Explorando Tipos de Ferramentas de Forjamento e Suas Aplicações na Manufatura

Ferramentas de forjamento são os equipamentos usados na Indústria de Forjamento (Indústria de Manufatura) para diversos propósitos que explicarei em detalhes um por um.

Forjamento é um processo no qual mudamos a forma e tamanho do material em outra forma que necessitamos. O forjamento a quente é feito a temperaturas muito altas e o forjamento a frio é feito à temperatura ambiente.

No forjamento, usamos martelo para golpear a peça de trabalho para que a forma e tamanho possam ser alterados.

O que é Forjamento?

Forjamento é um processo de manufatura realizado pelo aquecimento de uma peça metálica em fogo aberto (usando bigorna) a uma temperatura elevada e golpeando-a usando um ferreiro para deformá-la completamente em outra forma.

Quando se trata de ferramentas de forjamento, usamos ferramentas apropriadas para um bom trabalho forjado.

Existem diferentes tipos de ferramentas de forjamento usadas para diferentes operações de forjamento. Hoje em dia, o forjamento moderno é altamente automatizado, feito de máquinas de alta tecnologia que economizam muito tempo e facilitam o trabalho dos ferreiros.

Diferentes Tipos de Ferramentas de Forjamento e Seus Usos:

Existem as seguintes ferramentas de forjamento listadas abaixo:

1. Pinças
2. Cabeçote de Rebite
3. Bigorna
4. Fornalha ou Forja
5. Cinzél
6. Fulcro
7. Martelo
8. Punção
9. Alargador
10. Plainadora
11. Mandril
12. Bloco de Mandril
13. Martelo de Assentamento
14. Torno de Fixação
15. Ferro Preto
16. Matrizes de Forjamento e
17. Prensa

Todas as ferramentas de forjamento estudaremos uma a uma em detalhes. Vamos começar com as Pinças:

#1. Pinças:

Pinças são ferramentas usadas para segurar adequadamente (segurar) diferentes formas e tamanhos da peça de trabalho aquecida. Com a ajuda das pinças, movemos a peça para outro local (da fornalha para a bigorna).

O material usado para pinças é aço doce que tem 29% de carbono.

Existem quatro tipos diferentes de pinças usadas na operação de forjamento. Os nomes são: Pinças planas, Pinças de lábio reto flautado, Pinças de rebite ou anel e Pinças Gad.

• As pinças planas são usadas para segurar peças de trabalho do tipo retangular.
• Pinças de lábio reto flautado são usadas para segurar peças de trabalho quadradas, circulares e hexagonais.
• As pinças de rebite são usadas para segurar parafusos, rebites.
• E as pinças Gad são usadas para segurar peças de trabalho gerais, podem ser retas ou em qualquer forma.

#2. Cabeçote de Rebite:

A ferramenta cabeçote de rebite é usada para produzir cabeças de rebite na peça de trabalho. Simplificando, podemos dizer que para fazer um furo podemos usar um cabeçote de rebite.

#3. Bigorna:

A bigorna é uma das partes mais importantes da indústria de forjamento. É feita de Aço (Material). Bigornas servem como bancada de trabalho para ferreiros.

Na bigorna, com o uso de martelo, realizamos diferentes operações como aplainar superfícies metálicas e obter formas da peça de trabalho.

Existem algumas bigornas que têm furos Hardy e furos de punção. O furo Hardy ajuda a fazer haste quadrada para Hardy e o furo de punção fornece folga para furar a peça. Esta é uma das principais vantagens de ter furos Hardy e de punção.

No forjamento, o peso médio de uma bigorna é de 100 kg a 150 kg e a face superior da bigorna deve ficar a cerca de 0,75 m da base.

#4. Fornalha ou Forja:

A fornalha também é conhecida como Forja. Tem quatro pernas para suporte e o material do corpo é aço ou ferro fundido, fundo de ferro, chaminé e um soprador. Na fornalha, aquecemos a peça de trabalho.

#5. Cinzél:

É usado para cortar a peça de trabalho. Existem dois tipos de cinzél: Cinzél a quente e cinzél a frio. O cinzél a quente é usado para cortar peças de trabalho quentes (forjamento a quente) e o frio para cortar peças frias (forjamento a frio). Normalmente, um cinzél a quente é preferido em uma oficina de forjamento.

A diferença entre cinzéis quente e frio é que as arestas dos cinzéis frios estão em um ângulo de 60 graus e os quentes em 30 graus. No cinzél frio, têmpera e revenimento são necessários, enquanto no quente apenas revenimento é necessário.

O cinzél é feito de aço de alta qualidade com seção transversal octogonal com aresta de corte cônica em uma extremidade para ação de corte eficiente.

#6. Fulcro:

O fulcro é usado para formar metal quando quente. A ferramenta fulcro vem em diferentes formas e tamanhos conforme requisitos. Quando a peça está quente, a aplicação de carga compressiva espalha o metal.

O fulcro de face arredondada espalha o metal mais eficientemente e facilmente em comparação com a face plana do martelo.

#7. Martelo:

Em geral, martelo é uma ferramenta usada para golpear a peça de trabalho. Vimos martelos em vários lugares para vários trabalhos. Mas o martelo de forjamento tem mais peso para realizar várias operações como forjamento a quente, forjamento a frio, forjamento por prensa, forjamento em matriz fechada, forjamento por upset, e assim por diante.

