Apostila Desenho Fundicao - ETT

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SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINA 
ESCOLA TÉCNICA TUPY 
CURSO TÉCNICO EM METALURGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESENHO DE FUNDIÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Professor: Silvio Luiz Felisbino 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JOINVILLE 
JANEIRO/2005 
 2 
 
SUMÁRIO 
 
1 PROJETO DE PEÇAS ADAPTADAS A FUNDIÇÃO ....................................................................... 4 
1.1 GENERALIDADES ........................................................................................................................ 4 
1.2 DETALHES TÉCNICOS PARA ADAPTAÇÃO DE UMA PEÇA À FUNDIÇÃO ............................ 4 
1.2.1 Plano de divisão ......................................................................................................................... 4 
1.2.2 Ângulo de saída .......................................................................................................................... 5 
1.2.3 Arredondamento de cantos ........................................................................................................ 8 
1.2.4 Exemplo de projeto de peça adaptada à fundição ..................................................................... 8 
1.2.5 Acréscimo de usinagem ........................................................................................................... 10 
2 ESTUDO DE MOLDAGEM .............................................................................................................. 16 
2.1 ESTUDO DE MOLDAGEM PARA DETERMINAR A FORMA DO FUNDIDO ............................ 16 
2.1.1 Forma adaptada ao método de moldagem .............................................................................. 20 
2.2 ESTUDO DE MOLDAGEM PARA DETERMINAR A FORMA DO MACHO. .............................. 23 
2.2.1 Machos cilíndricos .................................................................................................................... 23 
2.2.2 Limitações da forma e do tamanho de machos ....................................................................... 25 
2.2.3 Estudo da peça moldada com macho cilíndrico vertical. ......................................................... 26 
2.2.4 Estudo da peça moldada com macho cilíndrico horizontal ...................................................... 28 
2.2.5 Peça com furo cilíndrico escalonado ........................................................................................ 29 
2.2.6 Estudo de peça moldada com macho composto ..................................................................... 30 
2.2.7 Folgas para compensar amassamento do molde .................................................................... 30 
2.2.8 Deslocamento de rebarbas ...................................................................................................... 31 
2.3 PROJETO DE SEÇÕES EM PEÇAS FUNDIDAS ...................................................................... 31 
2.3.1 Evitar concentração de massa ................................................................................................. 32 
2.3.2 Garantir perfeito fluxo metálico durante o vazamento e solidificação ...................................... 34 
2.3.3 Evitar trincas, empenamentos e poros ..................................................................................... 35 
2.3.4 Formas adequadas às solicitações mecânicas ........................................................................ 36 
2.3.5 Considerações gerais sobre formas ......................................................................................... 37 
2.3.6 Exemplo de projeto com forma adaptada à fundição e solicitações ........................................ 37 
2.3.7 Detalhes construtivos influentes em operações posteriores a fundição .................................. 42 
2.3.8 Tolerâncias dimensionais ......................................................................................................... 43 
3 PROJETO DE FERRAMENTAIS PARA FUNDIÇÃO ..................................................................... 43 
3.1 GENERALIDADES ...................................................................................................................... 43 
3.1.1 Modelos para moldagem manual ............................................................................................. 44 
3.2 MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO DE MODELOS. ................................................................. 44 
3.3 ACRÉSCIMOS DE CONTRAÇÃO. ............................................................................................. 45 
3.4 PROJETOS DE MODELOS PARA MOLDAGEM MANUAL. ...................................................... 46 
3.4.1 Modelo monobloco. .................................................................................................................. 46 
3.4.2 Modelo bipartido com marcação de macho.............................................................................. 47 
3.4.3 Modelos com partes Soltas ...................................................................................................... 50 
3.5 PROJETO DE CAIXA DE MACHO PARA MOLDAGEM MANUAL. ........................................... 50 
3.5.1 Caixa de macho bipartida ......................................................................................................... 51 
3.6 PROJETO DE MODELOS PARA MOLDAGEM MECÂNICA. .................................................... 52 
3.6.1 Modelos para Moldagem Mecânica. ......................................................................................... 52 
3.7 PROJETO DE CAIXA DE MACHO PARA MOLDAGEM MECÂNICA ........................................ 54 
3.7.1 Projeto de uma caixa de macho metálica para o processo mecânico ..................................... 55 
3.8 FIXAÇÃO DO SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO E ENCHIMENTO SOBRE A PLACA.................. 59 
3.9 FILTROS OU PENEIRAS ........................................................................................................... 62 
3.10 EXEMPLO DE PROJETO DE MODELO EMPLACADO ............................................................ 62 
3.10.1 Estudo de moldagem ................................................................................................................ 62 
3.10.2 Modelo ...................................................................................................................................... 63 
3.10.3 Projeto do sistema de enchimento e de alimentação ............................................................... 64 
3.10.4 Distribuição em placa ............................................................................................................... 64 
3.10.5 Definição do sistema de enchimento ........................................................................................ 65 
3.10.6 Desenho dos Elementos sobre a Placa ................................................................................... 65 
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................................... 66 
 
