4rm3 Saavedra Paulo Forja de Un Cincel

Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica Y Eléctrica

Unidad Profesional Azcapotzalco

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“Forjado de un cincel”

Materia: Ingeniería de Manufactura Aplicada Profesor: J. Emmanuel Bonilla R.

Elaboro: Saavedra Nájera Paulo Emanuel

Boleta: 2013360275 Grupo: 4RM3

Fecha de entrega: 17/02/2014



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pag OBJETIVO: 3 HERRAMIENTA Y EQUIPO DE SEGURIDAD 3 INTRODUCCIÓN:

Forja en caliente Forja en frio

CINCEL FORMAS DE UN CINCEL TIPOS DE CINCELES

TEMPLE: TIPOS DE TEMPLE

ACERO AISI‐SAE 1045 (UNS G10450)

3 3 3 4 5 5 6 7 7

DESARROLLO: 8 CONCLUSIONES 12 BIBLIOGRAFIA 12



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OBJETIVO:

Someter una pieza de acero AISI 1045 al proceso de Forjado, identificar su estructura y darle un tratamiento a la pieza final. HERRAMIENTA Y EQUIPO DE SEGURIDAD

o Bata y zapatos o botas (tenis NO). o Careta, peto y guantes. o Mazos y pinzas sujetadoras. o Fragua y yunques. o Probeta acero AISI 1045.

INTRODUCCIÓN:

La forja de metal es el proceso de tomar hierro o acero en bruto, calentándolo hasta que se haya

alcanzado una temperatura de trabajo donde un herrero o forjador de metal puede cambiar su

forma, endurecerlo o templarlo. A continuación, se trabaja el metal con herramientas o con

maquinaria hasta que alcanza la forma y el tamaño deseados. Debido a que la forja de metales es

una técnica y un proceso verdaderamente antiguos, diversos de términos se han desarrollado en

todo el proceso. Estos te permiten hablar inteligentemente acerca de lo que estás haciendo con

un trozo de metal y forjarlo en una herramienta, artículo decorativo u otro producto terminado.

La forja de metal es un proceso que utiliza la fuerza para crear una pieza de metal de una forma y

tamaño específicos. Se puede hacer con calor a través de la forja en caliente o sin calor a través de

la forja en frío. En ambos casos, el metal se coloca en un molde y luego golpea a su forma

utilizando un martillo o por otro lado la matriz. La pieza resultante se recorta y se lava en el

proceso de acabado.

Forja en caliente

El metal se forja con calor porque no requiere tanta fuerza como la forja en frío y reduce la tensión

sobre el metal. En el proceso de forja en caliente, el metal se calienta por encima del punto de re‐

cristalización del metal. Para el acero es por encima de los 2.100 grados Fahrenheit (1148,89

grados Celsius), para las aleaciones de aluminio es entre 680 y 970 grados Fahrenheit (360 y

521,11 grados Celsius) y aleaciones de cobre para esto es entre 1.290 y 1.400 grados Fahrenheit

(698,89 y 760 grados Celsius).

Forja en frio

El metal que se forjado en frío está generalmente en o justo debajo de la temperatura ambiente.

Este proceso funciona mejor en metales blandos. El metal se coloca en un molde y luego se golpea

con un martillo, a veces varias veces, de modo que el metal se introduce en la matriz. El metal



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forjado en frío no requiere trabajos de acabado tanto como el metal forjado caliente, pero puede

tener que ser templado con calor para aumentar la fuerza del par hecho.

CINCEL

El cincel se usa únicamente en frío con la ayuda de una herramienta de soporte como un martillo o

una maza y sus funciones generales son dos:

a. Dividir un material

b. Extraer virutas de un material

En base a estas dos funciones, se desprende una diversidad de aplicaciones, que van, entre otras,

de la apertura de orificios y canaletas en paredes y la rotura de cemento y hormigón al corte de

ranuras, perfilado, desbastado, cepillado, acanalado, tallado y acabado de piezas. Por lo tanto, el

uso del cincel se extiende a una multiplicidad de áreas, desde la construcción hasta la orfebrería, y

la forma de la herramienta varía de acuerdo con esas aplicaciones.