O martelo tem uma cabeça pesada fixada a um cabo longo que dá uma alta carga de impacto em uma pequena área da peça. É usado para golpear a peça quente ou fria para mudar forma e tamanho conforme necessário.

Os diferentes tipos de martelo são: Martelo de queda, Martelo pneumático, Martelo manual e Martelo de marreta.

Martelo de queda: Um aríete pesado cai sobre a peça pela gravidade.

Martelo pneumático: O martelo pneumático em que a fonte de energia vem de ar comprimido, hidráulico ou eletricidade para impulsionar o martelo na peça. Usamos este tipo de martelo para trabalhos maiores.

Martelo manual: O martelo manual é usado por ferreiros. Outros tipos de martelos manuais são: Martelo de pena esférica, Martelo de pena reta e Martelo de pena cruzada.

Martelo de marreta: A marreta é usada para golpear a peça por um ajudante e é mais pesada para ser segurada pela mão do ferreiro. Os diferentes tipos são: Face dupla, Pena reta e Pena cruzada.

#8. Punção:

A punção é feita de aço de alto carbono, usada para fazer furo quente na peça. A punção vem em diferentes tamanhos. Quando queremos fazer um furo na peça, simplesmente colocamos a parte mais fina no metal quente e aplicamos carga compressiva martelando-a.

As punções são de dois tipos: Punção de ponto e punção central. Punção de ponto: Tem ângulo da ponta de cerca de 60 graus. Punção central: Tem ângulo da ponta de cerca de 90 graus.

#9. Alargador:

Alargador é uma espécie de haste cônica feita de aço e usada para alargar furos da peça. Não é usado como punção; ajuda a remover amassados de lugares inacessíveis. O alargador tem diâmetro pequeno em comparação à face do martelo.

#10. Plainadora:

Plainadora é uma ferramenta usada para aplainar ou nivelar a superfície quente do metal com o uso de marteladas. A plainadora consiste em uma face plana com haste reta.

A face plana é fixada na extremidade inferior da plainadora e uma haste reta é fixada acima da face plana. A extremidade inferior, que é a face plana, é colocada na peça e o uso do martelo é quando golpeamos a parte superior que é a haste reta para que a peça seja aplainada. Outro uso da plainadora é acabamento de cantos e arestas da peça quente.

#11. Mandril:

Mandril é feito de aço de alto carbono. Dá várias formas à peça como redonda, quadrada ou hexagonal. O mandril tem cabo no topo e na base, há uma haste quadrada.

#12. Bloco de Mandril:

Um bloco de mandril é um bloco quadrado ou retangular feito de ferro fundido ou aço e tem vários furos. Os furos presentes no bloco de mandril são de diferentes formas e tamanhos.

É usado para realizar várias operações como chiamento, cabeceamento, esquadrejamento, dobra e conformação no forjamento.

#13. Martelo de Assentamento:

Martelo de assentamento é uma ferramenta similar à plainadora, mas melhora a eficiência da peça como feito pela plainadora. Funciona para tornar a superfície da peça plana. O martelo de assentamento é feito de aço.

Para usar o martelo de assentamento, a peça deve ser colocada na bigorna. O martelo de assentamento proporciona superfícies boas e lisas à peça.

#14. Torno de Fixação:

Torno de fixação é outra ferramenta muito importante e é usado para segurar peças. Consiste em duas mandíbulas, uma mola e uma base plana. As peças são colocadas e fixadas entre as duas mandíbulas e apertadas para segurá-las firmemente.

#15. Ferro Preto:

O ferro preto é uma cauda cônica de um lado e o outro lado é similar ao chifre de uma bigorna. É feito de aço e é endurecido. É um tipo de bigorna, podemos dizer, por causa da cauda cônica. Aqui fazemos pequenos tipos de trabalho.

#16. Matrizes de Forjamento:

Matrizes de forjamento são necessárias para moldar adequadamente o metal. Com a ajuda da matriz de forjamento, os metais maleáveis são prensados. É usado para trabalhos pesados e grande produção.

As matrizes de forjamento são muito importantes para diferentes operações. Existem comumente duas operações: Forjamento em matriz aberta e Forjamento em matriz fechada.

Forjamento em Matriz Aberta: Forjamento em matriz aberta no qual não há matriz usada para envolver o metal e proporcionar fluxo livre em todo lugar, exceto onde o metal encontra a matriz. É usado para peças de trabalhos muito grandes. No forjamento em matriz aberta, os ferreiros não usam pinças para segurar a peça, ela é segurada por outras ferramentas pesadas.

Forjamento em Matriz Fechada: Aqui há uma matriz que funciona para envolver o metal quando martelado ou prensado contra a peça, o metal da peça flui e preenche a cavidade porque o metal está na temperatura máxima.

#17. Prensa:

Prensa é outro tipo de ferramenta usada para fornecer pressão excessiva ao metal para obter forma e tamanho desejados. A principal vantagem é que pode forjar o produto inteiro de uma vez.

A prensa está disponível em dois tipos: Prensa Mecânica e Prensa Hidráulica de Forjamento.

Prensa Mecânica de Forjamento: A prensa mecânica é equipada com peças de motor como motor, manivela, volante, etc. A forjamento força o aríete contra a peça. O sistema de forjamento é destinado a peças de trabalho pequenas. Não é adequado para peças maiores.

Prensa Hidráulica de Forjamento: A operação de forjamento hidráulico é feita por fluidos de alta pressão com uso de bombas hidráulicas. A pressão criada força o aríete contra a peça. O forjamento hidráulico é adequado para peças maiores.