Conceção de Moldes e Ferramentas

Código:

EM0111

Sigla:

CMF

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Desenho, Conceção e Fabrico

Ocorrência: 2019/2020 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://www.fe.up.pt/~fonseca/FabMoldes/FabMoldes.html
Unidade Responsável:	Secção de Desenho Industrial
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEM	46	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	4	-	6	45,5	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Aquisição de conhecimentos sobre a arquitetura dos moldes. Desenvolvimento da capacidade para estabelecer relações entre as formas das peças, os processos de maquinagem (fresagem, torneamento, eletroerosão, etc.) e as ferramentas mais adequadas à sua obtenção. Capacidade de manuseamento da informação 3D obtida a partir de programas de geração de sólidos e de superfícies complexas. Conhecimento de sistemas CAD/CAM comerciais, que permita a obtenção de programas de geração de superfícies em máquinas CNC (desbaste e acabamento na fresagem, torneamento e electroerosão), com uma perfeita identificação da terminologia utilizada.

Resultados de aprendizagem e competências

No final do período Letivo, os estudantes devem ser capazes de: 1) Conhecer os componentes mais comuns num molde de injeção. 2) Perceber o funcionamento das soluções mais usuais na resolução de dificuldades de desmoldagem da peça. 3) Ser capaz de determinar as dimensões do molde, dos canais de alimentação, do circuito de refrigeração e dos dispositivos de travamento. 4) Realizar a modelação 3D de um molde com observação das superfícies de apartação e respetivo desenho 2D. 5) Realizar programas CNC com software CAD/CAM e selecionar entre os diversos processos de maquinagem (eletroerosão, fresagem e torneamento).

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

- Noções básicas de desenho.

- Elementos de geometria descritiva (escola secundária).

- Tecnologia dos materais e de produção, ...

Programa

Arquitetura de moldes: componentes de base, soluções construtivas correntes (com movimentos lineares, rotativos, de abertura de várias placas, com aplicação de postiços, etc.), utilização de catálogos e bases de dados comerciais. Introdução a um programa de CAD comercial vocacionado para a indústria dos moldes. Breve referência aos processos de maquinagem mais importantes para o fabrico de moldes (fresagem, torneamento e electroerosão). Tecnologia e aplicações da eletroerosão. Processo de eletroerosão: Definição, Mecanismo de descarga, Modelos de descarga. História da electroerosão. Métodos de regulação do impulso. Máquina de eletroerosão por penetração e por fio; polaridade, dielétricos, regime de corte, curvas teóricas de desempenho, aplicações. Materiais dos elétrodos: características físicas, capacidade de resistência ao desgaste teórico (materiais metálicos), desempenho relativo destes materiais. Processos de produção de elétrodos. Materiais a trabalhar em eletroerosão. Camada branca: definição, caracterização físico-química. Camada preta: definição, caracterização físico-química, nova metodologia de corte baseada nesta camada. Ambiente e segurança. Prototipagem Rápida e Fabrico Rápido de Ferramentas: Novos Sectores Industriais, Novos Desafios; Necessidades de desenvolvimento de produto para competir num mercado global; Porquê é que é necessária a prototipagem rápida, o fabrico rápido de ferramentas e o fabrico rápido. Critérios de seleção do processo de maquinagem em função das formas a obter e de outros parâmetros (acabamento superficial, tratamentos térmicos, etc.). Desenvolvimento de projetos completos de moldes de injeção, contemplando, entre outros, os seguintes tópicos: modelação tridimensional da peça a obter, através de um sistema de CAD; dimensionamento dos sistemas funcionais do molde (alimentação, refrigeração e extração); análise do fluxo do material na fase de enchimento, com a otimização da localização dos pontos de alimentação e análise do arrefecimento. Utilização de sistemas CAD/CAM para a geração de programas de máquinas CNC, com o desenvolvimento de pós-processadores para as linguagens APT e CLData. Realização do projeto de um molde de injeção.

Bibliografia Obrigatória

Menges, Georg; How to make injection molds. ISBN: 3-446-21256-6
Gastrow, Hans; Injection molds. ISBN: 3-446-15682-8
Pye, R. G. W.; Injection mould design. ISBN: 0-7114-3906-0
Mink Spe, Walter; Injección de plásticos
Gastrow, Hans; Injection molds. ISBN: 3-446-21448-8
José Duarte Marafona; Tecnologia e aplicações da electroerosão
E. Bud Guitrau; The EDM handbook. ISBN: 1-56990-242-9

Bibliografia Complementar

Dym, Joseph B.; Injection molds and molding. ISBN: 0-442-21785-4
Walker, John R; Machining fundamentals. ISBN: 1-56637-662-9

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Nas aulas, faz-se uma exposição detalhada do programa da unidade curricular, complementada com a análise de exemplos de aplicação considerados relevantes. São propostos exercícios, a realizar pelos alunos em computador, para aplicação dos conhecimentos adquiridos. São realizados trabalhos de electroerosão em laboratório. O trabalho de projeto é proposto nas primeiras sessões da disciplina e, ao longo das aulas vão sendo dadas orientações que permitam ir integrando os conhecimentos, entretanto apresentados, e modelação em CAD do molde.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de projecto
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia de materiais > Tecnologia dos plásticos

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Trabalho prático ou de projeto	50,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Apresentação/discussão de um trabalho científico	5,00
Elaboração de projeto	40,00
Elaboração de relatório/dissertação/tese	20,00
Frequência das aulas	49,00
Trabalho laboratorial	50,00
Total:	164,00

Obtenção de frequência

A aprovação na unidade curricular está condicionada à prévia obtenção de frequência às aulas (número limite de faltas é 25% das previstas).

Fórmula de cálculo da classificação final

O estudante deve, obrigatoriamente, submeter-se à avaliação em todas as suas componentes: exame final com nota mínima de 7 valores e discussão do(s) trabalho(s) entregue(s) pelo(s) preponente(s).A nota final da disciplina resultará da média pesada das classificações obtidas em cada uma das componentes da avaliação, com os seguintes pesos: Exame: 50% Trabalho(s) prático(s): 50%

Provas e trabalhos especiais

Não previsto.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Nas épocas especiais de exame, os alunos dispensados de frequência, nos termos das alíneas a) 3 b) do número 3 do Artigo 4º das Normas Gerais de Avaliação, para além da entrega do projeto de um molde com respetiva apresentação e discussão, serão chamados a realizar uma prova complementar escrita que permita demonstrar os conhecimentos que não puderam ser avaliados de forma contínua e por exame.

Melhoria de classificação

Na prova de melhoria de classificação, a realizar de acordo com o artigo 10º das Normas Gerais de Avaliação, os alunos podem optar por manter válida qualquer uma das componentes da avaliação. Assim, pode realizar um novo trabalho de projeto de um molde e/ou realizar uma prova escrita que permita avaliar os conhecimentos relativos à componente do exame.