ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
Disc.: Processos de Fabricação II
Prof. Jorge Marques
Aula 3
Dimensionamento de modelos e massalotes
Referências:
CHIAVERINI, V. Tecnologia Mecânica. Vol. II
TORRE, J. Manual Prático de Fundição
Telecurso 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
Alumínio
Cobre
Ferro fundido branco
0,025 a 0,035
0,065
0,05
0,04 a 0,055
Ferro fundido cinzento
0 a 0,02
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 Massalotes
Requisito 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 ⇒
𝑽𝒎 =
𝒃𝑽𝒑
𝜼−𝒃
• 𝑽𝒑 = Volume da peça
• b = Coeficiente de contração volumétrica
• η = Rendimento do massaloteCaso Geral: η = 14%
Valores de b para algumas ligas metálicas
LIGA
Bronze
Latão
Ligas de Mg
Al Si
Al Cu
Al Mg
Aço 0,8 %C
Aço 0,3%C
b
0,04
0,06 a 0,07
0,045 a 0,06
0,045 a 0,08
0,065 a 0,08
0,08 a 0,09
0,06 a 0,07
0,05 a 0,06
Dimensionamento de Massalotes
Requisito Térmico
• Módulo de resfriamento: 𝑀 =
𝑉
𝑆
– 𝑉 = Volume
– 𝑆 = Área superficial
Tempo de resfriamento: 𝑡 = 𝐶𝑀²
𝐶 = constante do material.
• O módulo de resfriamento do massalote deve ser
maior que o módulo de resfriamento da peça.
𝑀𝑚 = 𝑘𝑀𝑝
; 1,0 < 𝑘 < 1,3
𝑘 = coeficiente de segurança. Depende dos e formatos
materiais da peça e do molde
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 modelo
Contração
Sobremetal
Machos
Massalote