Mini-Projeto · Modelo de fundição para uma peça mecânica
Contexto
A oficina "Metalúrgica do Vale", fornecedora de peças fundidas em ferro fundido e ligas de alumínio para pequenas indústrias, precisa de um novo modelo de fundição para uma peça mecânica com um furo interno. Foste contratado/a como técnico/a de projeto de moldes e modelos para analisar o desenho técnico, elaborar o projeto do molde, desenhar, executar e montar o modelo completo, incluindo a respetiva caixa de macho.
Trabalhas individualmente ou a pares. O cliente entrega o desenho técnico da peça (fornecido pelo formador ou escolhido em conjunto com a turma) e espera receber o modelo físico montado, mais um pequeno dossiê técnico que documenta todas as decisões e cálculos.
Requisitos
Funcionais
- Análise do desenho técnico da peça, com identificação de geometria, cotas críticas e superfícies a maquinar.
- Projeto de moldes completo: divisão do modelo (inteiro ou dividido, com linha de apartação definida), cálculo de saídas, contração e sobre-espessuras de maquinagem.
- Modelo físico executado em madeira (ou madeira e resina combinadas), com todas as dimensões corrigidas.
- Caixa de macho correspondente à cavidade interna da peça, com assentos de macho compatíveis com o modelo.
- Montagem final com pinos guia (se o modelo for dividido) e verificação de alinhamento.
- Dossiê técnico com os cálculos de contração e sobre-espessura, o desenho da linha de apartação e o registo do controlo metrológico.
Não-funcionais
- Uso correto do EPI e cumprimento das normas de segurança durante toda a execução.
- Separação de resíduos (aparas de madeira, restos de resina) ao longo do trabalho.
- Acabamento final com massa de reparação e verniz ou tinta de proteção.
- Registo fotográfico ou em vídeo das principais fases da execução.
Fases
Fase 1 · Análise do desenho técnico (2h) Ler o desenho da peça, identificar geometria, cotas críticas e superfícies a maquinar. Definir a posição de vazamento prevista.
Fase 2 · Projeto de moldes (3h) Decidir modelo inteiro ou dividido, definir a linha de apartação, calcular saídas, sobre-espessuras de maquinagem e contração para as dimensões principais. Projetar a caixa de macho e os assentos.
Fase 3 · Seleção de materiais (1h) Escolher a madeira (e, se aplicável, a resina) para o modelo e para a caixa de macho, com justificação técnica.
Fase 4 · Desenhar no material (2h) Transferir as cotas já corrigidas para a madeira, marcar a linha de apartação, a posição dos pinos guia e as zonas de maquinagem, com os instrumentos de marcação adequados.
Fase 5 · Execução dos constituintes (7h) Cortar, desbastar e acabar cada parte do modelo e a caixa de macho, com as ferramentas e máquinas adequadas, verificando dimensionalmente cada peça.
Fase 6 · Ligação e montagem (3h) Ligar os constituintes (cola, parafusos, pinos guia conforme o caso) e montar o conjunto completo, verificando o alinhamento e simulando a extração e a colocação do macho.
Fase 7 · Acabamento, verificação final e apresentação (2h) Aplicar massa de reparação onde necessário, pintar ou envernizar, verificar a conformidade dimensional final e apresentar o modelo e o dossiê à turma.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Análise do desenho técnico e projeto de moldes | 20% |
| Cálculo correto de saídas, contração e sobre-espessuras | 20% |
| Execução dos constituintes (modelo e caixa de macho) | 25% |
| Ligação, montagem e verificação de conformidade | 20% |
| Segurança, gestão de resíduos e acabamento | 10% |
| Dossiê técnico e apresentação | 5% |
Erros comuns
- Começar a cortar a madeira sem ter o projeto de moldes fechado no papel.
- Trocar a ordem de correção das cotas, aplicar a contração antes da sobre-espessura de maquinagem.
- Esquecer a saída nas faces internas da caixa de macho.
- Ligar as duas metades só com pinos guia, sem cola nem parafusos, deixando o conjunto instável.
- Dar o modelo por concluído sem simular a extração e a colocação do macho.
- Misturar resíduos de resina e de madeira, ou trabalhar em máquinas sem os resguardos e o EPI adequados.
Bónus (opcional)
- Projetar uma placa-modelo simplificada, em vez de um modelo dividido simples, e justificar o ganho para uma produção em série.
- Aplicar um código de cores de oficina no acabamento, para distinguir visualmente as superfícies a maquinar das restantes.
- Documentar, com fotografias comentadas, todo o processo de cálculo da contração e da sobre-espessura, passo a passo.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que a contração se aplica depois da sobre-espessura de maquinagem, e não antes? E identifica duas decisões do teu projeto de moldes que, se estivessem erradas, só seriam descobertas depois de a peça já estar fundida em metal.