Transformarea lingoului brut în geometrie complexă necesară, sub deformare plastică mare, folosind unelte sofisticate, este cunoscută sub denumirea de formare a metalului. În ultimul secol, formarea metalelor a fost unul dintre cele mai utilizate procese, pentru fabricarea în masă a produselor de inginerie, cu puține resturi sau deloc. Know-how-ul tehnologic este unul dintre cel mai vechi și foarte matur. Procesul de formare a metalelor poate fi clasificat în formarea în vrac și a tablei. Formarea metalului în vrac include procese de forjare, laminare, extrudare și trefilare a sârmei, în timp ce tehnicile de forfecare, ștanțare, decupare, îndoire și ambutisare adâncă cuprind procese de formare a tablei.
The transformation of raw ingot to required complex geometry, under large plastic deformation, using sophisticated tooling, is known as metal forming. For the last century, metal forming has been one of the most widely employed processes, to mass manufacture engineered products, with little or no scrap. The technology know-how is one of the oldest and very mature. Metal-forming process can be classified into bulk and sheet metal forming. The bulk metal forming includes forging, rolling, extrusion, and wire-drawing processes, while shearing, punching, blanking, bending, and deep drawing techniques comprise sheet metal forming processes.

Istoria procesului de prelucrare a metalelor datează din epoca mileniului al treilea î.Hr., când metalurgia cuprului și aurului a fost inventată în Orientul Mijlociu, în principal pentru fabricarea de arme, ornamente și monede, așa cum se arată în Fig. 1. Acestea au fost forjate manual în matriță folosind un ciocan de fier, pentru a produce o varietate de produse.
The history of metalworking process date backs to the era of third millennium BC when copper and gold metallurgy was invented in the Middle East, primarily for making weapons, ornamentation, and coins as shown in Fig. 1. They were manually swaged using an iron hammer to produce a variety of products.

În jurul mileniului II î.Hr., au fost explorate și înțelese procese precum topirea, care ajută la purificarea impurităților din metale din minereul său. Această descoperire importantă a motivat o combinație de metale pure pentru a forma noi aliaje care au satisfăcut căutarea rezistenței. Acest lucru a fost, de asemenea, foarte evident în timpul epocii bronzului în 4000 î.Hr., când cuprul și staniul au fost utilizate în mod eficient. În principal, metalele neferoase și aliajele sale au fost explorate până în epoca fierului. Această întârziere s-a datorat lipsei de înțelegere cu privire la prelucrarea metalelor la temperatură înaltă și la realizarea purificării fierului.
Around second millennium BC, processes such as smelting, which helps to purify the impurities in metals from its ore, were explored and understood. This important discovery motivated a combination of pure metals to form new alloys which satisfied the quest for strength. This was also very evident during the Bronze Age in 4000 BC, when copper and tin were effectively used. Mainly, nonferrous metals and its alloys were explored until the Iron Age. This delay was due to the lack of understanding on high-temperature metalworking and on achieving iron purification.

În mod similar, procesele s-au schimbat sistematic de la ciocănirea brută la forjare și laminare mai mecanizate. În timpul Revoluției Industriale, la sfârșitul secolului al XVIII-lea, s-a înregistrat o dezvoltare majoră în diverse tipuri de tehnici de prelucrare a metalelor și materiale cu proprietăți și aplicații deosebite, datorită cerințelor industriei prelucrătoare. Nevoia de a forja oțeluri mari a condus la descoperirea unor echipamente de prelucrare a metalelor cu un tonaj mai mare, precum prese mecanice (de tip șurub) și hidraulice. Laminoare tandem de mare viteză au fost, de asemenea, folosite pentru a produce în masă oțeluri întărite. Datorită nevoii tot mai mari de materiale de înaltă rezistență în industria auto, oțelurile, cum ar fi cu conținut scăzut de carbon și avans de înaltă rezistență, au beneficiat în mare măsură din cauza ductilității și a temperaturii ridicate de lucru. Cerințele industriei aerospațiale au îndreptat atenția către materiale cu un raport mare rezistență-greutate și concentrarea pe formarea aliajelor pe bază de aluminiu și magneziu a fost considerată relevantă. Formabilitatea (abordată în secțiunea „Formabilitatea în formarea tablei”) a materialelor este un criteriu important în timpul selecției materialelor, fără a compromite proprietățile mecanice.
Similarly, the processes also changed systematically from crude hammering to more mechanized forging and rolling. During the Industrial Revolution, at the end of the eighteenth century, witnessed major development in various types of metalworking techniques and materials with special properties and applications, due to the demands of the manufacturing industry. The need to forge large steels led to the discovery of higher tonnage metalworking equipments such as mechanical (screw type) and hydraulic presses. High-speed tandem rolling mills were also used to mass produce strengthened steels. Due to the increasing need of high-strength materials in the automobile industry, steels, such as low carbon and advance high strength, largely benefited because of its ductility and high working temperature. The demands of the aerospace industry turned attention towards materials with high strength to weight ratios, and focus on forming aluminum- and magnesium-based alloys was considered relevant. The formability (addressed in the section “Formability in Sheet Metal Forming”) of materials is an important criteria during material selection without compromising mechanical properties.

