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Trabalho de Conclusão de curso com foco em desenvolvimento de moldes para injeção de plástico com software 2D e 3D
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FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA
CARLOS EDUARDO CORRA
DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA DE PROJETO DE MOLDES DE
INJEO PLSTICA EM AMBIENTE 3D
SOROCABA
2010
ii
FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA
CARLOS EDUARDO CORRA
DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA DE PROJETO DE MOLDES DE
INJEO PLSTICA EM AMBIENTE 3D
Monografia apresentada no curso de Polmeros
da FATECSO, como requerido para obter o
ttulo de Tecnlogo em Polmeros.
Orientador: Prof. Jos ngelo Bortoloto
SOROCABA
2010
iii
CORRA, CARLOS EDUARDO
DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA DE PROJETO DE MOLDES DE
INJEO PLSTICA EM AMBIENTE 3D
Trabalho de concluso de curso apresentado
como exigncia parcial para obteno do ttulo de
Tecnolgo em Polmeros na Faculdade de
Tecnologia de Sorocaba.
_______________________________
Prof. Jos ngelo Bortoloto
Orientador
_______________________________
Prof. Msc. Jos Carlos Moura
Professor Convidado
_______________________________
Prof. Msc. Mara de Lourdes Rezende
Professora Convidada
SOROCABA
2010
iv
DEDICATRIA
Aos meus pais, Vicente de Jesus e Maria Aparecida, pela minha formao e valores; a
minha esposa Renata e aos meus filhos Felipe e Gabriel; pelo apoio e compreenso nas horas
de ausncia.
v
AGRADECIMENTOS
Ao professor Jos Angelo Bortoloto, que contribuiu na orientao do trabalho.
Ao professor Dr. Francisco Carlos Ribeiro, pela contribuio na forma e estrutura do
trabalho.
Aos professores membros da banca examinadora pelas observaes que sero
realizadas na defesa.
A Faculdade de Tecnologia de Sorocaba, pela oportunidade de formao na rea de
Polmeros.
A empresa Dental Morelli Ltda, pela oportunidade de crescimento profissional e
pessoal, pelo contato com tecnologias e profissionais do ramo de injeo.
vi
Corra, Carlos Eduardo, Desenvolvimento de metodologia de projeto de moldes de injeo
plstica em ambiente 3D, 62 pginas. Trabalho de concluso de curso da Faculdade de
Tecnologia de Sorocaba, Sorocaba, So Paulo, Brasil.
RESUMO
O objetivo deste trabalho estabelecer uma seqncia lgica para o projeto de moldes
de injeo de termoplsticos, quando utilizamos de softwares 3D paramtricos; enumerando
as etapas comuns, estabelecendo as verificaes necessrias, racionalizando o trabalho com a
utilizao de bibliotecas de moldes e componentes padres, trato com clientes, interao e
troca de informaes, histrico das atividades de projeto; ou seja, praticamente consiste na
elaborao de um manual passo a passo para a elaborao de um projeto de molde consistente
e funcional.
O trabalho foi embasado em conhecimento emprico (vivncia profissional) e em
literaturas tcnicas de apoio.
Palavras chave: Etapas de projeto de moldes de injeo plstica, CAD 3D, CAE, moldes,
plstico, injeo, Solidworks, Simulao de injeo, Moldflow.
vii
Corra, Carlos Eduardo, Development of plastic mold design methodology on 3D
environment, 62 pages. Course conclusion work from Sorocaba Technology College,
Sorocaba, So Paulo, Brazil.
ABSTRACT
The goal of this work is establish a logic plastic mold design sequence when using 3d cad
parametric softwares numbering common steps, establishing needed verifications,
rationalizing work with mold and standard parts libraries, how to treat with customers,
interaction and share of data, project history This work will be like a step by step guide for
mold design.
Key words: Plastic injection mold design steps, CAD 3D, CAE, molds, plastic, injection,
Solidworks, Plastic injection simulation, Moldflow.
viii
SUMRIO
RESUMO............................................................................................................................. ....vi
ABSTRACT........................................................................................................................ vii
LISTA DE FIGURAS............................................................................................................ xi
LISTA DE TABELA............................................................................................................ xiii
1 INTRODUO ............................................................................................................... 1
1.1 Descrio do problema ...................................................................................................... 1
1.2 Objetivo do Trabalho ........................................................................................................ 1
1.3 Estrutura do Trabalho ........................................................................................................ 2
2 O PROCESSO DE INJEO DE TERMOPLSTICOS E CARACTERSTICAS
BSICAS DOS MOLDES DE INJEO .............................................................................. 3
2.1 Princpio bsico da injeo de termoplsticos .................................................................. 4
2.2 Definio de molde de injeo .......................................................................................... 4
2.3 Componentes e tipos de moldes de injeo....................................................................... 5
2.3.1 Porta Molde ou Base do Molde ......................................................................................... 5
2.3.2 Funo dos elementos do molde ....................................................................................... 5
2.4 Tabela de Materiais para Construo de Moldes ............................................................ 12
2.5 Classificao dos moldes de injeo ............................................................................... 12
2.5.1 Tipos de Moldes de Injeo ............................................................................................ 13
2.5.2 Tipos de moldes de injeo com as suas vantagens e desvantagens ............................... 13
2.6 Definio de sistema de alimentao .............................................................................. 16
2.7 Sistema de Extrao ........................................................................................................ 18
2.8 Sistema de Refrigerao .................................................................................................. 18
2.9 Sistema de Ventilao ..................................................................................................... 19
3 TECNOLOGIAS CAD NO AUXLIO DO PROJETO DE MOLDES .................... 20
3.1 Prancheta X CAD ............................................................................................................ 20
3.2 Uso do CAD no projeto de moldes ................................................................................. 21
3.3 Representao de modelos 2D/3D .................................................................................. 21
3.4 Melhoria de desempenho dos modelos CAD, Associatividade, Parametrizao e
Recursos (Features). ................................................................................................................. 25
3.4.1 Associatividade ............................................................................................................... 25
ix
3.4.2 Parametrizao ................................................................................................................ 26
3.4.3 Recursos (Features) ........................................................................................................ 26
3.5 Interfaces e o uso do CAD Integrado .............................................................................. 27
3.5.1 IGES ................................................................................................................................ 28
3.5.2 VDA-FS .......................................................................................................................... 29
3.5.3 VDA-IS ........................................................................................................................... 29
3.5.4 VDA-PS .......................................................................................................................... 29
3.5.5 SET .................................................................................................................................. 29
3.5.6 STEP ............................................................................................................................... 30
3.5.7 DXF ................................................................................................................................. 30
3.5.8 FORMATOS NATIVOS ................................................................................................ 30
3.5.9 INTERFACE DIRETA ................................................................................................... 31
3.5.10 SAT ............................................................................................................................... 31
3.6 A administrao de dados e fluxo de informaes.......................................................... 31
3.7 Aplicao de CAD em fabricao de moldes ................................................................. 33
3.7.1 Modelamento................................................................................................................... 33
3.7.2 Contrao (Shrinkage) .................................................................................................... 34
3.7.3 Linhas de Partio do Molde (Linhas de Fechamento) ................................................... 35
3.7.4 Drafts (ngulos de Sada) ............................................................................................... 36
3.7.5 Canais de Injeo (System Gates) ................................................................................... 36
3.7.6 Mdulos........................................................................................................................... 37
3.7.7 Unidades Padro.............................................................................................................. 37
3.7.8 Controle de Projeto (Design Control) ............................................................................. 37
3.7.9 Funes Integradas para Mold-Making .......................................................................... 38
3.7.10 Coliso de vista (Collision view) .................................................................................. 39
3.7.11 Gerao do Desenho 2D ............................................................................................... 39
3.7.12 Programao CNC ........................................................................................................ 39
3.7.13 Verificao da Qualidade Metrologia ........................................................................... 40
3.7.14 Preparao do Conjunto / Documentao Tcnica ....................................................... 40
3.7.15 Apresentao / Marketing ............................................................................................. 40
3.7.16 Simulao de Elementos Finitos (FE) .......................................................................... 41
3.7.17 Prototipagem ................................................................................................................. 41
3.7.18 Extenso Funo Aplicaes Especficas ..................................................................... 41
3.7.19 Possibilidades proporcionadas s engenharias concorrentes atravs do uso de CAD .. 43
x
4 SEQUENCIAMENTO LGICO DO PROJETO DE MOLDES DE INJEO ... 46
4.1 Partindo da ideia, realizao do produto ...................................................................... 46
4.2 Sequenciamento de Projeto de Moldes ........................................................................... 47
4.3 Sequnciamento de projeto Fluxo de Trabalho Menges (2001) ............................... 49
4.4 Estudo de Caso - Simulao de Projeto de Molde .......................................................... 53
4.4.1 Etapa 1 Anlise preliminar do produto ........................................................................ 53