Sin embargo, aunque existe una variedad de modelos, básicamente un cincel consta de cuatro

partes:

1. La cabeza, que es el extremo que recibe el impacto de la herramienta de soporte.

2. El mango, vástago o cuerpo, por donde se propaga ese impacto.

3. La cuña, formada por las partes laterales donde se encuentran las áreas de corte.

4. La arista de corte, que entrega el impacto a la pieza de trabajo.



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FORMAS DE UN CINCEL

Así, dependiendo de la aplicación, el diseño del cincel puede ser en forma de barra, de sección

rectangular, hexagonal, cuadrada o redonda, con filo en un extremo y biselado en el extremo

opuesto. Los materiales que se pueden trabajar con un cincel abarcan mampostería, piedra,

mármol, granito, metal y también madera, aunque los cinceles para madera se conocen como

formones o escoplos y, por lo tanto, no los abordaremos en este artículo.

TIPOS DE CINCELES

El cincel más común es el que tiene el extremo plano y liso, como el de la Figura 1, usado extensamente en aplicaciones tanto en mampostería como en metal. Si la arista de corte es sumamente delgada y filosa, la herramienta recibe el nombre de cortafrío o cortafierros y se utiliza particularmente para abrir pequeños orificios, así como cortar ladrillos y baldosas.

Para las piezas mecánicas en particular se emplean otros tipos de cincel, por ejemplo:

1. Cortafrío o cortafierros: para cincelar superficies planas y cortar láminas y varillas delgadas.

2. Cincel de punta aguda: para el ranurado en láminas delgadas y hacer pequeñas ranuras

chaveteras y muescas.



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3. Cincel de punta redonda: para iniciar agujeros a taladrar o tallar acanaladuras y surcos.

4. Cincel para ranuras de engrase: empleado para hacer canales de lubricación en cojinetes y

ranuras pequeñas.

5. Cincel de punta de diamante: para cortar ranuras en “V” y cincelar rincones.

En los trabajos en orfebrería y joyería se emplean cinceles más especializados, como por ejemplo:

6. Cincel para repujado: otorga un relieve a las distintas partes del diseño, creando un efecto

tridimensional.

7. Cincel plano: de punta plana y lisa, permite aplanar las superficies para distinguirlas de aquellas

con relieve. Las puntas texturadas, en lugar de lisas, dan lugar a los cinceles conocidos como

fondos.

8. Cincel trazador: permite perfilar las partes principales de un diseño por medio de una fina

incisión a lo largo del dibujo sobre el metal.

9. Cincel abridor: ensancha el perfil realizado por el cincel trazador.

10. Cincel texturado: se utiliza para el acabado final para otorgar mayor naturalidad o efectos a las

diferentes formas del diseño.

TEMPLE:

Tratamiento térmico al que se somete a piezas ya conformadas de acero para aumentar su dureza,

resistencia a esfuerzos y tenacidad.

El tratamiento térmico del templado consta de tres pasos:

1. Se calienta el acero a una temperatura elevada:

En el caso de los aceros hipoeutectoides: unos 30 – 50 ºC superior a A3. Recuerda que A3 es

la temperatura obtenida del diagrama Hierro Carbono para la transformación alotrópica de

austenita en ferrita para un acero de esa composición.

En el caso de los aceros eutectoides e hipereutectoides: 30 – 50ºC por encima de A1, siendo

A1 la temperatura de eutectoide obtenida del diagrama Hierro Carbono.

2. Se mantiene la temperatura anterior el tiempo necesario para que ésta se homogenice en

todo el volumen de la pieza a templar (este tiempo se estima experimentalmente para cada

pieza, aunque se puede calcular aproximadamente)

3. Se enfría el sistema en un medio adecuado a una velocidad superior a la crítica de temple con

objeto de obtener una estructura martensítica, y así mejorar la dureza y resistencia del acero

tratado.



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TIPOS DE TEMPLE

o Temple continúo de austenización completa: Es aplicado a los aceros hipoeutectoides. Se

calienta el material a 50ºC por encima de la temperatura crítica superior A3, enfriándose en

el medio adecuado para obtener martensita.

o Temple continuo de austenización incompleta: Es aplicado a los aceros hipereutectoides.