 3 
 
INTRODUCÃO 
 
 Nas indústrias mecânicas e metalúrgicas, o projeto e conseqüente desenho de uma peça, são 
fatores muito importantes na execução da mesma. Todo desenho industrial é uma linguagem gráfica 
exata, possuindo traçado da forma da peça, cotagem e informações, baseadas em normas do 
desenho técnico. 
 A forma de qualquer peça é definida pela sua aplicação e pelo seu processo de obtenção, assim 
sendo, todo projetista, além de conhecer as normas básicas deste desenho, deve possuir bom 
conhecimento da tecnologia dos processos de fabricação, deste modo, um projetista de fundição 
deverá conhecer a tecnologia dos principais processos de conformação por fusão, como fundição em 
areia verde, de precisão (cera perdida), em coquilha, sob pressão, centrífuga, contínua, etc. 
 Todos estes processos possuem tecnologia própria, porém, muitas particularidades em comum, 
dentre elas destacam-se que em todo o processo há necessidadede moldes, quase sempre são 
necessários ângulos de saída e arredondamentos, que as peças normalmente devem possuir 
paredes uniformes, e em qualquer processo são necessários acréscimos de contração do metal. 
 Devido às variedades dos tipos de peças, se torna difícil definir qual o tipo de projeto mais 
adequado a ser escolhido, mas, através de estudos teóricos, lançando mão de equipamentos 
sofisticados (simuladores, prototipagem), conseguiu-se criar uma tecnologia básica capaz de ser 
utilizada com sucesso no desenvolvimento de projetos de fundição, com qualidade apurada e menor 
custo. Para que a elaboração de um projeto de fundição seja satisfatória, visa-se principalmente, 
custo, qualidade e prazo. 
 O objetivo do presente trabalho é fornecer a orientação básica necessária para projetar peças com 
formas adaptadas a fundição e ferramentais utilizados na obtenção das mesmas. 
Para exemplificar a utilização destes conceitos, usaremos como referência a fundição em areia, pois 
além de se tratar do processo mais difundido, caracteriza melhor as inúmeras particularidades 
comuns aos demais processos. Serão abordados alguns conceitos específicos de moldes metálicos 
também. 
 
 4 
1 PROJETO DE PEÇAS ADAPTADAS A FUNDIÇÃO 
 
1.1 GENERALIDADES 
 
 O primeiro passo para a execução do projeto é saber como e onde será utilizada a peça, para isto 
fazem-se necessários estudos sobre as especificações do cliente, desenho, etc. 
Para definirmos as diretrizes básicas para a elaboração do projeto de uma peça, temos que 
considerar os seguintes aspectos básicos: 
 
 Que tipo de solicitações mecânicas a peça estará sujeita (forças, sanidade, importância, tolerância 
dimensional, rugosidade exigida). 
 Que tipo de material é o mais adequado para fabricação da peça, em relação à facilidade de 
obtenção, propriedades e aplicações. 
 Qual o processo de conformação mais simples e funcional para a obtenção da mesma. 
(forjamento, corte, estampagem, fundição, laminação, extrusão, usinagem, etc.) suas características 
funcionais, limitações, etc., de forma que a escolha recaia no mais adequado à fabricação da peça 
desejada. 
 A quantidade a serem fabricados, lotes, periodicidade. 
 Necessidade de tratamento superficial. 
 O metal deverá entrar no molde com velocidade a mais rápida possível e sem apresentar 
turbulência, afim de que possa preencher toda a cavidade do molde em um menor tempo. Para isto 
tem-se que observar as espessuras de paredes, forma e geometria da peça, o sistema de 
enchimento e de alimentação a ser utilizado. 
 