4.4.2 Etapa 2 Recebimento do projeto de produto ................................................................ 54
4.4.3 Etapa 3 Definio da mquina injetora, numero e layout das cavidades ..................... 54
4.4.4 Etapa 4 Definio da linha de partio ........................................................................ 54
4.4.5 Etapa 5 Sistema de alimentao e balanceamento das cavidades ................................ 55
4.4.6 Etapa 6 Anlise reolgica (Moldflow ou similar) ........................................................ 55
4.4.7 Etapa 7 Definio do porta molde ................................................................................ 56
4.4.8 Etapa 8 - Projeto do sistema de extrao ....................................................................... 57
4.4.9 Etapa 9 Projeto do sistema de refrigerao .................................................................. 57
4.4.10 Etapa 10 Analise das sadas de gases......................................................................... 58
4.4.11 Etapa 11 Projeto dos demais componentes ................................................................ 59
4.4.12 Etapa 12 - Detalhamento dos componentes .................................................................. 59
5 CONCLUSO ............................................................................................................... 61
5.1 Sugestes para trabalhos futuros ..................................................................................... 61
6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ........................................................................ 62
xi
INDICE DE FIGURAS
Figura 1 - Ciclo de Moldagem .................................................................................................... 3
Figura 2 - Componentes Bsicos de uma Injetora ...................................................................... 4
Figura 3 - Esquema simplificado do material plstico penetrando da cavidade ........................ 4
Figura 4 - Porta Molde e seus componentes - Fonte: Catlogo Eletrnico Polimold ................ 5
Figura 5 - Anel de Centragem - Fonte: Acervo do autor ............................................................ 6
Figura 6 - Bucha de Injeo - Fonte:Acervo do autor ................................................................ 6
Figura 7 - Bucha do Molde - Fonte: Acervo do autor ................................................................ 7
Figura 8 - Coluna do Molde - Fonte: Acervo do autor ............................................................... 7
Figura 9 - Bico tipo "Engate Rpido" Fonte: Acervo do Autor .............................................. 7
Figura 10 - Coluna e Bucha de Extrao - Fonte: Acervo do autor ........................................... 8
Figura 11 - Gavetas, pinos e guia da gaveta - Fonte: Acervo do autor ...................................... 9
Figura 12 - Pino Tope ou Encosto Padro - Fonte: Acervo do autor ......................................... 9
Figura 13 - Disposio dos Pinos de Retorno - Fonte: Acervo do autor .................................. 10
Figura 14 Inserto Cavidade Superior - Fonte: Acervo do autor ............................................ 10
Figura 15 - Inserto Cavidade Inferior Fonte: Acervo do autor .............................................. 11
Figura 16 - Extratores Diversos - Fonte: Catlogo Eletrnico Tres-s ...................................... 11
Figura 17 - Molde de 2 placas .................................................................................................. 13
Figura 18 - Molde de 3 placas .................................................................................................. 14
Figura 19 - Molde com partes mveis ...................................................................................... 14
Figura 20 - Molde com Sistema de Cmara Quente ................................................................. 14
Figura 21 - Stack Mold ............................................................................................................. 15
Figura 22 - Molde com ncleo rotativo .................................................................................... 15
Figura 23 - Sistema de alimentao - Fonte: Tonolli (2003) .................................................... 16
Figura 24 - Layout e Seo Transversal do Sistema de Alimentao ...................................... 17
Figura 25 - Tipos de canais de corte (Entradas de Material) - Fonte: Tonolli (2003) .............. 17
Figura 26 - Sistema de Refrigerao Fonte:Acervo do autor ................................................ 18
Figura 27 - Ventilao (Sada de Gs) - Fonte: Acervo do autor ............................................. 19
Figura 28 - Prancheta com Tecnigrfo - Fonte: www.Quebarato.com.br ................................ 20
Figura 29 - Tipos de Modelos 3D ............................................................................................. 23
Figura 30- Descrio de Peas pelo Volume dos Modelos ...................................................... 24
Figura 31 - Exemplo de slido paramtrico ............................................................................. 26
xii
Figura 32 - Exemplos de recursos (Features) ........................................................................... 27
Figura 33 - Duas maneiras de representar uma distncia ......................................................... 28
Figura 34 - Diminuindo a complexidade com a utilizao de interfaces padronizadas ........... 28
Figura 35- Suporte para gerao do modelo 3D ....................................................................... 35
Figura 36 - Principio da Linha de Fechamento (Parting Line) ................................................. 36
Figura 37 - Uso do CAD na cadeia produtiva de moldes ......................................................... 38
Figura 38 - Verificao de movimentos em um molde ............................................................ 39
Figura 39 - Aplicao do Modelo 3D na apresentao de um produto .................................... 42
Figura 40 - Etapas de desenvolvimento de molde em paralelo ................................................ 44
Figura 41 - funes de modelo 3D para integrar o projeto do produto e do molde ................. 44
Figura 42 - Vista geral das etapas de modelamento ................................................................. 45
Figura 43 Vistas do produto Fonte: Acerto do autor .......................................................... 53
Figura 44 - Anlise Reolgica - Moldflow - Fonte: Acervo do autor ...................................... 53
Figura 45 - Linha de Fechamento ou Partio - Fonte: Acervo do autor ................................. 54
Figura 46 - Sistema de Alimentao......................................................................................... 55
Figura 47 - Blocos Cavidade Superior e Inferior - Fonte: Acervo do autor ............................. 55
Figura 48 - Tempo de Preenchimento fornecido pelo Moldflow - Fonte: Acervo do autor..... 56
Figura 49 - Porta Molde 100 x 150 - Fonte: Acervo do autor .................................................. 56
Figura 50 - Corte do sistema de extrao - Fonte: Acervo do autor ......................................... 57
Figura 51 - Representao do Circuito de gua - Fonte: Acervo do autor .............................. 58
Figura 52 - Eficincia do sistema de resfriamento - Moldflow ................................................ 58
Figura 53 - Anlise de gs aprisionado - (Air traps) - Moldflow ............................................. 59
Figura 54 - Exemplo de desenho de detalhe do conjunto - Acervo do Autor .......................... 60
xiii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Tabela de Materiais para Moldes - Fonte: Apostila Proj. de Moldes p/ Plsticos -
Senai (2001) .............................................................................................................................. 12
Tabela 2 - Demandas na gerao de geometrias....................................................................... 35
Tabela 3 - Atividades propostas para as fases do projeto do molde de injeo segundos
diferentes autores ...................................................................................................................... 47
1
1 INTRODUO
1.1 Descrio do problema
Um simples brinquedo infantil, ou uma pea tcnica como um coletor de automvel,
que necessita suportar altas temperaturas, resistir a leo e graxas; tem em comum hoje em dia,
o fato de ambos serem produzidos em material plstico; lgico que para cada aplicao,
exige-se um tipo de plstico com caractersticas condizentes com a solicitao requerida
(resistncia a esforos, a altas temperaturas, transparncia, inerte a produtos qumicos, brilho,
etc.), e entre a matria prima correta e o produto que satisfaa as necessidades do cliente, est
o molde de injeo, que se bem projetado, consegue superar as expectativas da entrada de
projeto, e produzir peas tcnicas, ou simples componentes com qualidade, repetibilidade e
custo ideal.
A abordagem metodolgica do projeto de um molde de injeo tema de discusso em
vrios trabalhos acadmicos facilmente encontrados na Internet, e por alguns autores como
Harada (2004) e Menges (2001); entretanto, a abordagem focada no dia a dia do projetista de
moldes, a utilizao das tecnologias atuais para tomada de deciso e escolha da melhor
soluo tcnica no desenvolvimento do molde, as interaes com os clientes internos e
externos do projeto, a organizao dos dados e seu armazenamento adequado, a sada dos
dados de projeto para fabricao dos componentes; ou seja, a realidade do departamento de
projetos na viso de um projetista mostrada superficialmente, e o foco desse trabalho
abordar com mais detalhes cada etapa do desenvolvimento de um projeto de moldes,
utilizando um CAD 3D.
1.2 Objetivo do Trabalho
O objetivo desse trabalho consiste no detalhamento das etapas de projeto de moldes de
injeo de termoplsticos, projeto este realizado em software 3D paramtrico, mais
especificamente utilizando-se do Solidworks1; apresentando as possibilidades que a
tecnologia CAD 3D oferece, apresentando o dia a dia do projetista e as ferramentas utilizadas
para alcanar o objetivo de projetar um molde funcional com qualidade e em menor tempo
possivel.
1 SolidWorks um software 3D paramtrico da companhia Dassault Systems S.A.
2
1.3 Estrutura do Trabalho
O trabalho est estruturado e dividido em cinco captulos, incluindo a Introduo.
O Capitulo 2 apresenta o processo de injeo de termoplsticos e os componentes e
tipos de moldes.
O Capitulo 3, aborda a evoluo do projeto, da prancheta ao CAD, e apresenta toda a
trajetria de desenvolvimento dos sistemas CAD 3D, e seu uso no projeto de moldes,
utilizao de prototipagem para avaliao de caracteristicas de produto, anlises reolgicas
para verificao de projeto (Moldflow).
O Captulo 4 apresenta o sequenciamento do projeto, com enfoque na paralelizao
das atividades.
O Capitulo 5 apresenta as concluses obtidas.
3
2 O PROCESSO DE INJEO DE TERMOPLSTICOS E CARACTERSTICAS
BSICAS DOS MOLDES DE INJEO
Segundo Harada (2004), o ciclo de injeo o intervalo total de tempo entre o instante
em que o molde se fecha durante um ciclo e o perodo correspondente em que ele se fecha no
ciclo seguinte. O ciclo total a soma do tempo do ciclo da mquina mais o tempo que o
operador leva para abrir a porta, retirar a pea, e fechar a porta (em moldes no automticos).
O termo Ciclo da Mquina refere-se parte do ciclo total que o controlado pelo
timer do painel. O ciclo da mquina comea quando o operador fecha a porta que ativa o
fechamento do molde. As operaes que se seguem (fechamento do molde, injeo,
resfriamento e abertura do molde), ocorrem automaticamente. O ciclo da mquina termina
quanto o timer de molde fechado chega a zero e o molde se abre at o limite previamente
imposto.
Figura 1 - Ciclo de Moldagem
(Fonte: http://www.moldesinjecaoplasticos.com.br/imagens/moldagem/01.jpg)
4
2.1 Princpio bsico da injeo de termoplsticos
Transporte do material termoplstico; Aquecimento e plastificao do material; Homogeneizao do material plastificado; Injeo do material plastificado no interior da cavidade do molde; Resfriamento e solidificao do material na cavidade; Extrao da pea moldada.
