Calculadora de forjado livre
Informe a peça que você quer forjar e, se quiser, a barra que você tem. A calculadora soma o sobremetal e as tolerâncias, a carepa e o desponte, dá o corte por peça e diz se o forjado é viável no nosso martelo.
2Resultado
Corte por peça–
Material a enviar–
Operação–
Razão de forjamento–
Redução de área–
Esbeltez (h₀ ÷ d₀)–
Razão de recalque–
Peso do forjado–
Dificuldade–
Forjamento (estimado)–
Cálculo por volume constante, com as tabelas abaixo. Valor estimado só do serviço de forjamento, sem material, tratamento térmico, usinagem, ensaios e frete; o preço final é confirmado na cotação. Valores com * são estimativas da forja, a confirmar no pedido.
Prazo de produção estimado
Uma noção do prazo em dias úteis, somando as etapas do pedido. É só uma estimativa: o prazo firme vem na proposta.
1Etapas do pedido
2Prazo estimado
Produção e entrega–
Estimativa em dias úteis a partir da liberação do pedido. O prazo firme vem na proposta.Carepa por material
A carepa é o óxido que se forma e cai a cada aquecimento. Os valores abaixo são da forja Dustre para barras forjadas em martelo de 1.000 kg (peças de até 500 kg). Forjados grandes, feitos de lingote em prensa, têm perdas diferentes, que são as que mais aparecem na literatura.
| Material | 1º aquecimento | Cada reaquecimento |
|---|---|---|
| Aço carbono e aço liga (Cr-Mo, Ni-Cr-Mo) | 8 % no total (valor da forja Dustre) | |
| Aço maraging e aços alta liga | 1,5 %* | 1,0 %* |
| Inox (austenítico, martensítico, PH) | 1,0 %* | 0,5 %* |
| Duplex e superduplex | 1,0 %* | 0,5 %* |
| Ligas de níquel | 0,6 %* | 0,3 %* |
| Titânio (camada alfa, removida na usinagem) | 0,5 %* | 0,3 %* |
| Cobre e ligas de cobre | 1,0 %* | 0,5 %* |
| Redução (razão de forjamento ou de recalque) | Aquecimentos |
|---|---|
| até 2:1 | 1 |
| acima de 2:1 até 4:1 | 2 |
| acima de 4:1 até 8:1 | 3 |
| acima de 8:1 | 4 |
Nos demais materiais a carepa é calculada por aquecimento (tabela abaixo). Ligas de níquel, duplex, superduplex e titânio têm janela de temperatura estreita: somamos 1 aquecimento quando a redução passa de 2:1*. No titânio a perda é a camada alfa, removida na usinagem. Para comparação, a literatura cita 2–3 % no 1º aquecimento e 1,5–2 % nos seguintes para aço carbono em forno a chama (EKTU, Tecnologia de conformação; Durukan, tese METU 2007; Gerke, Behrens et al., ESAFORM 2024).
Desponte e outras perdas
| Perda | Valor |
|---|---|
| Desponte (pontas cortadas), exceto discos e peças com diâmetro maior que o comprimento, com comprimento até 200 mm | 5 % (valor da forja Dustre) |
| Miolo da furação (anéis e luvas) | Punção de diâmetro igual a 50 % do furo forjado* |
Valor para barras forjadas em martelo, peças de até 500 kg. Em forjados grandes feitos de lingote, a literatura cita 5 a 10 % (EKTU), porque a cabeça e o pé do lingote também são cortados.
Sobremetal de usinagem
Barra redonda, barra quadrada e disco: a calculadora usa a tabela da Dustre (INF 002 Rev. 003), pela medida acabada e pelo comprimento ou altura. Exemplo: eixo acabado Ø 110 × 800 mm sai forjado com Ø 117 × 814 mm (sobremetal de 7 mm no diâmetro, tolerância +6 / −0, e 14 mm no comprimento, tolerância +14 / −11). Tabelas completas em tolerâncias de fornecimento. Os demais formatos usam a GOST 7829-70, abaixo. Se marcar "Medidas já considerando o sobremetal de forjaria", nada é somado: as medidas digitadas são as do forjado.