 Se por um lado, a preocupação do cliente é receber qualidade, o projetista deverá preocupar-se 
em obtê-la com o mínimo custo de fabricação, em um menor prazo possível. 
 Quando dentre todos os aspectos acima abordados, o projetista optou por aquele que melhor 
atende os interesses dos clientes e da fábrica, há necessidade de se fazer um desenho exato da 
peça. 
 O desenhista deverá ter a preocupação de adaptar a forma da peça ao processo de fabricação. 
Assim, todos os itens acima relacionados deverão ser obrigatoriamente analisados antes do início de 
qualquer projeto de fundição. 
Outros pontos principais a serem analisados nos desenhos das peças com o objetivo de 
racionalização das dimensões, facilitar a fundição e atingir baixo custo, são: 
 
 Espessura mínima e máxima (fluidez, contração, rechupes, etc); 
 Locais que dificultam ou impossibilitem a retirada de areia dos machos das peças; 
 Análise de todas as operações do processo de fabricação da peça na fundição; 
 Locais que dificultem saída de gases dos machos; 
 Análise das dimensões, formas, tipos e localização das marcações dos machos; 
 Locais aonde vão sofrer usinagem; 
 Análise da quantidade e produtividade; 
Obs: No decorrer da execução do projeto há necessidade de contato entre cliente e fornecedor, para 
possíveis alterações do projeto da peça, afim de evitar transtornos para ambas as partes.(parceria) 
 
1.2 DETALHES TÉCNICOS PARA ADAPTAÇÃO DE UMA PEÇA À FUNDIÇÃO 
 
1.2.1 Plano de divisão 
 
 Quando se projeta ou confecciona-se um ferramental de fundição (modelo e/ou caixa de macho) 
com um certo grau de complexidade, para darem-se condições de moldagem, torna-se necessário à 
divisão em partes. 
 A escolha do plano de divisão deve ser a mais adequada em função da importância e das 
especificações da peça. 
 Um plano de divisão, em alguns casos, pode ser feito das mais diversas maneiras, porém, para 
sua execução o projetista deve ter sempre em mente: Praticidade, Funcionalidade e Economia. 
 Para isso precisamos levar em consideração alguns detalhes tais como: 
 Sempre que possível, a divisão do modelo deve ser de tal forma que dê condições de extraí-lo da 
areia com a maior facilidade possível, tornando assim o trabalho do moldador mais simples e rápido 
(maior produção). 
 5 
 Um plano de divisão mal feito num modelo, pode ter como conseqüência maior gastos. É ele que 
determina as convergências da conicidade, e esta, às vezes altera de modo significativo às formas e 
dimensões, prejudicando a adaptação da peça ao processo mecânico, ou exigindo maior quantidade 
de usinagem, aumentando o custo final do fundido. 
 Também através do plano de divisão pode-se, em muitos casos, reduzir os custos do fundido 
através de eliminação de machos, ou mesmo, exigindo machos de menor complexidade. 
 A quantidade de partes deve ser a menor possível; 
 Deve favorecer a estabilidade do macho, facilitar a saída de gases e sua colocação; 
 Observar o material do molde e processo de fundição; 
Obs: Nas Figuras 1 e 2 poderemos observar algumas opções de plano divisão, levando em 
consideração os aspectos que comentamos anteriormente. 
 
 
 
Figura 1 – Três formas de plano de divisão 
 
 
Figura 2- Demonstração de duas formas de plano de divisão para a mesma peça 
 
1.2.2 Ângulo de saída 
 
 Durante o processo de moldagem, para simplificar a operação, faz-se necessária a saída do 
modelo, adequando-se às especificações do cliente, de tal forma que tanto o cliente quanto o 
fabricante não sejam prejudicados. Colocando-se mais saída no modelo, simplifica-se a 
desmoldagem e escoamento, mas se dificultam as especificações dimensionais do cliente. 
Normalmente utilizam-se valores relacionados na tabela I, mas para peças com maiores exigências 
nas especificações, como peças para a indústria aeronáutica e naval, faz-se necessário um acordo 
entre fornecedor e cliente. 
 A primeira condição imposta para a colocação de ângulo de saída é que não fuja das 
especificações estabelecidas pelo cliente. 
 6 
 Não fazendo uma perfeita adaptação da forma deste modelo, haverá quebra de bolos de areia 
durante a extração. (Figura 3) 
 
 
Figura 3 – Exemplos de peça adaptada com ângulo de saída. 
 
