Matriz de forjamento a quente: um guia detalhado

Introdução à Matriz de Forjamento a Quente

O forjamento a quente é um processo de fabricação no qual o metal é moldado pela aplicação de calor e pressão a uma peça de trabalho.É comumente usado para produzir componentes com alta resistência e precisão, como peças automotivas, componentes aeroespaciais e máquinas industriais.

Um dos elementos críticos no processo de forjamento a quente é a matriz de forjamento a quente.Neste guia, exploraremos detalhadamente a matriz de forjamento a quente, incluindo seus tipos, materiais, considerações de projeto, processo de fabricação e manutenção.

Tipos de matriz de forjamento a quente

As matrizes de forjamento a quente podem ser classificadas em vários tipos com base em suas aplicações e projetos.Os tipos mais comuns de matrizes de forjamento a quente incluem:

1. Matrizes de forjamento em matriz aberta: Estas morre são usados ​​no forjamento em matriz aberta, onde a peça é martelada entre matrizes planas ou ligeiramente curvas.O forjamento em matriz aberta é normalmente empregado para peças grandes e não simétricas, como eixos, blocos e anéis.

2. Matrizes de forjamento em matriz fechada: Matrizes de forjamento em matriz fechada, também conhecidas como matrizes de impressão, são usadas quando a peça de trabalho é moldada dentro de uma cavidade fechada.As matrizes têm a forma desejada do produto final e são usadas para deformar o metal nessa forma.O forjamento em matriz fechada é comumente usado para produzir peças complexas com alta precisão dimensional.

3. Matrizes de extrusão: Matrizes de extrusão são usadas no processo de extrusão a quente, onde um tarugo aquecido é forçado através de uma matriz para produzir perfis longos e contínuos.As matrizes de extrusão são freqüentemente usadas na produção de hastes, tubos e outras formas alongadas.

4. Matrizes de forjamento viradas: As matrizes de forjamento viradas são projetadas para produzir peças forjadas aumentando o diâmetro de uma peça cilíndrica.As matrizes aplicam pressão nas extremidades da peça de trabalho, fazendo com que ela se expanda e adquira a forma desejada.

Materiais para matrizes de forjamento a quente

As matrizes de forjamento a quente são submetidas a condições extremas de calor, pressão e ciclos térmicos repetidos.Portanto, eles precisam ser feitos de materiais que apresentem excelente resistência à fadiga térmica, desgaste e deformação.A seleção do material da matriz depende de vários fatores, incluindo o tipo de processo de forjamento, o material da peça de trabalho e a vida útil desejada da matriz.Alguns materiais comumente usados ​​para matrizes de forjamento a quente incluem:

1. Aços para ferramentas: Aços para ferramentas como H13, H11 e D2 são amplamente utilizados para matrizes de forjamento a quente devido à sua excelente combinação de resistência a altas temperaturas, tenacidade e resistência ao desgaste.

2. Aços rápidos: Aços rápidos como M2 e M42 são preferidos para materiais de matriz que requerem alta resistência ao desgaste e capacidade de suportar altas temperaturas de operação.

3. Aços de metalurgia do pó: Os aços de metalurgia do pó (PM), como ASP23 e Vanadis 4 Extra, oferecem resistência ao desgaste, tenacidade e estabilidade térmica superiores em comparação com os aços para ferramentas convencionais.

4. Materiais de carboneto: Carbonetos cimentados, como carboneto de tungstênio (WC) e compostos de carboneto de titânio (TiC), são usados ​​em casos onde é necessária extrema resistência ao desgaste.As pastilhas de metal duro podem ser soldadas ou fixadas mecanicamente em um substrato de matriz.

Considerações de projeto de matriz

O projeto de matrizes de forjamento a quente desempenha um papel crucial na obtenção da forma desejada da peça, precisão dimensional e vida útil da ferramenta.Algumas considerações importantes de projeto para matrizes de forjamento a quente são as seguintes:

1. Linha de partição e ângulo de inclinação: A linha de partição deve ser cuidadosamente projetada para facilitar a remoção da peça forjada da matriz.Ângulos de inclinação apropriados devem ser fornecidos para permitir a fácil ejeção da peça da cavidade da matriz.

2. Raio do filete: Cantos e arestas vivas devem ser evitados no projeto da matriz para minimizar a concentração de tensões e o risco de trincas.