| Ø da peça (mm) | L ≤ 250 | L 250–500 | L 500–800 | L 800–1200 | L 1200–1700 |
|---|---|---|---|---|---|
| 50–70 | 6 ± 2 | 7 ± 2 | 8 ± 2 | 9 ± 3 | 10 ± 3 |
| 70–90 | 7 ± 2 | 8 ± 2 | 9 ± 3 | 10 ± 3 | 11 ± 3 |
| 90–120 | 8 ± 3 | 9 ± 3 | 10 ± 3 | 11 ± 3 | 12 ± 4 |
| 120–160 | 9 ± 3 | 10 ± 3 | 11 ± 3 | 12 ± 3 | 13 ± 4 |
| 160–200 | 11 ± 3 | 11 ± 3 | 12 ± 3 | 13 ± 4 | 14 ± 4 |
| 200–250 | 12 ± 3 | 12 ± 3 | 13 ± 4 | 14 ± 4 | 15 ± 4 |
| 250–300 | 13 ± 4 | 13 ± 4 | 14 ± 4 | 15 ± 4 | 16 ± 5 |
| D até (mm) | H até 80 | H até 125 | H até 180 |
|---|---|---|---|
| 150 | 8 / 10 | 10 / 11 | 12 / 13 |
| 250 | 9 / 12 | 11 / 13 | 13 / 14 |
| 360 | 10 / 14 | 12 / 15 | 14 / 16 |
| 550 | 12 / 17 | 14 / 18 | 16 / 19 |
Sobremetal total no diâmetro (soma dos dois lados), para forjado em martelo de aço carbono e liga. No comprimento usamos o mesmo valor do diâmetro*. Em furos de anéis e luvas somamos 4 mm ao sobremetal do diâmetro externo*. Fora das faixas da tabela, usamos o valor da faixa mais próxima e confirmamos na cotação. Fonte: GOST 7829-70, Forjados de aço carbono e liga feitos em martelo: sobremetal e tolerâncias.
Capacidade do martelo
Seção máxima pela capacidade nominal de catálogo de martelos de 1.000 kg (série C41-1000). A faixa de melhor produtividade fica abaixo desse máximo.
Fórmulas usadas
| Grandeza | Como calcular | Referência |
|---|---|---|
| Razão de forjamento (estiramento) | A₀ ÷ A₁ (área da seção de partida ÷ área da seção final) | Partindo de fundido (lingote): mínimo usual de 3:1; 4:1 em peças críticas*. Partindo de barra laminada ou forjada, o mínimo não se aplica. |
| Redução de área | (A₀ − A₁) ÷ A₀ × 100 | 3:1 = 66,7 %; 4:1 = 75 %. |
| Índice de esbeltez (recalque) | h₀ ÷ d₀ (altura do trecho recalcado ÷ diâmetro ou menor lado da barra) | Até 2,5: aceitável. Acima de 2,5: avaliação individual da Dustre. Recalque localizado: corte inteiro ÷ d₀. |
| Razão de recalque | h₀ ÷ h₁ (altura antes ÷ altura depois) | Equivale à razão de forjamento do recalque. |
| Material por peça | V forjado × (1 + carepa + desponte) + miolo da furação | V pelo volume do forjado (peça acabada + sobremetal). |
| Comprimento de corte | Volume de partida ÷ A₀ | Mais 3 mm de corte de serra por peça. |
Perguntas frequentes
Quanto material devo mandar para forjar uma peça?
Escolha o material, informe a barra que você tem (forma e diâmetro), o formato e as medidas da peça acabada e a quantidade. A calculadora soma o sobremetal de usinagem, a carepa e o desponte e mostra quanto enviar em kg e em metros de barra, já com o corte de serra. Se o pedido exigir corpo de prova para ensaio, mande um pouco mais.
O que é o índice de esbeltez?
É a altura do trecho da barra que vai ser recalcado dividida pelo diâmetro (ou menor lado). Diz se dá para recalcar sem a peça flambar: até 2,5 é aceitável; acima de 2,5 precisa de avaliação individual da Dustre. No recalque localizado (cabeça de eixo escalonado ou de pino), vale o comprimento do corte inteiro ÷ diâmetro da barra. A calculadora indica o diâmetro de barra para ficar em 2,5 ou para dispensar o recalque.
O que é razão de forjamento e redução de área?
Razão de forjamento é a área da seção de partida dividida pela área final (ex.: 3:1). Redução de área é a mesma coisa em porcentagem: (área inicial − área final) ÷ área inicial. 3:1 corresponde a 66,7 % de redução; 4:1, a 75 %.
Quando preciso de redução mínima de 3:1?
Quando a peça parte de material fundido (lingote ou tarugo fundido): a redução de 3:1 fecha a porosidade e refina o grão para atingir as propriedades mecânicas. Se a partida já é barra laminada ou forjada, o novo forjamento só muda a forma e as dimensões, e a redução mínima não se aplica.
Quanto se perde de carepa no forjamento?
Na forja Dustre, em barras forjadas em martelo (peças de até 500 kg), consideramos 8 % de carepa no aço carbono e liga e 5 % de desponte. Inox, duplex, ligas de níquel e titânio oxidam bem menos e são calculados por aquecimento. Forjados grandes de lingote têm outros valores, que são os mais comuns na literatura.
O eixo escalonado pode ter a cabeça quadrada ou retangular?
Pode. No formato Eixo escalonado, escolha a seção do trecho 1 (cabeça): redonda, quadrada ou retangular. Na quadrada, informe o lado; na retangular, os lados A1 e B1 no lugar do diâmetro. É o caso de cabeças que viram olhal ou garfo, feitas a partir de barra chata ou quadrada. O volume, o peso, o corte de partida e o desenho seguem a seção escolhida.
O que entra no valor estimado?
Só o serviço de forjamento, por quilo de partida. Material, corte, tratamento térmico, usinagem, ensaios e frete são cotados à parte. O valor final sai na cotação.