Una pieza de trabajo cilíndrica y sólida de acero inoxidable 304 tiene 6 pulgadas de diámetro y 4 pulgadas de altura. su altura se reduce un 50%, a temperatura ambiente, mediante forjado con dado abierto. suponga que el coeficiente de fricción es de 0.2. calcule la fuerza de forjado.
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La fuerza para forjar una pieza cilíndrica y sólida de acero inoxidable 304 es de F = 50231.16 kN, considerando que tiene 6 pulgadas de diámetro y 4 pulgadas de altura.
Explicación:
Inicialmente buscamos la deformación por la reducción de atura:
ε = ln(fi/hf)
ε = ln(4/2)
ε = 0.693
Calculamos el esfuerzo de forjado debido a la deformación que tiene definido como:
y = K·ε⁰'⁴
El acero inoxidable tiene un esfuerzo de forjado de 1200 MPa, entonces:
yf = (1200 MPa)·(0.693)⁰'⁴
yf = 1036 MPa
Ahora, calculamos la constante de forjado, tal que:
kf = 1 + (0.4·μ·D)/h
kf = 1 + (0.4·0.2· 8.34 in)/(2 in)
Kf = 1.336
Finalmente la fuerza de forjado será:
F = kf· yf · 2·A
F = (1036 MPa)·(1.336)·(2)·(18145.83 mm²)
F = 50231.16 kN
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