 A forma das peças, em função da sua aplicação, ficaria mais adequada sem ângulo de saída, 
porém, sendo um detalhe inevitável, esse precisa ser controlado por regras que servem para evitar 
exageros, como: 
 Todos os ângulos devem ser orientados em função do plano de divisão; 
 Quanto mais alta for a parede do modelo, menor deverá ser o ângulo de saída, isso para 
evitar exageros na mudança de forma da peça; 
 Em paredes internas que corresponde a bolo de areia no molde, as inclinações devem ter 
ângulos ligeiramente maiores, do que os previstos para paredes externas; 
 Deve-se saber definir se o ângulo irá aumentar, diminuir ou aumentar e diminuir a espessura 
da parede. (Figura 4) 
 
 
Figura 4 – Situação das paredes em relação ao ângulo de saída. 
 
 Estas decisões dependem geralmente de fatores tais como: 
 Forma final admitida; 
 Espessura de parede ou variações dimensionais permitidas; 
 Resistência desejada na peça; 
 Tipo de acabamento da superfície (usinagem) 
 
Para confecção de um modelo, tem-se a tabela I como orientação de valores de inclinação. 
 
 
 
 
 
 7 
Tabela 1 – Valores Orientativos para Ângulo de Saída. 
 Altura da parede 
 em mm 
 
Até 
10 
10 
até 
1818 
até 
30 
30 
até 
50 
50 
até 
80 
80 
até 
180 
Inclinação em graus 3
o
 2
o
 1
o
 30’ 1
o
 45’ 30’ 
 Altura da parede 
 em mm 
180 
até 
250 
250 
até 
315 
315 
até 
450 
450 
até 
630 
630 
até 
800 
800 
até 
1000 
Inclinação em mm 1,5 2,0 2,5 3,5 4,5 5,5 
 
Obs: conforme aumenta a altura das paredes aumenta-se gradativamente o valor do ângulo cuidando 
com os exageros. 
 Não é só a tabela que vai definir o ângulo, e sim, uma série de aspectos já mencionados, bem 
com os abaixo relacionados: 
 Torna-se mais fácil à confecção de um modelo quando num mesmo modelo os ângulos são 
uniformes; 
 Quanto mais preciso o acabamento do modelo, menor poderá ser o ângulo de saída; 
 Quanto mais resistente a areia do molde, menor poderá ser o ângulo de saída; 
 Moldagem manual requer ângulos de saída maiores de que moldagem mecanizada; 
 Em paredes com acréscimos de usinagem os ângulos sempre devem ser, acréscimo + ; 
 Paredes paralelas ao plano de divisão do modelo não precisam de inclinação (ângulo de 
saída), e é em função disto que muitas vezes a forma da peça pode ser alterada mediante 
uma simples mudança no plano de divisão, podendo, em muitos casos, reduzir custos do 
fundido. (Figura 5) 
 
 Para uma peça fundida, conforme exemplo abaixo, em que se deseja as faces da base b e topo t 
planas, é possível optar por diversas soluções. Abaixo dois exemplos que devemos optar sempre 
pela solução mais prática econômica e funcional. 
 
a)- Moldagem em molde bipartido e usinagem de “b”e “t”. 
 
 
b)- Moldagem em molde bipartido com machos, sem usinagem das faces “b”e”t”. 
 
Figura 5 – Direção dos ângulos de saída em função da posição do plano de divisão. 
 
 8 
1.2.3 Arredondamento de cantos 
 
 São raios que arredondam as arestas de um ferramental, a fim de eliminar cantos vivo que 
prejudicam o molde, e por conseqüência o fundido, causando uma série de problemas, tais como: 
 Quebra de bolo durante a extração do modelo; 
 Ressecamento e erosão da areia durante o preenchimento do metal na cavidade do molde; 
 Superaquecimento e sinterização da areia que forma cantos internos, podendo resultar na 
peça um rechupe devido a concentração de calor num determinado lugar; 
 Formação de trincas (tensões) devido aos cantos internos vivos; 
 Cantos externos do modelo devem ser levemente arredondados, para atenuar aparecimento 
de rebarbas, bastante comuns durante pequenas batidas ao manipular o mesmo; 
 Cantos duros e quebradiços devido ao super resfriamento em cantos externos. 
 