Figura 2 - Componentes Bsicos de uma Injetora
(Fonte: http://www.custompartnet.com/wu/images/im/injectionMolding_machine_overview.png)
2.2 Definio de molde de injeo
Segundo Harada (2004), o molde de injeo uma unidade completa com condies
de produzir peas moldadas. Suas cavidades possuem as formas e as dimenses da pea
desejada. O molde adaptado ao final da mquina de injeo e recebe, em sua cavidade, o
material plstico fundido, introduzido por meio de presso. A figura 3 apresenta um esquema
simplificado do material plstico penetrando na cavidade.
Figura 3 - Esquema simplificado do material plstico penetrando da cavidade
(Fonte:http://www.custompartnet.com/wu/images/im/injectionMolding_machine_all.png)
Cavidade com
produto moldado
Placa mvel da
mquina injetora
Placa fixa da
mquina injetora
5
2.3 Componentes e tipos de moldes de injeo
2.3.1 Porta Molde ou Base do Molde
um conjunto de placas de ao, que aloja as cavidades do molde. A figura 4 apresenta
o porta molde e seus componentes.
Figura 4 - Porta Molde e seus componentes - Fonte: Catlogo Eletrnico Polimold
2.3.2 Funo dos elementos do molde2
2.3.2.1 Placa Base Superior
Fixao do molde na parte fixa da injetora atravs de garras. Neste elemento esto
fixados o anel de centragem e a bucha injetora.
2.3.2.2 Anel de Centragem
Tem a funo de centralizar o molde em relao linha de centro da injetora e fixao
da bucha de injeo.
fixado no molde atravs de parafusos, e deve se encaixar no furo central da placa
fixa da injetora com o ajuste H7n6, para proporcionar um alinhamento perfeito entre o bico do
canho da injetora e a bucha de injeo do molde.
2 O tpico 2.3.2 e seus subitens foram extrado da Apostila Projeto de Moldes para Plsticos SENAI-SP
(2001)
6
Figura 5 - Anel de Centragem - Fonte: Acervo do autor
2.3.2.3 Bucha de injeo
Faz a ligao do bico do cilindro de injeo com o interior do molde.
Figura 6 - Bucha de Injeo - Fonte:Acervo do autor
2.3.2.4 Porta Cavidade (Placa Cavidade Superior)
Placa onde so insertas as cavidades em forma de canecas ou placas inteirias.
Alojam-se em suas laterais as colunas do molde, responsveis em guiar a parte superior com a
inferior do molde. E possibilita a conexo dos bicos de mangueira.
2.3.2.5 Porta Macho (Placa Cavidade Inferior)
Placa onde so insertados os machos em forma de postios. Alojam-se em suas laterais
as buchas das colunas do molde para ocorrer o deslizamento no momento da abertura e
fechamento. A linha de fechamento acontece nas faces das placas porta machos e cavidades.
2.3.2.6 Placa Suporte
Elemento fixado sobre os calos com a funo de suportar a presso de injeo que
incide sobre a rea projetada no momento do preenchimento das cavidades, devendo ser
previamente calculada sua espessura e prever suportes pilares que servem de sustentao para
a placa suporte evitando sua deformao.
7
2.3.2.7 Bucha do Molde
Guia o molde durante a abertura e fechamento.
Figura 7 - Bucha do Molde - Fonte: Acervo do autor
2.3.2.8 Coluna do Molde
Penetra a bucha no momento de abertura e fechamento do molde. Os desgastes e
folgas devem ser o mnimo possvel entre este conjunto, para no haver desencontros no
produto e manter a guia.
Figura 8 - Coluna do Molde - Fonte: Acervo do autor
2.3.2.9 Parafusos
Elementos de fixao entre as placas.
2.3.2.10 Bico de Mangueira
Conexo rpida das mangueiras de entrada e sada do fludo refrigerante, que iro fluir
pelos dutos de refrigerao.
Figura 9 - Bico tipo "Engate Rpido" Fonte: Acervo do Autor
8
2.3.2.11 Calos ou espaadores
Responsveis pela limitao do curso de extrao bem como alojar todo o conjunto de
extrao.
2.3.2.12 Placa Porta Extratora
Sua funo alojar e fixar os pinos extratores de retorno, molas de retorno e outros
sistemas de extrao ou mecanismos.
2.3.2.13 Placa Extratora
Aciona o conjunto extrator e suporta a presso de injeo que incide sobre os
extratores, fato este que justifica sua espessura ser maior que a placa porta extratora. Sendo
sempre apoiada sobre os pinos topes.
2.3.2.14 Suporte Pilar
Garante que a placa suporte no sofra flexo no momento da injeo. A presso
aplicada na rea projetada alta e pode ocasionar flexo da placa suporte, e originar rebarbas
ou um mau funcionamento do molde.
2.3.2.15 Buchas e Colunas da Extratora
Guiam o conjunto extrator.
Figura 10 - Coluna e Bucha de Extrao - Fonte: Acervo do autor
9
2.3.2.16 Gavetas
Gavetas so elementos mveis utilizados quando no produto h um detalhe que
necessita de abertura em uma segunda direo.
Podem ser acionadas por pino inclinado ou por dispositivos hidrulicos acoplados no
molde.
Figura 11 - Gavetas, pinos e guia da gaveta - Fonte: Acervo do autor
2.3.2.17 Pino Tope
Evita sujeira sob as placas extratoras, facilitam o ajuste e perpendicularidade em
relao aos elementos extratores.
Figura 12 - Pino Tope ou Encosto Padro - Fonte: Acervo do autor
2.3.2.18 Placa Base Inferior
Realiza a fixao do molde na parte mvel da injetora atravs de garras.
2.3.2.19 Olhal
Elemento para acoplamento do gancho da talha para transporte.
2.3.2.20 Tubo Trava
Posiciona o conjunto inferior (placa suporte, espaador e placa base inferior). As
demais placas so posicionadas com as cabeas de buchas e colunas. Pode-se usar pinos de
guia em substituio dos tubos.
10
2.3.2.21 Pino de Retorno
Levam as placas extratoras ao lugar correto aps o fechamento, evitando que fiquem
avanados no momento da injeo.
Figura 13 - Disposio dos Pinos de Retorno - Fonte: Acervo do autor
2.3.2.22 Mola
Elementos espirais que retomam as placas extratoras.
2.3.2.23 Cavidade Superior ou Cavidade Matriz
Sua principal funo ser o elemento formador da pea desejada, com dimenses do
produto desejado. normalmente na matriz que se reproduz a parte externa da pea.
fabricada em ao especial.
Figura 14 Inserto Cavidade Superior - Fonte: Acervo do autor
Pino de
Retorno
11
2.3.2.24 Cavidade Inferior ou Cavidade Macho
Sua funo ser elemento formador juntamente com a cavidade matriz. Este
componente reproduz normalmente a parte interna do produto.
A utilizao de postios para as cavidades machos e matriz barateiam o custo do
material empregado no molde e podem receber tratamento trmicos, sem deformao na
estrutura do molde.
E outra vantagem poderem ser substitudos quando ocorrer qualquer avaria, sem
que haja alteraes dos demais elementos.
So confeccionadas geralmente em aos especiais.
Figura 15 - Inserto Cavidade Inferior Fonte: Acervo do autor
2.3.2.25 Pino Extrator
Sua funo extrair o produto do interior da cavidade macho. O pino extrator
normalmente possui a forma cilndrica, pois seu custo de fabricao fica mais baixo em
relao a outros formatos.
Os pinos extratores (Figura 16), so feitos em formatos cilndricos, mas suas formas
dependem freqentemente dos requisitos da moldagem, assim, muitos extratores so feitos
nos formatos de camisas, laminas, etc. Os materiais utilizados so normalmente o AO
PRATA e VH-13 temperado e revenido com dureza de 40-42 Rc.
Figura 16 - Extratores Diversos - Fonte: Catlogo Eletrnico Tres-s
12
2.4 Tabela de Materiais para Construo de Moldes
Na sequencia apresentada uma tabela com os materias mais utilizados na construo
dos elementos constituintes dos moldes de injeo.
Tabela 1 - Tabela de Materiais para Moldes - Fonte: Apostila Proj. de Moldes p/ Plsticos - Senai (2001)
Materiais para construo de moldes
Elementos Material Villares Tratamento HRC
Placa base superior
ABNT 1045
Placa base inferior
Porta matriz
Porta macho
Placa suporte
Espaadores
Placa extratora
Porta extratores
Anel de centragem ABNT 1020
Bucha injetora ABNT 01 VND Temperado 50/55
Bucha guia ABNT 8620 VB-20 Cem. Temp. 60/65
Coluna de guia ABNT 8620 VB-20 Cem. Temp. 60/65
Bucha do poo frio ABNT 01 VND Temperado 50/55
Suporte pilar ABNT 1020
Pino tope ABNT 1020 VND Temperado 50/55
Pino de retorno ABNT H-13 ABNT H-13 Nitretado 50/55
Pino extrator ABNT H-13 ABNT H-13 Nitretado 50/55
Bucha extratora ABNT H-13 ABNT H-13 Nitretado 50/55
Lmina extratora ABNT H-13 ABNT H-13 Nitretado 50/55
Macho ABNT H-13
ABNT P-20
Ao Inox
H-13
P-20
Temperado
Nitret./Benef.
Materiais clorados
50/55
50 Cavidade
Postio
Gaveta
Postio delgado ABNT 5160 VR-60 Temperado 50/55
Suporte para gaveta ABNT 01 VND Temperado 50/55
2.5 Classificao dos moldes de injeo
Os moldes de injeo podem ser classificados levando-se em considerao algumas de
suas caractristicas construtivas.
* Sistema de extrao utilizado.
* Tipo de alimentao empregada
* Nmeros de placas funcionais e partes mveis.
13
2.5.1 Tipos de Moldes de Injeo
O molde de injeo classificado de acordo com a norma DIN 1670, denominada
Moldes de Injeo e Compresso de Componentes em: moldes de duas placas, moldes de trs
placas ou placa flutuante, moldes com partes mveis, moldes com canal quente, stack molds e
moldes com ncleo rotativo; de acordo com Glastrow (apud Sacchelli, 2007 p. 211-212).
