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,

34

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.)

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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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