Se calienta el material hasta AC1 + 50ºC, transformándose la perlita en austenita y dejando

la cementita intacta. Se enfría a temperatura superior a la crítica, con lo que la estructura

resultante es de martensita y cementita.

o Temple superficial: Se recurre a un proceso de temple superficial cuando se desea que una

pieza presente elevada dureza superficial y buena resistencia exterior al desgaste, pero que

su alma siga manteniéndose con reducidas tensiones. Con el temple superficial se consigue

que solamente la zona más exterior se transforme en martensita, y para ello el tiempo

durante el que se mantiene el calentamiento debe ser el adecuado para que solamente un

reducido espesor de acero se transforme en austenita.

o Temple Escalonado (Martempering): Consistente en calentar el acero a temperatura de

austenización y mantenerlo el tiempo necesario para que se transforme completamente en

austenita. Posteriormente se enfría en un baño de sales bruscamente hasta una

temperatura próxima, pero superior, a Ms, con el fin de homogeneizar la temperatura en

toda la masa y se acaba reduciendo la temperatura para que toda la pieza se transforme en

martensita.

o Temple isotérmico (Austempering): Consistente en calentar el acero a temperatura de

austenización y mantenerlo el tiempo necesario para obtener austenita. Posteriormente se

enfría bruscamente en un baño de sales hasta una temperatura determinada, para igualar la

temperatura en toda la masa y luego se vuelve a disminuir la temperatura para que toda la

pieza se transforme en bainita.

ACERO AISI‐SAE 1045 (UNS G10450)

es un acero utilizado cuando la resistencia y dureza son necesarios en condición de suministro.

Este acero medio carbono puede ser forjado con martillo. Responde al tratamiento térmico y al

endurecimiento por llama o inducción, pero no es recomendado para cementación o cianurado.

Cuando se hacen prácticas de soldadura adecuadas, presenta soldabilidad adecuada. Por su

dureza y tenacidad es adecuado para la fabricación de componentes de maquinaria.

PROPIEDADES MECÁNICAS:



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Dureza 163 HB (84 HRb)

Esfuerzo de fluencia 310 MPa (45000 PSI)

Esfuerzo máximo 565 MPa (81900 PSI)

Elongación 16% (en 50 mm)

Reducción de área (40%)

Módulo de elasticidad 200 GPa (29000 KSI)

Maquinabilidad 57% (AISI 1212 = 100%)

DESARROLLO:

1. Para comenzar con la práctica nos colocamos el equipo de seguridad correspondiente, con

el fin de evitar algún accidente de acuerdo a lo ya visto en seguridad e higiene.

2. Colocamos el acero dentro del horno para que se calentara

3.



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4. El acero tiene que estar en un naranja rojizo, más o menos unos 10 min dentro del ornó.

5. Una vez que la pieza esta lista, la sacamos del horno para darle la forma con el mazo

hidráulico. para darle la forma al cincel. Recordando que la característica del cincel es la

punta y sus ángulos de inclinación,



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6. Procedimos a meter de nuevo la pieza en el horno, esperamos unos 5 min

aproximadamente, y al sacarlos con un maso apoyándonos en un yunque le dimos un

poco mas de forma, enfriamos la pieza y la llevamos al esmeril para darle un poco de filo a

la punta,



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7. luego colocamos de nuevo la pieza en horno, y la enfriamos rápidamente para darle el

temple.

8.



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CONCLUSIONES

Mi conclusión con respecto a esta práctica:

La forja de materiales es una practica utilizada desde tiempos muy antiguos, y hasta la

fecha a pesr de que los procesos de manufactura se han actualizado la forja sigue siendo

muy útil, debido a los bajos costos y la gran calidad de material que se puede obtener,

como ingeniero es indispensable conocer este tipo de practicas.

BIBLIOGRAFÍA.

http://www.ehowenespanol.com/ventajas‐del‐proceso‐forja‐metales‐info_260664/

http://www.ehowenespanol.com/terminos‐comunes‐forja‐metales‐info_260784/

http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas‐manuales/cincel‐tipos‐y‐usos

http://e‐

ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4911/html/4_temple.html

http://www.sumiteccr.com/Aplicaciones/Articulos/pdfs/AISI%201045.pdf

Documents

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