2.5.2 Tipos de moldes de injeo com as suas vantagens e desvantagens
2.5.2.1 Moldes de 2 placas:
Molde mais simples, composto da parte mvel e da fixa, o molde mais utilizado.
Vantagem: facilidade de desenvolvimento, custo mais baixo comparado com os outros
tipos de moldes.
Desvantagem: dificuldade de se obter o componente injetado de forma geomtrica
complexa.
Figura 17 - Molde de 2 placas
2.5.2.2 Moldes de 3 placas:
Composto alm da placa fixa e mvel da placa flutuante, que tem como funo separar
o canal de distribuio do componente injetado.
Vantagem: utilizado para componentes com mltiplos pontos de injeo, no necessita
de etapa posterior de retirada do canal de alimentao do componente injetado.
Desvantagem: maior custo de desenvolvimento e maior manuteno, comparado ao
molde de 2 placas. No indicado para componentes de grandes dimenses, devido ao maior
peso do molde e de necessitar um maior curso de abertura.
14
Figura 18 - Molde de 3 placas
2.5.2.3 Moldes com partes mveis:
Possui componentes que se movimentam em direes diferentes da abertura do molde.
Vantagem: possibilidade de se obter geometrias com variados detalhes (reentrncias
ou rebaixos).
Desvantagem: manuteno elevada, de custo mais elevado comparado ao de 2 e 3
placas.
Figura 19 - Molde com partes mveis
2.5.2.4 Moldes com canal quente:
H acessrios neste tipo de molde, que mantm a temperatura do material polimrico
elevado dentro do molde, fazendo que o mesmo chegue mais rpido a cavidade e que no se
necessite de canais de alimentao.
Vantagem: no possui etapa de retirada de canal de alimentao, economia de
material, maior produo, devido o ciclo do processo de transformao ser menor.
Desvantagem: custo e manuteno elevados.
Figura 20 - Molde com Sistema de Cmara Quente
15
2.5.2.5 Stack molds:
Molde que possui a sua abertura em duas regies, possibilitando assim a obteno de
um nmero maior de componentes injetados.
Vantagem: possibilita o dobro da quantidade de produo dos moldes de 2 e 3 placas.
Desvantagem: manuteno elevada.
Figura 21 - Stack Mold
2.5.2.6 Moldes com ncleo rotativo:
Utilizado para componentes injetados que possuem regies com roscas.
Vantagem: facilidade de construo, comparado com outra alternativa.
Desvantagem: manuteno elevada
Figura 22 - Molde com ncleo rotativo
16
2.6 Definio de sistema de alimentao
Segundo TONOLLI (2003), o sistema de alimentao responsvel por conduzir o material
desde a sada do canho da injetora at o interior das cavidades, e composto por trs subsistemas
denominados: canal de injeo (resultado da bucha de injeo, tambm chamado de jito), canais
de alimentao (principal e secundrio) e canais de corte (passagem do canal de alimentao para
o interior da cavidade).
Figura 23 - Sistema de alimentao - Fonte: Tonolli (2003)
Os canais de alimentao devem ser projetados de forma a fornecer o mesmo volume de
material fundido e a mesma presso de injeo por todo o percurso de alimentao, at a entrada e
preenchimento das cavidades. Como requisito adicional, deve oferecer o menor peso possvel e
ser facilmente desmoldado. Os canais de alimentao podem ser divididos em canais frios e
canais quentes.
Os canais quentes tambm conhecidos por cmara quente podem ser entendidos como
uma extenso das condies presentes no bico do canho da injetora, que se prolongam at o
canal de entrada na cavidade do molde. O uso desta tecnologia resulta em menos refugo de
material no processo de injeo, em contrapartida, o custo do molde torna-se mais elevado. O
sistema de cmara quente (Figura 20) normalmente adquirido como um componente padro para
um determinado molde cujos principais elementos a serem considerados so: nmero de
cavidades, distribuio e distncias entre os bicos de alimentao do sistema de cmara quente e o
material plstico que ser processado. Devido a grande importncia dos canais de alimentao,
sejam estes aquecidos ou no, foram desenvolvidos sistemas computacionais especficos para
anlise e desenvolvimento dessa atividade como o CADFEED (Computer Aided Design of the
17
FEED), Ong (1995), entretanto, sistemas comerciais mais genricos como o MoldFlow e o C-
MOLD tambm podem ser utilizados para avaliar os canais de alimentao.
Para os sistemas de canais frios, dois aspectos devem ser considerados, que so: a forma
da seo transversal e o leiaute do canal. O formato da seo transversal deve ser projetado de
forma a permitir o melhor fluxo do material atravs do molde, enquanto que o leiaute deve prover
o menor, ou o melhor, caminho para o material. Na figura 24, so apresentadas as configuraes
gerais dos sistemas de alimentao e na figura 25, os tipos de canais de corte (entradas de
material).
O tipo de alimentao que ser implementado no molde tem forte influncia do projetista,
entretanto o cliente quem decide num primeiro momento qual dos sistemas ser utilizado.
Figura 24 - Layout e Seo Transversal do Sistema de Alimentao
Figura 25 - Tipos de canais de corte (Entradas de Material) - Fonte: Tonolli (2003)
18
2.7 Sistema de Extrao
O sistema de extrao tem como funo principal, remover a pea moldada do interior do
molde, aps os processos de injeo (preenchimento do molde e compactao do material) e
resfriamento terem terminado. As formas de extrao da pea do interior do molde podem ser
feitas por meio de pinos extratores, buchas extratoras, lminas extratoras, placas extratoras, pinas
extratoras ou ar, Cruz (1993). Os extratores devem ser posicionados preferencialmente em reas
onde podero atuar sobre cantos, nervuras e/ou paredes laterais das peas. A extrao uma
situao crtica no processo, pois pode comprometer permanentemente a pea moldada devido ao
posicionamento inadequado dos extratores, gerando empenamentos, tenses residuais ou marcas.
2.8 Sistema de Refrigerao
O sistema de refrigerao tem como principal funo, o controle de temperatura do molde,
a fim de permitir condies adequadas ao fluxo do material no interior do molde e garantir o
resfriamento do componente moldado at atingir o estado slido. Durante este processo, o sistema
deve trabalhar de forma a reduzir ou eliminar possveis tenses residuais termo-induzidas
provenientes do resfriamento desbalanceado.
A refrigerao um dos elementos mais crticos no projeto de um molde. Dela depender
o tempo de ciclo o qual influenciar diretamente na produo e produtividade do molde que por
sua vez influenciar no custo final do produto injetado. Alm disso, as caractersticas do polmero
devem ser consideradas no projeto da refrigerao, ou seja, a estrutura do polmero sendo amorfa
ou cristalina repercutir no projeto.
Figura 26 - Sistema de Refrigerao Fonte:Acervo do autor
19
2.9 Sistema de Ventilao
Os sistemas de ventilao em um molde de injeo tm por finalidade, permitir o escape
do ar e dos gases gerados no processo que poderiam ficar retidos no interior do molde durante a
fase de preenchimento. A reteno desses gases coloca em risco a adequada operao do molde,
uma vez que retardam o preenchimento e podem provocar pontos de queima no produto injetado.
A soluo para este problema relativamente simples bastando apenas prover pequenas
aberturas em pontos estratgicos do molde. Estas aberturas podem ser pequenas ranhuras entre
duas placas, folgas de ajuste entre os insertos de cavidades, machos e extratores ou pela insero
de elementos porosos como gros de bronze aglomerados, os quais permitem a passagem dos
gases pelos espaos intergranulares.
Figura 27 - Ventilao (Sada de Gs) - Fonte: Acervo do autor
Sada de Gs
20
3 TECNOLOGIAS CAD NO AUXLIO DO PROJETO DE MOLDES
3.1 Prancheta X CAD
H cerca de 20 anos atrs, aqui no Brasil, iniciou-se a transio nas grandes empresas,
do desenho feito em prancheta para os primeiros sistemas CAD 2D, e isso teve um impacto
muito significativo na poca, pois o projetista acostumado a utilizar papel vegetal, canetas
nanquim, prancheta com tecnigrafo, rgua aranha, lminas para raspar o vegetal e corrigir os
erros, spias (cpias reproduzveis), gabaritos de furos, rgua paralela, esquadros e demais
acessrios para auxlio na elaborao de desenhos tcnicos manualmente; deparou-se com o
desafio de abandonar sua forma antiga de trabalho, e utilizar a tela do computador como
prancheta eletrnica, e o mouse em substituio a todos os acessrios acima citados.
Muitos projetistas em final de carreira, avessos s mudanas, se opuseram a realizar
treinamentos ou no se adaptaram, e infelizmente foram substitudos por jovens sem
experincia tcnica, mais com facilidade no trato com a informtica, isso foi uma realidade
presenciada pelo autor dessa monografia no ano de 1996, na antiga Fabrica de Ao Paulista
(hoje Metso Minerals).
Figura 28 - Prancheta com Tecnigrfo - Fonte: www.Quebarato.com.br
21
3.2 Uso do CAD no projeto de moldes
Segundo MENGES, (2001, p.498-517)3, com o uso constante de modernos sistemas de
informao, hoje em dia, muitas companhias tem aumentado sua competitividade
consideravelmente. O sucesso alcanado com a introduo do sistema CAD4 ou mudana para
um CAD mais avanado, frequentemente usada como medida em termos de reduo de
custos e tempos durante o processo de desenvolvimento. De acordo com a literatura
comercial, essa reduo em torno de 75%. Similarmente, uma acentuada, porem menos
quantificada melhoria dos produtos tambm relatada.