Para definirmos valores dos raios externos e internos, temos que usar do bom senso, pois não 
existe uma forma rápida de definirmos o valor destes raios. 
Devemos tomar como referência para esta definição alguns critérios tais como: 
 O material a ser vazado no molde; 
- Tensão superficial do metal vazado; 
 O tipo de material do molde; 
 O volume de metal na região (espessura de parede). 
 Normalmente estes arredondamentos são proporcionais ao tamanho da peça; 
 
Geralmente com estes critérios podemos definir: 
 Raios externos com sendo entre 1 a 3 mm. 
 Raios internos utilizamos 1/3 da média das medidas das espessuras que formam o ângulo 
(Figura 6). 
 
 
Figura 6 – Exemplo de cálculo de Raio interno. 
 
Obs: Arestas externas que coincidem com a superfície de separação do molde (plano de divisão) 
sempre são cantos vivos. (Figura 3). 
 
1.2.4 Exemplo de projeto de peça adaptada à fundição 
 
 Necessitando aumentar a produção de uma peça (Figura 7), anteriormente confeccionada de 
perfis soldados (Figura 8), certo cliente solicitou a um projetista de fundição um estudo para obtenção 
da peça por outro processo de conformação. Uma das exigências do cliente, é que a peça possua a 
base e as faces de apoio em “V”, planas. As demais faces não possuem acabamento especificado. 
 
 9 
 
Figura 7 - Suporte prismático. 
 
 
Figura 8 - Suporte Soldado. 
 
 Após um estudo minucioso, chegou-se a conclusão que o suporte prismático poderia ser obtido de 
ferro fundido em areia, tendo um custo bem inferior ao processo anterior. 
 Assim sendo, atendendo os interesses do cliente e do fabricante, foi confeccionado um novo 
desenho da peça (peça bruta), adaptada ao processo de fabricação escolhido (fundição) (Figura 9). 
 
 10 
 
Figura 9 - Peça Bruta - Projeto da peça adaptada à fundição. 
 
1.2.5 Acréscimo de usinagem 
 
 Grandes números de peças forjadas, laminadas, extrudadas, fundidas, etc. possuem superfícies 
com acabamento superficial grosseiro e em conseqüência pouca precisão dimensional. 
 Existem inúmeras aplicações em que um bom grau de acabamento é desprezível, como em 
Grelhas para fornalhas, Grades para bueiros, Soleiras para fornos, Certos componentes de 
implementos agrícolas, etc. 
 Porém, a maior parte das peças fazem parte de conjuntos montados onde sempre existem faces 
usinadas servindo de encosto, apoios ou guia, e para tanto, necessitamos de um maior grau de 
precisão. 
 Portanto, podemos definir acréscimo de usinagem como uma adição de material previstas nas 
faces da peça a serem usinadas. 
 
Dependendo da precisão exigida, a norma ABNT, prevê os seguintes graus de acabamento: 
 
 Toda superfície que vai ser usinada necessita de uma quantidade suficiente de material a ser 
removido (acréscimo de usinagem) a fim de se garantir o acabamento desejado. 
 O grau de acabamento desejado é obtido com a remoção de materiais da peça através de 
usinagem manual ou mecânica (lima, torno, fresa, retífica, etc). 
 Quanto maior a superfície da face usinada, maior deve ser a espessura do acréscimo. 
 Extremos usinados de peças compridas devem ser dotados de acréscimos maiores do que os 
normais vistos que o material poderá sofrer contração maior que a prevista, ocasionando a perda da 
peça por falta de material para usinagem. 
 11 
 Peças compridas, mesmo possuindo uma superfície longitudinal pequena, devem sempre ser 
dotadas de um acréscimo maior nestas faces para compensar possíveis empenamentos. (Figura 10). 
 
 
Figura 10 – Acréscimo de usinagem em faces de tamanhos diferentes. 
 
 Durante o projeto de uma peça, deve-se observar que a face a ser usinada ( com acréscimo) 
possa ser moldada para baixo. 
 Quando é impossível evitar que a face a ser usinada seja moldada para baixo, deve-se prever um 
acréscimo maior de que o normal para garantir durante a posterior usinagem, a remoção das 
porosidades, inclusões de escórias muito comuns nas faces moldadas para cima. (Figura 11). 
 Quando isto não for viável, deve-se ter um cuidado maior no projeto do sistema de canais de 
enchimento. 
 
 
Figura 11 – Posição da face a ser usinada da peça no molde. 
 
