Projeto e Confecção de Modelos para Fundição

1 1 5 PROJETO DO MODELO O modelo é feito geralmente em madeira É comum empregarse madeira compensada para reforçar os modelos ou para confeccionar o elemento principal do modelo Para produção em série na qual são utilizadas máquinas de moldar o material mais comum empregado na confecção dos modelos é o alumínio em função das suas características de leveza e usinabilidade Outros materiais utilizados para modelo aço resina plástica e isopor Modelos em peça única que podem ser inteiros ou partidos é a situação mais comum sobretudo quando for o caso de moldar e fundir peças volumosas figura 51 a b Fig 51 Modelo em peça única a Inteiro b Partido Modelos montados em placa quando temos produção em série e peças de menores dimensões Os modelos montados em placa facilitam o emprego de máquinas de moldar figura 52 Fig 52 Modelo montado em placa As principais recomendações para projeto e confecção dos modelos são as seguintes 2 2 51 Considerar a contração do metal ao solidificar Ou seja o modelo deve ser maior A margem dimensional a ser considerada dependente do metal ou liga a ser fundida A Tabela 51 apresenta alguns dados sobre a contração 52 Deixar sobremetal para usinagem posterior A Tabela 52 apresenta as recomendações de margens de usinagem para diversas ligas em função das dimensões do modelo TABELA 51 TABELA 52 3 3 53 Prever conicidade para melhor confecção do molde A Figura 53 mostra que a confecção do molde tornase dificultada se não houver conicidade suficiente no modelo O ângulo da saída recomendado é de 3 graus 54 Eliminar os rebaixos Como a figura 54 mostra esse detalhe facilita a moldagem 55 Verificar a divisão do modelo As linhas divisórias do modelo devem ser feitas no mesmo nível sempre que for possível A linha divisória do modelo representa a linha que divide as partes que formam a cavidade superior e inferior do molde A figura 55 mostra que no projeto do modelo é recomendável uma linha divisória reta em nível ou seja que um único plano divida o modelo em seções superior e inferior Fig 55 A linha divisória em a não é reta e a peça tornase mais difícil de fundir do que a peça b cuja linha esta contida em um plano nivelado Fig 54 Projetos que dificultam a moldagem Fig 53 Conicidade recomendada no projeto do modelo 4 4 56 Considerar volume de produção Conforme já foi comentado anteriormente o volume de produção implica na escolha do material do modelo madeira ou metal e na sua montagem em placa ou não 57 Estudar adequadamente a localização dos machos A localização dos machos é uma função da forma da peça que vai ser produzida Os machos vão corresponder às cavidades que são necessárias nas peças fundidas principalmente orifícios A função dos mesmos no molde é inversa a do modelo o macho forma uma seção cheia onde o metal não deve penetrar e após solidificada a peça apresentará um vazio no local do macho Portanto o modelo deve prever partes salientes que permitam a colocação dos machos no molde A figura 56 mostra um exemplo bastante simples 58 Prever a colocação dos canais de vazamento e alimentação A figura 57 mostra a disposição do funil ou bacia de vazamento do canal de descida do canal de entrada ou de ataque e do alimentador Fig 56 Modelo com marcação de macho Fig 57 Modelo e respectivos canais 5 5 59 Evolução dimensional qualitativa fundição usinagem A figura 58 mostra a evolução dimensional qualitativa da fundição até a peça final considerando o tamanho do modelo contração e sobremedidas para posterior usinagem Fig 58 Evolução dimensional qualitativa 510 Dimensionamento do modelo No item 26 Dilatação e exercício 1 foi apresentado um método para dimensionar modelos utilizando os coeficientes de dilatação Neste item essa abordagem será ampliada e para tanto utilizaremos a tabela 51 que utiliza a contração aproximada em mmcm a tabela 52 para prever sobremedidas para usinagem e as tabelas de contrações percentuais 53 e 54 5101 CONTRAÇÕES PERCENTUAIS NA FUNDIÇÃO 51011 Contração líquida e de solidificação A contração líquida e a contração de solidificação Tabela 54 Contração sólida comentadas no item 22 e representada para alguns metais na tabela 53 devem ser compensadas através de uma adequada alimentação da peça fundida por meio de vazamento e alimentadores ou massalotes situados nas zonas mais convenientes da peça 51012 Contração sólida A contração sólida tabela 54 é a que deve ser considerada para dimensionar o modelo Tabela 53 Contração líquida e de solidificação Modelo observar a contração térmica do material Dimensões brutas de fundição observar sobremedidas para usinagem Peça final após usinagem 6 6 L0 LMODELO 100 Contração sólida 100 D0E DEMODELO 100 Contração sólida 100 D0I DMACHO 100 Contração sólida 100 LMACHO comprimento do macho mm Lpç comprimento da peça na temperatura ambiente 20 ºC mm LMODELO comprimento da peça na temperatura de cálculo mm DEpç Diâmetro Externo da peça na temperatura ambiente 20 ºC mm DEMODELO Diâmetro Externo do modelo na temperatura de cálculo mm DIpç Diâmetro interno da peça na temperatura ambiente 20 ºC mm DMACHO Diâmetro do macho na temperatura de cálculo mm L0 comprimento da peça sobremetal na temperatura ambiente 20 ºC mm D0E Diâmetro Externo da peça Sobremetal na temperatura ambiente 20 ºC mm D0I Diâmetro interno da peça Sobremetal na temperatura ambiente 20 ºC mm Contração em mmcm ou mmmm S Sobremetal para prever a usinagem de acabamento L0 Lpç S D0E DEpç S D0I DIpç S LMODELO Lpç S Contração L0 Contração DEMODELO DEpç S Contração D0E Contração DMACHO DIpç S Contração D0I Contração LMACHO LMODELO 15 M P 1000 C 1000 P M 1000 1000 C M Cotas do modelo mm P Cotas da peça mm C Contração em milímetros por metro mmm αt 1000 OBS Considerar o sobremetal para usinagem em P 7 7 Exercício 2 Calcular dimensionar e desenhar esboço com dimensões o modelo e o macho para fundir uma peça conforme dados e desenho abaixo Considerar sobremetal para usinagem Material da peça Alumínio Escala do desenho 15