Enquanto os sistemas CAD foram inicialmente destinados a substituir a prancheta de
desenho, a tendncia atual para a obteno de uma cpia exata do produto na forma de um
modelo tridimensional, elaborado o mais rpido possvel, durante o desenvolvimento, gerando
um prottipo virtual, a fim de que possa ser utilizado, com o auxlio de computadores, por
mais estgios de desenvolvimento. Modelos geomtricos, por exemplo, para utilizao em
simulao FEA5, desenvolvimento de molde prottipo (para produo de pequenos lotes de
peas para avaliao), ou prototipagem rpida. Esses modelos geomtricos podem ser
convertidos com pouco esforo, em alguns casos, a partir do slido 3D. As fronteiras entre
CAD e CAE, tornando-se muito prximas e interligadas. Um estudo encomendado em 1996
pela revista CAD CIRCLE mostrou que na poca, apenas duas de cada trs empresas usavam
sistemas CAD. E as que utilizavam essa ferramenta, principalmente usavam funes 2D, e
relativamente pouco uso era feito dos dados CAD gerados para outros estgios de
desenvolvimento, por exemplo, de documentao tcnica, garantia de qualidade ou a
usinagem CNC. Assim, os dados que definem um produto tm de ser gerados repetidamente.
Isso caro em termos de tempo e erros. Apenas uma pequena frao do enorme potencial
inerente aos sistemas CAD est sendo explorada atualmente.
3.3 Representao de modelos 2D/3D
Comparado com a complexidade por vezes encontrada no design do produto a ser
moldado; o projeto de molde demanda uma proporo muito maior de atividades CAD, no
campo do desenho clssico, desde que o molde em grande parte composto de componentes
relativamente simples, formas geomtricas (retangular, cilndrica, prismticas). O modelo
3 Este texto foi traduzido do livro How to Make Injection Molds; pginas 498 a 517, pois no havia texto similar
em Portugus.
4 CAD Computer Aided Design (Desenho Auxiliado por Computador)
5 FEA Anlise de elementos fnitos
22
CAD de um desenho uma representao da geometria no computador. O tipo de
representao interna conduz a modelos com contedo de informao diferentes. A distino
bsica pode ser feita entre:
-Sistemas grficos 2D,
-Sistemas grficos 2 D,
-Sistemas grficos 3D.
A utilizao de sistemas CAD 2D restrita a elaborao de desenhos, ao nvel da tela
do computador. O contedo informacional apenas ligeiramente superior ao de um desenho
de prancheta. tarefa do usurio, desenhar todas as vistas e sees transversais necessrias,
uma a uma. As vistas diferentes so independentes umas das outras, resultando vistas que no
so automaticamente geradas ou atualizadas. A vantagem do CAD 2D sobre um desenho de
prancheta, que essencialmente, uma grande mudana no implica em ter de fazer outro
desenho completo. Elementos individuais da geometria podem ser mudados seletivamente;
similarmente, as representaes de vistas individuais podem ser revisadas.
Sistemas CAD 2D, guardam adicionalmente, informaes sobre as espessuras do
componente. O trabalho feito inicialmente em 2 dimenses, ao nvel da tela (X,Y). A
terceira dimenso internamente criada pelo computador, pelo deslocamento ou rotao de
vetores. Assim, a coerncia pode ser garantida entre vrias vistas.
Somente sistemas 3D descrevem completamente a geometria do modelo que
representa a pea. Os sistemas 3D podem ser divididos (Figura 29), de acordo com as
diferentes tcnicas descritas abaixo:
- Modelos de vetor orientado (esqueleto, linha ou modelos wireframe),
- Modelos de superfcie orientada,
- Modelos de volume orientado.
Os modelos wireframe, ao contrrio dos modelos 2D, no tem restrio de nvel. Alm
dos elementos 2D, 3D splines numericamente calculveis esto disponveis. Desde que
somente linhas ou curvas so armazenadas, no h informaes sobre reas ou volumes. Por
essa razo, funes de processamento de geometria, tais como corte, ou clareamento da
visibilidade, no esto disponveis.
23
Figura 29 - Tipos de Modelos 3D
Com modelos de superfcie, possvel descrever entidades arbitrrias por meio das
reas de limite. So utilizados procedimentos analticos, de interpolao, de aproximao,
para a descrio da rea. Alm das superfcies que so analiticamente fceis de capturar, tais
como plano, cilindro, cone, esfera, pirmide, e toride; o usurio utiliza com freqncia o
seguintes tipos:
- Superfcie de rotao (rotao de um contorno sobre uma linha),
-Translao ou superfcie perfil (translao de um perfil ao longo de uma linha guia),
- Superfcie Regrada (ligao de dois contornos por curvas),
As diferenas no desempenho de modelos 3D de superfcies vm principalmente
tona, quando se trata de descrever superfcies livres (reas matematicamente indeterminadas;
reas que tm uma curvatura diferente em cada ponto). No passado, era usual aplicar o
mtodos de Coons e Bezier ou B(ase) splines. Novos sistemas de CAD,
utilizam algoritmos mais poderosos para a descrio de superfcies. Neste contexto, meno
deve ser feita s NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines), um mtodo de descrio de
superfcie que permite que curvas e superfcies analticas e no analticas sejam descritas, de
forma que todas as operaes geomtricas possam ser realizadas com um algoritmo uniforme.
24
As superfcies de peas, portanto, podem ser descritas com essas funes. Informaes
sobre qual lado da rea o volume (material) est localizado, no entanto, no so informadas.
Operaes de seco s podem produzir linhas de interseco e no geram hachuras do
volume seccionado automaticamente. Alm disso, somente com o auxlio destas informaes
adicionais, seria possvel um clareamento da visibilidade.
O modelo slido oferece a mais completa descrio das peas. Operaes puramente
de volume orientado, como a determinao dos volumes de slidos, centro de gravidade, ou
momento de inrcia, bem como a execuo de vistas seccionadas arbitrrias, so possveis.
Dependendo sobre o tipo de representao da geometria, os modelos slidos por sua vez
podem ser classificados de vrias maneiras. Os mais conhecidos so os modelos CSG, B-
REP, o FEA e modelos hbridos (Figura 30).
Figura 30- Descrio de Peas pelo Volume dos Modelos
O modelo CSG (geometria construtiva slida) um modelo slido orientado que
gerado por operaes boleanas. Nesse conjunto de operaes, so empregadas a unio,
subtrao e a interseo. Uma vez que s uma rvore com a estrutura construtiva e gerada e
armazenada, este tipo de modelo ocupa pouco espao em memria. O histrico de construo
continua a ser compreensvel e modificaes adicionais de elementos individuais, por
exemplo, alterao de um dimetro do cilindro, pode ser realizada facilmente. Modelos CSG
so adequados para a construo do modelo parametrizado e da ligao de formas livres. Se
modificaes tm que ser feitas a uma pea, no entanto, no h acesso s arestas ou pontos,
uma vez que no h nenhuma informao nos dados de superfcie no modelo. A forma da
superfcie descrito apenas indiretamente. As superfcies visveis e formas de arestas da
entidade so apenas determinadas graficamente, e no utilizadas para clculos.
25
Nos modelos B-REP (representao de fronteira), uma pea definida por seus
limites. A superfcie delimitada definida por cada um das suas sub-reas que por sua vez,
so construdas por pontos, linhas e reas. Embora o modelo de elementos individuais possa
ser acessado diretamente para que as modificaes possam ser feitas at a superfcie, o
modelo B-REP no tem preocupao com o histrico de construo. Modelos de superfcie
so usados em aplicaes que exigem preciso na superfcie formado das peas; por exemplo,
quando um modelo CAD utilizado para servir como geometria de referncia para a tcnica
de medio por coordenadas.
Modelos FEA so modelos aproximados da pea real por ter elementos finitos. Eles
so apenas mencionados aqui por uma questo de integridade, uma vez que estes modelos so
utilizados exclusivamente para clculo do comportamento das partes de objetos complexos.
Uma rede FEA normalmente no construda, mas derivada dos outros modelos descritos
aqui. Para explorar as vantagens dos diferentes modelos, hoje em dia, os sistemas de CAD so
desenvolvidos, de forma que combinem vrias formas de representao gerando os chamados
modelos hbridos. A combinao dos modelos CSG e B-REP permitem que complexas
superfcies de subcorpos sejam descritas, ao mesmo tempo em que o histrico de construo
entendido e preservado, desde que processados com um modelador de slidos.
3.4 Melhoria de desempenho dos modelos CAD, Associatividade, Parametrizao e
Recursos (Features).
As diversas possibilidades de representao geomtrica computadorizada, foram
descritas nas sees anteriores, vamos aos mtodos e propriedades de modernos sistemas
CAD, que so essencialmente, a rpida e consistente gerao e modificao de geometrias.
Essas propriedades so: associatividade, parametrizao e recursos (features).
3.4.1 Associatividade
A associatividade representa a relao entre dois ou mais objetos em que uma
alterao feita a um objeto, executada automaticamente nos outros objetos associados. Este
inclui a associao de um slido 3D com o desenho 2D, dele derivado. Se um atributo, tal
como a posio de um furo alterado no modelo 3D, esta mudana afeta imediatamente as
vrias vistas do desenho. O modelo 3D e o desenho 2D, sempre mantm-se atualizados como
resultado dessa associao. A associatividade tambm pode ser feita para montar vrias peas
individuais dentro de um conjunto. Desde que o modelo do conjunto construdo
apropriadamente, uma mudana geomtrica feita para uma nica pea, vai afetar outras peas
26
do conjunto. Assim, mudando o dimetro de um pino extrator, por exemplo, essa mudana
influenciar nos dimetros dos furos das placas do molde. Se o furo do inserto do molde
alterado de posio, ele tambm se altera nas placas do porta-molde. Outro exemplo de
associao, que o os componentes do modelo do conjunto, sempre coincidem com a lista de
componentes, derivada a partir dele.