Nevoia de produse de calitate superioară a determinat căutarea diferitelor tipuri de materiale. Cu noile procese și tehnologii de producție, calitatea materialelor, prin urmare a produselor, s-a îmbunătățit semnificativ. Odată cu apariția progreselor tehnologice, diferite procese de formare a metalelor au fost studiate cu atenție și sunt încă explorate pentru a îmbunătăți productivitatea. Mai mult, procesul oferă un avantaj distinct în ceea ce privește costul operațional, față de îmbinare și tăiere, în timp ce se fabrică componente de formă aproape netă. Cercetarea în materiale noi, pertinente tehnicilor de formare în vrac, are întotdeauna un potențial uriaș, având în vedere viitoarele produse finite, care vizează o calitate superioară. Materialele utilizate în sculele de formare (abordate în secțiunea „Materiale matrițe și șabloane”) sunt proiectate pentru a rezista la medii nefavorabile, ceea ce reprezintă o provocare. În plus, din cauza constrângerilor economice, aceasta joacă un rol crucial și influențează costul produsului. Catastrofa materialului întrerupe, de asemenea, ingineria producției și timpul de nefuncționare a mașinii.
The need for higher-quality products was driving the search for different kinds of materials. With new production processes and technologies, the quality of the materials, thereby the products, has improved significantly. With the advent of technological advancements, different metal forming processes have been keenly studied and are still being explored to improve the productivity. Moreover, the process gives a distinct advantage in terms of operational cost, over joining and cutting, while manufacturing near-net shape components. Research in new materials, pertinent to bulk forming techniques, always has a huge potential, considering the future end products, which aims at higher quality. The materials used in forming tools (addressed in section “Die and Mold Materials”) are being designed to withstand adverse environments, which is a challenge. Moreover from the economic constraints, this plays a crucial role and influences the cost of the product. The material catastrophe also interrupts the production engineering and machine downtime.

Proprietăți precum rezistența ridicată la compresiune, duritatea suprafeței, ductilitatea, rezistența la uzură și fiabilitatea sunt dorite în materialele utilizate pentru formare și trebuie modificate pentru a îndeplini aplicațiile specializate. Lubrifianții pentru formarea metalelor (secțiunea „Lubrifianți pentru formarea metalelor”) și materiile prime (secțiunea „Fabricarea materiilor prime pentru formare”) și stadiul tehnicii în procesul de formare a metalelor în vrac s-au dezvoltat considerabil. Dezvoltarea de noi procese de tratare termică și acoperire a suprafeței pentru a satisface nevoile sculei de formare și a produsului final trebuie să fie personalizată.
Properties such as high compressive strength, surface hardness, ductility, wear resistance, and reliability are desired in materials used for forming and have to be altered to meet specialized applications. Lubricants in metal forming (section “Lubricants for Metal Forming”) and raw materials (section “Manufacturing of Raw Materials for Forming”) and state of the art in bulk metal-forming process have developed considerably. The development of new heat treatment and surface coating processes to meet the needs of the forming tool and the end product has to be customized. v