Baixe Cálculo de Massalotes e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Fundição, somente na Docsity!
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Pato Branco Coordenação de Engenharia Mecânica Projeto de Componentes Fundidos – PF 29 MC Prof. Dr. Dalmarino Setti – 16. 05 .1 6
Cálculo de Massalotes
1 Cálculo com base no Requisito Volumétrico
1.1 Calcula-se o volume total da peça em cm^3. 1.2 Calcula-se a área total da peça em cm^2. 1.3 Calcula-se o Módulo (Mmassalote,V/A) da peça em cm. 1.4 Calcula-se o volume necessário ao massalote para alimentar a seção ou peça. Este volume pode ser calculado pela equação (1). O módulo deste volume (Massalote cilíndrico H=1,5D ) pode ser calculado pel a equação (2).
Vmassalote= Vseção.b /( - b) (1)
Mmassalote= (Vmassalote /179)
Em que: rendimento do massalote e b é a contração de solidificação da liga. O rendimento do massalote depende da forma e do material (no caso de luvas isolantes ou exotérmicas). Para Massalote cilíndrico H=1,5D o rendimento é 14% ou 0,14, mas pode mudar com a ligação de mais peças no mesmo massalote. A contração das principais ligas esta disponível em tabelas, mas a contração é sujeita ao processo de fundição em função da rigidez do molde. Por exemplo, em moldes de areia verde manual deve-se considerar um valor maior de contração do que em moldes fabricados por moldagem mecanizada ou automatizada.
Figura 1 – Rendimento de diferentes formatos de massalotes.
Metal ou Liga Contração volumétrica de solidificação (%) Aço carbono 2,5 – 3, Aço carbono (1%) 4, Ferro Fundido Branco 4,0 – 5, Ferro Fundido Cinzento 1,6 (contração) a 2,5 (expansão) Ferro Fundido Nodular 2,7 (contração) a 4,5 (expansão) Cobre 4, Cu-30Zn 4,
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Pato Branco Coordenação de Engenharia Mecânica Projeto de Componentes Fundidos – PF 29 MC Prof. Dr. Dalmarino Setti – 16. 05 .1 6
Cu-10Al 4, Alumínio 6, Al-4,5Cu 6, Al-12Si 3, Magnésio 4, Zinco 6,
2 Cálculo com base no Requisito do Módulo da Seção
2.1 Calcula-se o volume total da peça em cm^3. 2.2 Calcula-se a área total da peça em cm^2. 2.3 Calcula-se o Módulo da peça em cm equação (3).
Mpeça= (Vpeça /Apeça) (3)
2.4 Deve- se determinar se alguma parte parte da peça possui módulo maior que o módulo do componente. Para garantir que isto ocorra a peça deve ser dividida em seções (pelo menos 3). 2.5 Deve-se avaliar as seções de modo a se garantir que a solidificação ocorra de forma direcional, ou seja, da seção com menor módulo para a seção de maior módulo, nesta seção que deveria se posicionar o massalote. 2.6 Ajustes no projeto do componente devem ser realizados para garantir que a seção de maior módulo seja acessível para inserção do massalote, assim como se a seção de maior módulo ficar em uma região isolada da peça o projeto do componente deve ser alterado.
2.7) Deve-se considera um fator K de incremento de módulo a cada nova seção ate chegar ao massalote. Para materiais como aços e ligas de alumínio um fator da ordem de 10% ou seja, K=1,10 pode ser adequado, para ligas em geral se considera K=1,2. Apenas para ferros fundidos com expansão K pode assumir valores menores que 1. O valor de K é uma forma empírica de compensar as características de solidificação da liga, nos softwares de simulação o conhecimento da fração crítica de sólido (CFS) permite uma abordagem mais precisa em termos de precisão de dimensionamento de massalotes. 2.8) O Módulo do massalote é calculado com base no maior módulo da peça ou da maior seção, módulo equação (4) e volume equação (5).
Mmassalote= 1,2.(Mpeça ou Mmaior seção) (4)
Vmassalote= 179.(Mmassalote)
2.9) Pode existir diferença entre o volume do massalote calculado pela equação (1) e o necessário para garantir a solifidicação direcional calculado pela equação (5). Deve-se utilizar o maior para início, e otimizar na sequência.
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Pato Branco Coordenação de Engenharia Mecânica Projeto de Componentes Fundidos – PF 29 MC Prof. Dr. Dalmarino Setti – 16. 05 .1 6