3.4.2 Parametrizao
a utilizao de modelos paramtricos, que permitem aumentar a eficincia. O termo
paramtrico se refere maneira em que elementos desse sistema CAD podem ser gerados e
modificados. Em modelos paramtricos, possvel copiar as restries no modelo de
computador e tambm qualquer atributo de um elemento geomtrico (posio, dimenso, cor,
material, propriedades, etc.) a qualquer momento durante o projeto. Esta abordagem permite
que o modelo seja facilmente adaptado s condies de contorno alteradas, e suporta a rpida
gerao de peas srie ou famlia de peas, com vrios tamanhos originadas de um nico
arquivo (Figura 31). As relaes paramtricas podem ser geradas, no s dentro de uma pea
individual, mas tambm entre os componentes de um conjunto, o que resulta na
associatividade mencionada acima.
Figura 31 - Exemplo de slido paramtrico
3.4.3 Recursos (Features)
Recursos de processamento (Features), podem ser usados individualmente, para
elementos geomtricos repetitivos, ou elementos funcionais (Figura 32). Eles so objetos
parametrizados, que so gerados conforme a aplicao relacionada durante o processo de
criao do modelo. Eles carregam informaes geomtricas e tecnolgicas (por exemplo,
limites de tolerncia), bem como o conhecimento para o manuseio e processamento dessas
variantes. No caso das ferramentas de formulrio, que servem inicialmente para gerar um
27
determinado componente da geometria da pea; as denominaes utilizadas freqentemente
so as mesmas dos elementos de projeto que os representam (por exemplo: furos, ou roscas).
Tais caractersticas so padres do sistema, mas muitas vezes podem ser definidos pelo
usurio, sem a necessidade e programao externa.
Figura 32 - Exemplos de recursos (Features)
3.5 Interfaces e o uso do CAD Integrado
Interfaces so sempre usadas para transferir dados de um sistema A para o sistema B.
Isto se aplica igualmente informao geomtrica (por exemplo, desenhos, modelos), a
informao tecnolgica (por exemplo, informao de material, programas CNC), e
informaes sobre a organizao (por exemplo, listas de componentes). A sistemtica de
armazenamento e transferncia dessas informaes pode ser auxiliada por um modelo 3D do
produto. Esse modelo possibilita interligao de informaes das reas de projeto,
planejamento do trabalho, controle e planejamento da produo, produo, montagem e
garantia da qualidade. A troca de dados de produtos um importante, se no o mais
importante aspecto de integrao do processo de desenvolvimento. Desde que diferentes
sistemas CAD empregam diferentes modelos de dados internos (Figura 33), os dados a serem
trocados devem ser convertidos para o formato adequado. Este o objetivo das interfaces.
Uma vez que cada tipo de intercambio de dados entre sistemas externos,
fundamentalmente propenso a perda de dados, e o ps-processamento dos registros falhos ou
incompletos extremamente demorado e caro; o problema das interfaces de CAD / CAE /
CAM elencado a um alto status de complexidade.
28
Figura 33 - Duas maneiras de representar uma distncia
Interfaces para intercambio de dados podem ser especficas do sistema ("nativas"), especfica
para vrios sistemas (por exemplo, DXF), padronizada em nvel nacional (por exemplo,
VDA-FS, na Alemanha), ou a um nvel internacional (por exemplo, IGES, STEP). Os dados
do sistema A so convertidos para o formato de interface por um pr-processador. O ps-
processador l estes dados no sistema B. A figura 34 mostra que as solues nativas requerem
muito mais processadores do que quando so usadas interfaces padronizadas. Por esta razo,
houveram muitas tentativas no passado para se desenvolver formas de intercmbio de dados,
no formato de interfaces padronizadas.
Figura 34 - Diminuindo a complexidade com a utilizao de interfaces padronizadas
3.5.1 IGES
IGES (Initial Graphics Exchange Specification) foi originalmente concebido para
transferir desenhos, e foi posteriormente ampliada para descrever informaes geomtricas no
espao (superfcies). Alm dos dados geomtricos, texto e dimenses tambm podem ser
trocados. A possibilidade de copiar curvas livres e superfcies limitada, pois apenas
polinmios at o 3 grau podem ser classificados. Verses posteriores de IGES permitiam, em
princpio, o intercambio de modelos slidos, textos e smbolos, medies, e vistas de desenho.
Troca de Informao sem interface padronizada Troca de Informao com interface padronizada
29
IGES o padro mais difundido no mundo. A principal crtica a esse formato o tamanho de
arquivo gerado que normalmente muito grande, e a extenso da interpretao necessria
para a especificao da interface, que leva a uma situao em que dificilmente qualquer
processador oferea total compatibilidade. Problemas freqentes encontrados com essa
interface so reproduzidos mais adiante. A possibilidade de intercambio de slidos
raramente usado na prtica devido falta de processadores.
3.5.2 VDA-FS
A interface de superfcie VDA foi desenvolvida pela Associao Automobilstica da
Alem (VDA), para transpor os pontos fracos da interface IGES. VDA-FS usado
principalmente para intercmbio de dados de rea afins, sendo utilizado em larga escala para o
intercmbio de dados por fabricantes de automveis e seus fornecedores, e empregada
principalmente na Alemanha. Informaes de desenhos no podem ser trocadas com VDA-
FS.
3.5.3 VDA-IS
VDA-IS um subconjunto mais preciso do formato IGES (IS representa um
subconjunto IGES), definida pela VDA para atender as necessidades da indstria
automobilstica alem. A interface suporta o intercambio de elementos geomtricos e
dimenses, bem como superfcies de forma livre. A implementao de conversores de
acompanhamento assim restrita ao selecionado, funes essenciais, um fato que dever
aumentar a qualidade dos dados trocados.
3.5.4 VDA-PS
A interface de programao desenvolvida pela DIN e VDA; VDA-PS usada na
Alemanha para fornecer peas padronizadas e repetitivas. VDA-PS contm a lgica gerativa
para as peas padronizadas.
3.5.5 SET
SET (Standard d'Exchange et de Transfert) foi desenvolvido pelos franceses como
uma melhoria do IGES. Dados descritivos mais detalhados do produto podem ser copiados,
especialmente aqueles exigidos pela indstria aeroespacial. SET usado principalmente na
Frana.
30
3.5.6 STEP
Vrios anos atrs, sob os auspcios do ISO (ISO 10303) e com base nas experincias
coletivas de outros conceitos de interface, o desenvolvimento foi iniciado como interface
universal de intercambio de dados. STEP (Standard for the Exchange of Product model data)
reivindica ser o nico padro e mais abrangente do futuro, e superar IGES e outros formatos.
Alm dos dados geomtricos, informaes de todo o ciclo de vida do produto so transferidas
em STEP. Em particular, tambm se inclui dados organizacionais. Atravs da diviso nos
chamados modelos parciais, e tratando diferentes reas de aplicao na forma de protocolos;
STEP pode ser usado para descrever todos os tipos de informaes sobre o produto. Por
exemplo, o Protocolo de Aplicao AP 214 da indstria automobilstica, no s faz o
intercmbio de dados geomtricos, mas tambm dados da estrutura do produto, dados
cinemticos, dados de programao CNC, informaes de material e propriedades de
superfcies. Embora ainda no percebido, concebvel o intercambio de modelos
paramtricos e recursos de formulrio na extenso SET. O formato STEP tem sido utilizado
desde 1996 para o intercambio produtivo de modelos slidos a nvel internacional. Alm
disso, modelos de superfcie, mdulos estruturais e dados organizacionais podem ser
transferidos.
3.5.7 DXF
Enquanto DXF (Formato de Intercambio de desenho) da empresa AutoDesk, no
uma tentativa da comisso de normas para produzir um padro, essa extenso se tornou o
formato de arquivo mais importante para o setor 2D.
3.5.8 FORMATOS NATIVOS
Apesar de todas as tentativas de intercambio de dados geomtricos entre diferentes
sistemas, atravs de interfaces neutras; muitos setores operam com dados "nativos", de modo
a minimizar as possveis fontes de erro. Isso significa que o destinatrio dos dados
geomtricos usa o mesmo sistema CAD (e mesma verso) como o transmissor. Esta situao
exige gastos elevados sobre os custos e pessoal, especialmente para as empresas sub
contratadas, que trabalham para clientes diferentes, devido ao grande nmero de sistemas
CAD utilizados.
31
3.5.9 INTERFACE DIRETA
Uma alternativa a interface direta; que converte o modelo gerado no sistema CAD
A, para o sistema CAD B. Desde que conversores diretos foram desenvolvidos especialmente
para uma combinao de sistemas, a quantidade de informao transferida freqentemente
elevada. A desvantagem o alto custo apresentado para cada interface individual (ver Figura
34).
3.5.10 SAT
O modelador de slidos ACIS da empresa Spatial Technologies o ncleo de um
grande nmero dos sistemas CAD. ACIS processa diferentes objetos geomtricos, tais como
modelos aramados (wireframe), formas livres e os modelos slidos, em uma estrutura de
dados uniforme. Os sistemas sob esse ncleo permitem o intercmbio direto de dados via
SAT (Save ACIS Text), interface interna de modelos ACIS.
Interfaces hoje em dia so indispensveis para a comunicao entre os inmeros sistemas
do mercado, e elas so o meio mais comum de transferncia de dados. No entanto, tem havido
nos ltimos anos, uma clara tendncia de se desenvolver a integrao de sistemas CAE /
CAM, que at agora, eram programas autnomos, que recebem os dados CAD atravs de
interfaces, em amplos pacotes CAD. A finalidade evitar as desvantagens associadas com as
interfaces:
- Nem sempre possvel a transferncia de todas as informaes necessrias (restries na
capacidade de desempenho das interfaces, e h perdas na transferncia).
- Os dados existem em diversas representaes redundantes, porque eles so duplicados.
