Mini-Projecto · Módulo de transporte por rolos em CAD 3D
Contexto
A "Metalúrgica Vale Sol" precisa de um módulo de transporte por rolos para integrar numa linha de produção: 2000 mm de comprimento, 600 mm de largura útil, com paragem pneumática de produto e acionamento por motor elétrico. Foste contratado/a para modelar o equipamento completo em CAD 3D, da estratégia inicial à montagem validada, e entregar o modelo pronto para o desenho de fabrico.
Trabalhas individualmente ou a pares, num software CAD 3D com módulo de montagem, chapa e routing, e entregas a montagem completa mais um pequeno dossiê técnico (estratégia, cálculos, desenho de conjunto e validação).
Requisitos
Funcionais
- Estratégia documentada: subconjuntos definidos, decisão bottom-up/top-down justificada para cada um, lista dos componentes normalizados a importar.
- Rolo parametrizado: comprimento definido pela equação L_rolo = Largura_transportador + 2 × Folga_lateral, não por um valor fixo.
- Número de rolos parametrizado: N_rolos = (Comprimento_transportador / Passo_entre_rolos) + 1, ligado a uma folha de cálculo externa.
- Pelo menos 1 rolamento normalizado (ex.: 6204) importado de catálogo e corretamente relacionado, com 1 GDL final (rotação livre).
- Estrutura soldada modelada, com ligação aparafusada do motor (4 parafusos M8, furos de folga corretos).
- Pelo menos 1 peça de chapa com dobra, com planificação calculada (setback e bend allowance).
- Atuador pneumático posicionado na montagem, com a folga do rasgo de passagem da haste calculada e validada ao longo do curso.
- Routing elétrico do cabo do motor até um quadro, com raio de curvatura respeitado.
- Desenho de conjunto com balões e lista de peças coerente com o número real de instâncias.
- Propriedades de massa calculadas para pelo menos um subconjunto, com centro de massa.
Não-funcionais
- Toleranciamento geral definido na legenda (ex.: ISO 2768-m); tolerâncias específicas só nos ajustamentos críticos.
- Material atribuído corretamente a cada peça (nenhuma peça "sem material").
- Modelo organizado em subconjuntos, sem cópias soltas de peças repetidas.
- Documentação coerente: nenhuma discrepância entre balões, lista de peças e instâncias reais.
Fases
Fase 1 · Planeamento e estratégia (2h) Identificar subconjuntos funcionais, decidir bottom-up/top-down para cada um, listar componentes normalizados a importar. Definir os parâmetros da folha de cálculo (largura, comprimento).
Fase 2 · Modelação dos componentes próprios (5h) Modelar o rolo (parametrizado), a estrutura soldada e a peça de chapa com dobra. Atribuir materiais corretos a cada peça.
Fase 3 · Componentes normalizados e ligações mecânicas (3h) Importar rolamentos e atuador pneumático de catálogo. Modelar os furos de folga para os parafusos M8 do motor.
Fase 4 · Montagem: relações geométricas e graus de liberdade (4h) Montar os subconjuntos na montagem principal, aplicando relações geométricas e confirmando os GDL finais de cada peça móvel e fixa.
Fase 5 · Sistemas elétricos, pneumáticos e parametrização (3h) Definir o routing do cabo do motor. Posicionar o atuador pneumático e o rasgo de passagem da haste. Ligar a folha de cálculo externa aos parâmetros da montagem.
Fase 6 · Documentação (2h) Gerar o desenho de conjunto com balões, a lista de peças, a vista explodida e o relatório de propriedades de massa de um subconjunto.
Fase 7 · Validação e apresentação (1h) Correr a deteção de interferências e a análise de movimento do atuador. Apresentar a montagem e o dossiê à turma.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Estratégia e planeamento documentados | 10% |
| Modelação dos componentes (rigor geométrico e materiais) | 20% |
| Chapa e planificação corretas | 10% |
| Ligações mecânicas e componentes normalizados corretos | 15% |
| Montagem (relações geométricas e GDL corretos) | 20% |
| Documentação (desenho de conjunto, BOM, massa, vista explodida) | 15% |
| Validação (interferências, movimento) e apresentação | 10% |
Erros comuns
- Modelar sem decidir a estratégia, misturando bottom-up e top-down sem justificação.
- Remodelar o rolamento ou o atuador em vez de os importar de catálogo.
- Furos de parafuso com o diâmetro nominal (Ø8 mm para M8), impedindo a montagem física.
- Relações de montagem a mais, imobilizando um rolo que devia rodar livremente.
- Escrever o número calculado na cota (ex.: "620") em vez da fórmula paramétrica.
- Desenho de conjunto com balões desfasados da lista de peças real.
- Validar movimento só no início e no fim do curso, sem posições intermédias.
Bónus (opcional)
- Segunda configuração do módulo (ex.: 800 mm de largura) gerada só a partir da folha de cálculo, sem tocar no CAD.
- Simulação de movimento animada da vista explodida.
- Routing hidráulico alternativo ao pneumático, comparando os componentes normalizados de cada sistema.
- Estudo de material alternativo (alumínio na estrutura) e comparação da massa total do equipamento.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que o rolo tem de ficar com exatamente 1 grau de liberdade, e não 0 nem 2? E explica que consequência real teria decidido modelar a proteção de chapa em bottom-up em vez de top-down, sabendo que a sua forma depende do contorno da estrutura.