deformare plastica a materialelor metalice prin lovire (cu forte de soc) sau prin presare (cvasistatic) la care modificarea formei semifabricatului se realieaza prin curgerea materialului dirijata de catre operator prin intermediul sculelor de deformare.

Prin forjare libera se pot obtine discuri, bare, plac sau semifabricate pentru arbori drepti, arbori cotiti, inele sau de forme mai complexe.

Figura 1 Semifabricate otinute prin forjare libera

Operatiile de baza la forjarea libera sunt:

- refularea;

- intinderea;

- gaurirea;

- indoirea;

- rasucirea;

- crestarea;

- debitarea;

- sudarea.

Toate aceste operatii se pot executa manual sau mecanic.

Forjarea libera manuala se aplica la piese unicat de dimensiuni mici. Se utilizeaza scule actionate manual.

Forjarea libera mecanica foloseste ciocane mecanice sau prese hidraulice.

Forjarea libera se aplica atat semifabricatelor turnate (lingouri) cat si celor laminate.

Figura 2 Forjarea libera a unui lingou pe o presa hidraulica

Der Schmiedehammer "Fritz" von Krupp

1. REFULAREA

Este operatia de comprimare a unui semifabricat in directia axei longitudinale deci reducerea inaltimi si cresterea sectiuni transversale.

Figura 3 Schema procedeului de refulare

Pentru ca deformarea sa fie uniforma ar trebui indeplinite urmatoarele conditii ideale:

- materialul sa fie omogen si izotrop;

- temperatura sa fie omogena in tot volumul;

- sa nu existe zone de material care sa ramana in afara actiunii sculelor;

- sa nu apara frecare intre sculele de deformare si semifabricat.

Cum aceste conditii nu pot fi indeplinite se urmareste sa creeze conditii apropiate de cele enuntate (grade de reducere mici, scule cu suprafeta bine slefuite si unse).

Neuniformitatea deformatiei provoaca in practica atat modificarea formei fata de cea ideala cat si stari si deformatii diferite in volumul material.

In figura 4 se prezinta forma unei piese cilindrice dupa refulare precum si zonele de deformatie pentru diferite valori ale raportului dintre inaltimea si diametrul initial (h/d):

- h/d >= 2,5 (figura 4 a)

- h/d < 2,5 (figura 4 b)

- h/d = (0,2 0,5)od (figura 4 c)