Grande quantidade de trabalho necessria, at de que todos os dados tenham o mesmo
contedo atualizado.
Em geral, o objetivo usar quanto menos sistemas de software diferentes e, portanto,
quanto menos possveis formatos CAD diferentes. Idealmente, haveria uma base de dados que
acessada por todos os programas na cadeia de processo. O modelo CAD deixou de ser
puramente baseado em dados geomtricos, mas uma fonte de informaes mais detalhadas.
Pacotes integrados tm como objetivo apoiar todo o ciclo de desenvolvimento de produtos e
oferecer tudo isso em uma nica interface de usurio consistente e de fcil manipulao.
3.6 A administrao de dados e fluxo de informaes
As reas de administrao de dados e integrao esto intimamente ligadas uma a outra, e
devem ser sempre consideradas em conjunto com o respectivo sistema CAD. Isto
32
particularmente verdadeiro nos modernos sistemas CAD 3D. To logo os dados para
descrever um molde no esto restritos aos desenhos convencionais, a administrao de dados
torna-se muito importante. No somente a administrao dos dados, mas tambm os
processos de trabalho, que at agora tm sido dirigidos pelos desenhos convencionais, que
tm de ser repensados e adaptados. Tais deliberaes produzem uma srie de conseqncias
no imediatamente aparentes, que so discutidos abaixo. Os seguintes pontos geralmente tm
que ser considerados:
- Confiabilidade das informaes,
- Dependncias de dados,
- Arquivamento de informaes,
- Processos de trabalho (aprovao de procedimentos e documentao de modificao).
Considerando que os desenhos so utilizados para a definio de um produto, hoje em dia so
geralmente derivadas do modelo CAD. A criao de tal desenho 2D simplesmente requer
informaes a respeito de qual modelo 3D deve ser representado, qual a orientao e quais
sees e vistas de determinada camada. A informao geomtrica (linhas, hachuras, etc), que
formam uma vista do desenho, no precisa mais ser criada e armazenada de forma explcita,
mas calculada e gerada a partir da geometria 3D. Muitas vezes a informao extrada
diretamente do modelo 3D, sem que seja elaborado um desenho, como no caso da
programao CNC. O modelo CAD autoritrio nesse caso. Isso no significa, porm, que os
desenhos deixaram de desempenhar um papel. Se as mquinas CNC no so utilizados para
produo, por exemplo, desenhos de detalhamento 2D so requeridos. At certo ponto,
dependendo da empresa e condio econmica, a prtica de trabalho ser uma mistura de
produo direta com base em dados de CAD 3D e produo convencional utilizando desenhos
2D.
Deve ser sempre assegurado que os desenhos e modelos CAD estejam atualizados e
reflitam a mesma fase de modificao ou desenvolvimento. Isso no se aplica apenas aos
modelos CAD e desenho, mas tambm a todos os dados (programas CNC, modelos
computacionais, etc.) Todos estes dados dependentes devem ser atualizados quando as
modificaes so feitas. Desde que o modelo CAD contm informaes fidedignas sobre a
definio do molde, deve haver um processo para aprovao dos modelos CAD. Alm da
aprovao, h a questo da documentao de modificao para dados aprovados serem
considerados. Em conexo com modificaes, a distribuio da informao desempenha um
papel importante. Como dados interdependentes podem ser usados em certas circunstncias,
para tarefas diferentes, em lugares diferentes; no apenas os dados correspondentes devem ser
33
disponveis, mas tambm informaes relativas ao desenvolvimento e as etapas de aprovao.
Quando as modificaes ocorrerem, aqueles lugares com os dados dependentes, que so
afetados pelas modificaes, devem ser informado desse fato. Isto extremamente importante
quando vrias fases de desenvolvimento so realizadas em paralelo, visando a diminuio do
tempo de desenvolvimento. A soluo utilizada atualmente para administrao de dados,
arquivamento e processos de modificao; extremamente dependente da real necessidade da
empresa, do sistema CAD utilizado e de todo o ambiente computacional disponvel. A
qualidade da soluo crucial para a eficincia do uso do CAD, e, portanto, em ltima
anlise, ao desenvolvimento do produto. A maioria dos fabricantes oferece softwares de
sistemas de administrao de dados adaptadas ao sistema de CAD, que levam em conta a
gerao de dependncias de dados. Alm disso, existem potentes e flexveis sistemas de
gesto de dados de engenharia e de produto (EDM e PDM), disponveis no mercado que
oferecem backup para estas reas especificas.
3.7 Aplicao de CAD em fabricao de moldes
Sistemas CAD, especialmente os modernos modeladores slidos paramtricos, oferecem
numerosas possibilidades para uma abordagem eficiente, acelerando o projeto e construo de
moldes.
3.7.1 Modelamento
Quanto ao uso do CAD, h geralmente trs maneiras possveis de construir um molde:
- Construo 2D,
- Construo hbrida,
- Construo em 3D.
Na construo 2D, a construo do molde inteiro realizada com o auxlio de um
sistema CAD 2D. O resultado so desenhos. Todas as outras fases necessrias para a
realizao do molde essencialmente ficam para trs nesse tipo de sistema CAD. Complexas
superfcies livres podem, por exemplo, ser introduzidos no molde por fresa copiadora, com o
auxlio de modelos fsicos.
Em construo hbrida, as partes do molde formadoras do perfil da pea so criadas
em um sistema CAD 3D. Particularmente, para peas complexas, com um grande nmero de
superfcies livres, nesse tipo de construo, permite-se pelo menos, a utilizao de programas
CNC para a produo dos insertos do molde ou produzir eletrodos para eroso das cavidades,
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com base nos dados CAD. A construo do restante dos componentes realizada com
ferramentas convencionais (CAD 2D, desenhos de prancheta).
Na construo em 3D, o molde inteiro criado com o auxlio de um sistema CAD 3D.
Dessa forma, possvel atingir a totalidade dos recursos e facilidades do CAD no processo
construtivo. No caso ideal, quase todos os dados que definem o molde so armazenados no
modelo de computador. Apesar de geometrias 3D serem muito mais fceis para o visualizador
compreender, em relao a complicados desenhos tcnicos em 2D; a gerao de modelos
slidos, freqentemente envolve o uso de sketch 2D para elaborao. , portanto, prtica
comum criar uma seo transversal de um perfil como um esboo, e em seguida, convert-lo
em um objeto 3D atravs da extruso ou rotao. Neste caso, o desenho 2D uma etapa
necessria para preparar a modelagem de slidos. Por outro lado, uma vez que o modelamento
3D concludo, a elaborao de desenhos 2D normalmente necessria, por exemplo, para
representar sees e detalhes na forma de desenhos de detalhamento, para produo de peas
individuais. Isso resulta em uma troca constante entre os nveis de representao e
modelagem.
As atividades de projeto necessrias para um molde de injeo podem ser divididas em
duas reas: a geometria da pea moldada usada para extrair a forma da cavidade do molde, e
as duas metades do molde (cavidades inferior e superior), so construdas em torno dos
insertos do molde. Estas atividades produzem as tpicas demandas de gerao de geometrias,
mostradas na Tabela 2. Uma vez que o projetista do molde nem sempre tem um modelo 3d da
pea a ser moldada, ele tambm necessita gerar o "Positivo", razo pela qual, a construo da
pea moldada tambm est listada na tabela. A Modelagem da pea (produto) tem inmeros
paralelos com o projeto dos eletrodos para produo do molde. Funes teis para a gerao
do modelo, no projeto de moldes, so explicadas abaixo (Figura 35).
3.7.2 Contrao (Shrinkage)
A pea moldada projetada com dimenses nominais, ao passo que a contrao
(encolhimento) do material deve ser contabilizada, para quando as cavidades do molde forem
projetadas. Uma maneira adequada de iniciar o projeto das cavidades, aplicar o fator de
contrao no produto a ser moldado. Uma vez que a aplicao de escala deve compensar a
contrao de material, geralmente necessria, no caso do uso de matria-prima com
propriedades anisotrpicas, para compensar diferentes contraes em diferentes direes.
Alm disso, uma definio seletiva da contrao, na qual diferentes reas do modelo podem
ser escaladas com diferentes fatores, benfica. Muitas vezes pode ser desejvel isentar
35
elementos geomtricos individualmente (por exemplo, cilindros perfeitamente circulares) da
contrao anisotrpica, sob pena de transformar-las em geometrias mais complexas, cuja
produo poderia ser mais difcil.
3.7.3 Linhas de Partio do Molde (Linhas de Fechamento)
O projeto da linha de separao do molde , sem dvida, uma das mais exigentes tarefas
do projeto do molde. O sistema CAD 3D, em geral, deve possuir boas funes de superfcies.
Tabela 2 - Demandas na gerao de geometrias
Pea Modelada (Produto) Insertos do molde
(cavidade e macho)
Porta-Molde
Produo de superfcies de forma
livre
Suavizao e delimitao de
curvas e superfcies
Arredondamento de arestas e
cantos
Modelamento de reas funcionais
(nervuras, encaixes)
Modificaes na espessura de
parede.
Copiar, espelhar, modificao de
geometrias produzidas
anteriormente
Importao do modelo do produto
Gerao e modificao de
inclinaes
Obteno das cavidades atravs do
modelo da pea
Aplicao do fator de contrao do
material plstico no modelo do
produto
Copiar, espelhar, modificao de
geometrias produzidas
anteriormente
Elaborao dos eletrodos a partir
dos insertos cavidade
Definio de tolerncias e
qualidade das superfcies para a
produo dos componentes do
molde
Gerao das peas prismticas e
cilndricas
Aplicao de raios e chanfros
Copiar, espelhar, modificao de
geometrias produzidas
anteriormente
Uso de elementos padro
Uso de bibliotecas (peas padro e
peas repetidas)
Figura 35- Suporte para gerao do modelo 3D
36
J possvel hoje em dia, no caso de moldes simples, que o sistema CAD calcule
automaticamente toda a linha de separao para um pr-determinado movimento de abertura.