 Faces que sofrerão um acabamento mais preciso (retificado) necessitam de um acréscimo de 
usinagem maior. 
 A espessura do acréscimo de usinagem pode variar também em função do tipo de molde, assim 
sendo: 
  Quanto maior o grau de compactação do molde, menor poderá ser o acréscimo; 
  Quanto melhor o acabamento superficial do molde, menor poderá ser o acréscimo (peça a ser 
obtida em areia verde); 
  Peças obtidas através de moldagem mecânica (alta pressão) poderão possuir um acréscimo de 
usinagem menor que as obtidas por moldagem manual (baixa produção) reduzindo desta forma o 
custo da peça. 
 Na tabela II são fornecidos os valores recomendados de acréscimos de usinagem para ferro 
fundido cinzento e maleável. 
 Deve-se observar que, em se tratando de peças fundidas em aço, o acréscimo é maior, e para 
peças fundidas de ligas de cobre ou alumínio, o acréscimo é menor. 
Ligas de cobre e alumínio < ferro fundido < aço. 
 
 
 12 
TABELA 2 - Espessura do acréscimo de usinagem para a superfície. 
 
MAIOR DIMENSÃO DA 
SUPERFÍCIE DA PEÇA 
MOLDAGEM 
MANUAL 
MOLDAGEM 
MECÂNICA 
Compr. Larg. Alt. Faces inferiores 
e laterais 
Faces 
superiores 
Faces inferiores 
e laterais 
Faces 
superiores 
40 2 3 2 2 
40 - 100 2 3 2 3 
100 - 160 3 4 3 4 
160 - 250 3 5 3 4 
250 - 400 4 6 3 5 
400- 630 5 7 4 6 
630 - 1000 6 9 5 7 
 
 Os valores da Tabela 2 podem ser aumentados ou diminuídos dependendo de casos especiais 
anteriormente vistos. 
Não existe uma norma bem definida para se representar acréscimos de usinagem em 
desenhos técnicos de fundição, visto que cada projetista ou setor de projetos de uma empresa, 
procura uma forma própria que considera a mais adequada para a sua empresa, e adota como 
padrão. 
 Dentre as representações mais usadas, destacam-se algumas representadas na Figura 12, onde a 
representação “a” toda a face usinada é marcada com linhas cruzadas, na representação “b” pinta-se 
com preto ou cinza, e na representação “c” o acréscimo de usinagem é pintado de vermelho. Todos 
delimitados com linha traço-ponto. 
 
 
Figura 12 – Representações usuais para acréscimo de usinagem. 
 
 Na Figura 13, podemos observar um desenho de peça bruta utilizando a representação “c”. 
Observe também alguns detalhes de representação. 
 
 
Figura 13 – Representação de peça bruta com acréscimo de usinagem. 
 13 
Obs: Nos desenhos de peça bruta não se cota o acréscimo de usinagem, somente a dimensão da 
peça. 
 
1.2.5.1 Furos 
 
 Em peças fundidas, os furos podem ser obtidos pelos métodos abaixo: 
  fundidos; 
  fundidos com acréscimo para posterior usinagem; 
  usinados; 
 Todos os furos feitos com brocas ou então parcialmente usinados são considerados como 
acréscimos de usinagem. 
 Cabe ao projetista definir a maneira mais aconselhável de se obter um furo numa peça fundida, 
levando em conta os aspectos técnico e econômico. Convém levar em consideração alguns aspectos 
abaixo discriminados. 
 É aconselhável obter-se um furo por fundição com ou sem acréscimo nas seguintes condições: 
  quando a precisão dimensional exigida para a peça o permitir; 
  quando se procura evitar ou diminuir a operação de usinagem; 
  quando é impossível fazer uma posterior usinagem à peça; 
  quando se procura evitar concentração de massa; 
 
 Não é aconselhável obter um furo por fundição nas condições que seguem: 
  quando operações de usinagem de outras parte da peça, ficam prejudicadas; 
  quando existem furos com distâncias muito precisas entre si ( difícil obter por 
 fundição ); 
  quando a rebarbação de um furo obtido por fundição, for mais onerosa do que sua 
usinagem; 
  quando o diâmetro do furo, for inferior a 10 mm e sua profundidade maior que esta medida. 
 Abaixo tem 04 representações usuais de acréscimo de usinagem para furos (Figura 14). 
 
 
 
Figura 14 – Formas de obtenção de furos em peças fundidas. 
 
Conforme a superfície a ser usinada devemos observar alguns detalhes como: (Figura 15). 
 
a)- Uma face usinada deve possuir uma superfície bem definida; 
 14 
 
 
Figura 15 a,b,c,d – Formas de adaptação para facilitar operação de usinagem. 
 
