Piezas de forja, en términos simples, son productos metálicos con formas y tamaños específicos formados por la deformación plástica de palanquillas de metal bajo presión externa según el proceso de forjado. Durante la forja, la máquina de forja aplica presión al tocho de metal para darle la forma y el tamaño que la gente desea. Este proceso no sólo cambia la apariencia del metal, sino que, lo que es más importante, optimiza la estructura del grano dentro del metal. Es como reorganizar en orden a un grupo de personas desordenadas, de modo que se puedan mejorar las propiedades mecánicas del metal, como la resistencia, la tenacidad y la resistencia a la fatiga.
Al forjar piezas de forja libres, el tocho de metal se coloca entre los yunques superior e inferior y luego se le aplica impacto o presión para deformarlo. Su característica más importante es que la forma de la forja depende principalmente de las habilidades del trabajador de la forja y básicamente no está limitada por el molde. Este método de forjado es muy flexible y puede crear una variedad dePiezas de forja, ya sean de forma extraña o de gran tamaño. Las piezas grandes, como los cigüeñales de barcos grandes y los ejes principales de turbinas, a menudo se fabrican mediante forja libre. Debido a que estas piezas son grandes y de forma compleja, la forja libre puede satisfacer mejor sus requisitos especiales. Sin embargo, las forjas libres también tienen desventajas. Su precisión dimensional no es muy alta y la superficie no es tan lisa como la de las piezas forjadas. Esto se debe a que se opera principalmente de forma manual y es difícil controlar el tamaño y la calidad de la superficie con tanta precisión como el troquel.
Por ejemplo, para forjar un eje libre simplePiezas de forja. Primero, debe seleccionar una pieza de metal adecuada de acuerdo con los requisitos del eje y luego calentarla a la temperatura de forjado especificada. A continuación, coloque la pieza de trabajo calentada sobre el yunque. El forjador utiliza un mazo o una prensa para aplicar presión a la pieza en bruto, permitiendo que se alargue lentamente en la dirección axial. Durante este proceso, el trabajador debe voltear constantemente la pieza en bruto para asegurarse de que todas sus partes puedan deformarse uniformemente y finalmente formar la forma básica del eje. Al forjar, el trabajador debe confiar en su propia experiencia para juzgar la deformación de cada lugar, a fin de asegurar la calidad de la forja.
El proceso de fabricación de piezas forjadas consiste en colocar la pieza en bruto de metal en una matriz de forja con una forma específica, y luego usar una prensa y otros equipos para aplicar presión para deformar la pieza en bruto en la matriz y finalmente obtener una pieza forjada con la misma forma que la matriz. La forja con troquel tiene muchas ventajas, incluida la alta eficiencia de producción, la alta precisión dimensional de las piezas forjadas, la buena calidad de la superficie y la capacidad de forjar piezas con formas complejas. Por ejemplo, piezas tales como bielas y engranajes en motores de automóviles son adecuadas para la fabricación mediante forjado en matriz porque la producción de automóviles requiere una gran cantidad de estas piezas y su precisión dimensional y consistencia de forma son muy altas. Sin embargo, la forja con troquel también tiene desventajas. Requiere moldes especiales y los costes de diseño, fabricación y mantenimiento de los moldes son muy elevados. Además, la forja con troquel sólo es adecuada para la producción en masa. Si se trata de una producción de una sola pieza o de lotes pequeños, el costo es demasiado alto y no es rentable.
Tomemos como ejemplo la forja de bielas de automóviles. Primero, se deben diseñar y fabricar un par de matrices de forja superior e inferior de acuerdo con la forma y el tamaño de la biela. La forma de la cavidad del troquel debe coincidir con la apariencia final de la biela. Luego, la pieza en bruto de metal calentada se coloca en la cavidad del troquel inferior. A continuación, se utiliza una prensa para mover el troquel superior hacia abajo y aplicar presión a la pieza en bruto. La pieza en bruto se somete a presión desde todas las direcciones en la cavidad de la matriz, y lentamente llenará todas las partes de la cavidad de la matriz y finalmente se convertirá en una biela forjada que es la misma que la cavidad de la matriz. Todo el proceso se lleva a cabo dentro de las limitaciones del molde, por lo que se puede garantizar la precisión dimensional y de forma de la biela.
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