ENGENHARIA DE PRODUÇÃODisc.: Processos de Fabricação II

Prof. Jorge Marques

Aula 3Dimensionamento de modelos e massalotes

Referências:CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Vol. II

TORRE, J. Manual Prático de FundiçãoTelecurso 2000. Processos de Fabricação.

Contração no estado sólido

Da temperatura de solidificação até a temperatura ambiente as contrações típicas são:

MATERIAL CONTRAÇÃO S.Aço carbono 0,025 a 0,035Alumínio 0,065Cobre 0,05Ferro fundido branco 0,04 a 0,055Ferro fundido cinzento 0 a 0,02

Dimensionamento do modelo

Desenho do Modelo

• Prever contração sólida e sobremetal para usinagem de acabamento.

Lmod = x [Lpeça /(1-a)] + sobremetal de acabamento

Lmod = medida do modelo

a = índice de contração térmica no estado sólido. Lpeça = medida da peça

Desenho do Modelo

• Prevenir trincas: evitar tenções de contração, evitar cantos vivos.

Desenho do Modelo

• Prever ângulo de saída (3°) • Eliminar rebaixos

Desenho do Modelo

• Adicionar alojamento de machos

Desenho do Modelo

• Bipartição do modelo

Dimensionamento do(s) Massalote(s)

O massalote tem a função de reabastecer o molde durante a contração líquida e durante a contração de mudança de fase (solidificação).Para isso o massalote deve:• Ser o último elemento a solidificar• Exercer pressão (coluna líquida) para sobre a peça

em formação.• Ter reserva líquida suficiente para abastecer as zonas

contraídas.

Dimensionamento de MassalotesRequisito Volumétrico

• O volume do massalote deve ser maior ou igual ao volume de metal a ser fornecido para compensação da contração durante a solidificação.

Equação Básica ⇒• = Volume da peça • b = Coeficiente de contração volumétrica• η = Rendimento do massaloteCaso Geral: η = 14%

Valores de b para algumas ligas metálicas

LIGA b Bronze 0,04Latão 0,06 a 0,07

Ligas de Mg 0,045 a 0,06Al Si 0,045 a 0,08Al Cu 0,065 a 0,08Al Mg 0,08 a 0,09

Aço 0,8 %C 0,06 a 0,07Aço 0,3%C 0,05 a 0,06

Dimensionamento de MassalotesRequisito Térmico

• Módulo de resfriamento: – = Volume– = Área superficial

• O módulo de resfriamento do massalote deve ser maior que o módulo de resfriamento da peça.

= coeficiente de segurança. Depende dos e formatos materiais da peça e do molde

Tempo de resfriamento: = constante do material.

Número de massalotes

• Regra geral: o massalote é capaz de reabastecer bem até uma região 2T distante. Sendo T a espessura/altura da peça.

Exercícios

Projeto do modeloContraçãoSobremetal

MachosMassalote