 
 A maneira correta de representarmos em desenho de peça bruta e peça acabada, plano de 
divisão, ângulos de saída, acréscimo de usinagem, são mostrados nas Figuras 16 e 17. 
 
 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 16 – Representação da Peça Bruta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 16 
 
Figura 17 – Representação Peça Acabada. 
 
2 ESTUDO DE MOLDAGEM 
 
 Todo projeto econômico e funcional de um fundido requer um estudo de moldagem. O objetivo 
deste estudo é definir as formas e processos de fabricação dos componentes do molde (molde 
superior, inferior e macho), para conseqüentemente determinar a forma exata da peça e dos 
ferramentais indispensáveis para sua obtenção. 
 Um estudo de moldagem pode ser feito em duas etapas, visando dois objetivos distintos, ou seja: 
Estudo para determinar a forma do fundido 
Estudo para determinar a forma do ferramental empregado para obtenção do molde. 
 
2.1 ESTUDO DE MOLDAGEM PARA DETERMINAR A FORMA DO FUNDIDO 
 
 Este estudo tem por finalidade analisar os principais detalhes de um molde escolhido para 
fundição de determinada peça, e em conseqüência, fazer um desenho (da peça) com sua forma 
adaptada a este processo. 
 Pretende-se com esta análise uma melhor definição dos seguintes detalhes de forma: 
 linha de divisão do molde (cantos vivos ou rebarbas); 
Raios não cotados: Ri 3,0 
 Re 1,5 
Ângulos de Saída 2
o
 
Tolerância geral  2 
Acabamento 
 
 17 
 ângulos de saída; 
 arredondamento; 
 uniformidade de paredes; 
 posição de machos no molde; 
 
 Sabe-se que todos estes detalhes diferem com o processo de fundição, razão pela qual há 
necessidade de um estudo específico para cada tipo de molde. 
 Quando se trata de peças simples, as formas são determinadas mediante uma análise mental, 
porém, a medida que as formas tornam-se mais complexas, recomenda-se fazer um estudo 
desenhado (esboço). Este procedimento possui vantagens sobre o estudo mental, porque apresenta 
o registro de todos os detalhes indispensáveis ao projeto exato da peça, e ainda serve como 
documento para arquivo, disponível a consultas futuras. 
Não há uma forma internacional sobre este estudo desenhado, porém, a prática ensinou que 
pintando os contornos dos componentes do molde sobre a forma original da peça (desenho), obtém-
se uma orientação bastante objetiva sobre o que se precisa. 
 Para moldagem em areia, recomenda-se neste trabalho o uso das seguintes convenções para o 
referido estudo: (Figura 18). 
 
 
 
Figura 18 – Representação para estudo de moldagem. 
 
Obs: Obtém-se um exemplo do estudo em análise, pintando com lápis de cor os contornos da peça 
(Figura 19), conforme recomendações que seguem: 
 
 Divisão do molde: traço azul escuro; 
 Identificação das partes do molde: setas e letras S-I, em azul escuro; 
 Molde superior: contorno com traço e hachuras em amarelas. 
 Molde inferior: contorno com traço e hachuras em pretos. 
 Vista interna do molde superior: contorno externo com traço amarelo 
 Acréscimo de usinagem: todas as espessuras em vermelho. 
 l Macho: todas as partes visíveis em azul claro. 
 2 Macho: todas as partes visíveis em verde claro. 
 
 
 
 
 
 18 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 19 - Exemplo de estudo de moldagem. 
 
 Depois deste estudo consegue-se visualizar melhor todos os detalhes característicos da forma 
bruta da peça, e assim, o desenho definitivo pode ser feito com maior riqueza de detalhes. (Observe 
o desenho da peça bruta na Figura 20.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 19 
 
 
 
 
 
Figura 20 - Peça bruta. 
 
Observação: Para que o estudo de moldagem defina a forma da peça de maneira funcional e 
econômica, é indispensável um amplo conhecimento de tecnologia de moldagem e de solidificação. 
 
 Alguns aspectos importantes que devemos analisar, tais como: 
o a linha de divisão plana do molde, deve ser preferida; 
o as partes mais altas da peça ficam melhores moldadas no molde inferior; 
o partes grossas são melhores alimentadas quando coincidentes com a linha de divisão 
ou quando no molde inferior. 
 