Esta funo vai contra as suas limitaes, no caso de complexas peas moldadas. O projetista
pode, no entanto, usar as funes de ajuda, como as curvas de silhueta ou projeo do perfil.
Esta uma curva projetada para a pea moldada que representa a aresta visvel de um
plano paralelo linha de separao. Esta curva de separao potencial pode ento ser usada
para projetar a superfcie de separao. Uma maneira elegante de gerar a superfcie de
separao consiste em cortar o bloco do "molde" que envolve a pea moldada, e gerar as
cavidades. As modificaes no produto so automaticamente levadas em conta, sempre
mantendo os contornos atualizados. (Figura 36).
Figura 36 - Principio da Linha de Fechamento (Parting Line)
3.7.4 Drafts (ngulos de Sada)
Diversos sistemas CAD oferecem suporte insero de ngulos de sada (drafts) no
produto ou cavidade. Alm de conicidade simples, funes tais como ngulos de sada no
constantes ou que tangenciem superfcies existentes, so de grande utilidade para o projetista,
em especial no caso de peas complexas e para linhas de separao do molde.
3.7.5 Canais de Injeo (System Gates)
O projeto de canais de injeo pode ser simplificado com a ajuda das definies de
usurio; conhecidas como UDFs (user designed features). Quando as UDFs so armazenadas
adequadamente e de forma paramtrica em uma biblioteca, possvel compor um sistema
completo de canais de injeo, com rapidez e flexibilidade, a partir de componentes
individuais (canais, entradas, galhos, etc.)
37
3.7.6 Mdulos
Sistemas CAD 3D que possuem pacotes de extenso de funes, mais conhecidos
como mdulos, oferecem uma vantagem distinta. Os componentes individuais de um molde
so montados no seu respectivo porta molde, com a ajuda de condies de incorporao. Todo
o conjunto pode ser modificado, atravs da caracterstica de associatividade das peas. Por
exemplo, para fazer furos para pinos extratores no porta molde, o mesmo pode ser
"Perfurado" atravs das diversas placas que o constituem. Por meio das relaes definveis, o
dimetro e a posio dos pinos extratores podem ser definidos em relao furao das
placas. Isso garante que os furos esto sempre alinhados em todas as placas do molde, e que o
dimetro e posio so adaptados conforme os pinos utilizados. O deslocamento dos pinos
extratores conduz automaticamente ao deslocamento dos furos de passagem dos pinos. Se o
sistema CAD tambm capaz de design varivel e manuseio, trocando-se os pinos extratores;
automaticamente os dimetros dos furos das placas so adaptados nova condio.
3.7.7 Unidades Padro
Para muitos moldes, possvel adotar um projeto como padro, e armazen-lo em
bibliotecas de peas padronizadas. Nesse caso, seria um molde totalmente montado; onde
seria necessrio inserir os canais de injeo, insertos e pinos extratores. Mas mesmo moldes
que no so predefinidas como padro podem ser construdos de forma simples e usados
novamente como base para projetos semelhantes.
3.7.8 Controle de Projeto (Design Control)
Diversas funes de controle de projeto tornam possvel verificar se o projeto foi
realizado de uma forma lgica em termos de geometria e em caractersticas relacionadas aos
plsticos. possvel testar os raios e os ngulos de sada, bem como verificar a existncia de
negativos no produto e respectivos insertos.
Alm da capacidade bsica de gerar e modificar objetos geomtricos, os sistemas
CAD devem tambm suportar a manipulao pelo usurio, de forma segura e com resultados
satisfatrios. Para complexos modelos tridimensionais, h ferramentas disponveis que
suportam movimento e posicionamento espacial, e identificao de pontos importantes como
pontos de referncia. A funo de rastreio de objetos, com sensibilidade ajustvel
especialmente til nas tarefas de posicionamento.
Devido s diferentes demandas impostas ao suporte de projeto, em diversas reas de
desenvolvimento, modelos 3D de produto, na prtica, so freqentemente gerados em
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sistemas CAD diferentes aqueles utilizados para o projeto do molde. Isto pode gerar problema
de transferncia de dados, com possveis perdas de dados, que torna necessria a reparao
dos modelos 3D convertidos pela interface. Reparao de modelos CAD, tambm conhecido
como acabamento CAD, exige a disponibilidade de funes de diagnstico capazes de
detectar superfcies danificadas ou incompletas, bem como, ferramentas de manipulao,
como arrastar superfcies individuais e insero superfcie para preencher lacunas.
Transferncia de dados atravs de interfaces padro faz com que as informaes
paramtricas sejam perdidas. Caso o modelo 3D necessite ser escalvel, ou mesmo ser usado
para fazer um projeto variante eficiente, necessrio parametrizar os dados importados
posteriormente. Precisamente, no caso de modelos complexos, isto pode mostrar-se to difcil
quanto fazer novo modelo. Alm disso, em muitos casos pode ser melhor fazer um novo
modelo, de modo a enfatizar as relaes geomtricas ou outras restries.
3.7.9 Funes Integradas para Mold-Making
Quando os modelos 3D da pea a ser moldada e o molde correspondente esto
disponveis, existem inmeras maneiras de usar as informaes desses modelos em toda a
cadeia de processo CAD / CAM, como mostra a Figura 37. No so apenas as reas clssicas,
como a derivao de dados CNC ou pr-processamento para clculos de simulao
suportados, mas diferentes formas de representao podem ser escolhidas levando a um
aumento significativo na eficincia nos campos de trabalhos preparatrios, controle de
qualidade, documentao tcnica, diretamente ao marketing.
Figura 37 - Uso do CAD na cadeia produtiva de moldes
Direta gerao de programas para a produo de ferramental rpido ou prottipo em
estereolitografia est rapidamente se tornando difundido.
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3.7.10 Coliso de vista (Collision view)
Coliso de vista uma forma de verificao da montagem do molde. Ela fornece um
meio simples de deteco de sobreposio entre os componentes do molde. O modelo virtual
pode ser utilizado para verificar a abertura do molde e do movimento das gavetas e extratores
(Ver Figura 38).
Em moldes complexos, ele oferece uma maneira simples de verificar o processo de extrao
do produto. Tambm possvel planejar a remoo da pea utilizando-se atuador robtico e
sincronizar os movimentos de abertura do molde. Alm disso, o acesso de ferramentas para
montagem, instalao e manuteno pode ser verificado.
Figura 38 - Verificao de movimentos em um molde
3.7.11 Gerao do Desenho 2D
Qualquer nmero de vistas, sees e detalhes podem ser feitos a partir do modelo
slido. O desenho de detalhamento continua a ser indispensvel para a produo dos
componentes do molde e nas etapas de montagem. Devido associatividade, desenhos
atualizados podem ser obtidos a qualquer momento, a partir do modelo 3D do molde. Se o
sistema CAD oferece associatividade bilateral, uma mudana em uma dimenso do desenho
2D imediatamente reproduzida no modelo 3D a ele associado. No entanto, a derivao
inteiramente automtica de desenhos ainda apenas possvel no caso de objetos simples.
3.7.12 Programao CNC
Se um modelo 3D do inserto do molde est disponvel, programas adequados para a
usinagem CNC de cavidades ou para a produo de eletrodos para eroso podem ser criados.
Assim, possvel dentro do sistema CAD processar as tarefas que so classificadas como
preparao para o trabalho, sem a necessidade de transferncia de dados. Sistemas integrados
CAD / CAM tm mdulos que permitem a gerao de formatos padro de cdigos CNC sem
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a necessidade de interface. Alguns sistemas tambm permitem que o processo de produo
seja simulado na tela. Antes que os cdigos CNC sejam compilados, dados da mquina, tais
como dimenses, deslocamento mximo e os limites das condies de processamento
(transversal, velocidade) devem ser informados.
3.7.13 Verificao da Qualidade Metrologia
Se o modelo 3D complementado com informaes sobre tolerncias (graus de ajuste,
tolerncias de forma e posio), estas informaes so adequadas para a realizao da
verificao de qualidade. Assim como ocorre com a programao CNC, programas adequados
de medio para mquinas de medio por coordenadas podem ser compilados no
computador permitindo que a geometria de peas acabadas seja avaliada quanto sua preciso
dimensional em relao ao modelo 3D. Alm disso, programas adicionais podem ser usados
para executar uma anlise de tolerncias, garantindo uma produo tecnicamente perfeita e
econmica.
3.7.14 Preparao do Conjunto / Documentao Tcnica
Ao posicionar os componentes no espao tridimensional, qualquer nmero de
representaes, e vistas de um molde podem ser gerados, tendo a possibilidade de gerar vistas
explodidas. Em conjunto com a lista das peas, que pode ser derivada associativamente a
partir do conjunto do molde, assim possvel com pouco esforo, documentar o processo de
montagem para cada caso. Muitas vezes, as tabelas ou imagens necessrias so incorporadas
em aplicativos do Office (Word, Excel). Em particular, a persistente tendncia de utilizar
sistemas de CAD em MS Windows / Windows NT em computadores pessoais, fala em favor
da crescente importncia do acoplamento de aplicaes CAD e aplicativos Office. Outras
possibilidades de aplicao consistem, por exemplo, na elaborao de manuais de instrues
de manuteno e servio.
3.7.15 Apresentao / Marketing
A incorporao de apresentaes de modelos CAD em documentos de texto beneficia
o departamento de marketing e outras reas. Para fins de apresentao, o modelo de CAD
pode ser manipulado com softwares de renderizao, para produzir uma imagem semelhante a
uma fotografia. Isso gera no inicio uma impresso realista do produto (ver Figura 39). Da
mesma forma, seqncias animadas de imagens (por exemplo, para mostrar os movimentos)
podem ser criadas para fins publicitrios.
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