 Algumas peças, em função da sua geometria, necessitam de plano de divisão irregular, mas o 
molde deve possuir, no seu contorno divisão plana, deixando apenas que a cavidade tenha divisão 
irregular. (Figura 21) 
 
 
 
 
 
 20 
 
 
 
Figura 21 – Exemplos de plano de divisão na peça e no molde. 
 
 
 
2.1.1 Forma adaptada ao método de moldagem 
 
 Dentre os métodos de moldagem mais freqüentes numa fundição em areia, destacam-se a 
moldagem manual e mecânica. 
 Ao fazer o desenho definitivo de determinada peça, convém analisar criteriosamente e definir o 
melhor e mais econômico método para obtenção do molde. Nesta análise, deverão ser levadas em 
consideração umas séries de aspectos que influem diretamente sobre o custo da peça. 
 Três exemplos de forma adaptada a fundição de uma roldana (Figura 22) são apresentados na 
Figura 23 a,b,c. Conforme a quantidade a ser produzida, podemos optar por um destas opções. 
 
 
 
Figura 22 - Projeto mecânico da Roldana. 
 
 
a- Se o número de peças a serem fabricadas é pequeno, o método de moldagem manual é o mais 
indicado: 
 
 
 
 
 
 
 21 
 Molde Bipartido Projetomecânico da Roldana 
 
Figura 23a – Moldagem manual com molde bipartido. 
 
b- Também indicado para baixa produção com moldagem manual, o molde tripartido se torna mais 
econômico em relação a usinagem, mas torna-se mais trabalhoso para o moldador. 
 
 
 Molde Tripartido Peça Bruta 
 
Figura 23b – Moldagem manual com molde tripartido. 
 
Obs: Entre os métodos “a” e “b” existe alguns aspectos que devemos analisar quando da definição do 
mais indicado, tais como: 
 Grau de dificuldade para confecção do modelo; 
 Grau de dificuldade para a confecção do molde; 
 Probabilidade de refugo proveniente de concentração de massa e deslocamento 
 Tolerância dimensional; 
 Grau de dificuldade para rebarbação; 
 Grau de dificuldade para usinagem; 
 
Normalmente, quando se faz um estudo para adaptar a forma da peça a fundição, prevendo uma 
pequena produção, (moldagem manual) o modelo é de madeira. Prefere-se uma 
forma que dispense caixas de macho, para obter uma sensível redução de custo, pois neste regime 
de produção o modelo quase sempre é uma das partes mais influentes no custo final da peça. 
 
c- Quando deseja-se fabricar grandes quantidades de peças ( produção seriada ), recomenda-se a 
moldagem mecânica, visando uma produção rápida, precisa e barata. 
 
 Os principais aspectos que contribuíram para produção mecanizada são: 
 Os contornos (com faces inclinadas e arredondamentos) foram projetados de tal forma, 
que tanto os machos como os moldes, possam ser confeccionados com a maior facilidade 
possível; 
 Os ângulos de saída são menores porque a extração é feita mecanicamente e porque o 
modelo (metálico ou de plástico) é mais liso; 
 Os furos e partes externas obtidos com machos, garantem uma parede mais uniforme e 
conseqüentemente diminuem o perigo de rechupe; devido a esta uniformidade, os 
acréscimos de usinagem podem ser menores, facilitando esta operação; 
 Diminuição de peso da peça e do sistema de alimentação; 
 Fundir o maior número de peças possíveis em um molde; 
 Diminuir os custos de usinagem; 
 22 
 Custo do modelo é depreciado na quantidade de molde; 
 
 Molde bipartido com macho Peça bruta 
 
Figura 23c – Molde adaptado para moldagem mecânica. 
 
 Quando a quantidade a ser produzida for pequena ou até unitária de uma determinada peça 
(Figura 24) que possua detalhes que dificultem sua moldagem normal, poderemos optar por partes 
soltas (a) ou mudança de forma (b). 
 
 Estas duas soluções diminuem, sensivelmente, o custo do ferramental de fundição (modelo e 
caixa de macho), porém, convém usar a mudança de forma a fim de evitar uma série de 
inconvenientes que apresentam as partes soltas, tais como: 
 Moldagem mais demorada; 
 As partes soltas danificam-se com facilidade; 
 As partes soltas perdem-se com facilidade; 
 A precisão dimensional é menor. Etc. 
 
 
Figura 24 – a - Modelo com partes soltas; b- Modelo com mudança de forma. 
 
Obs: Sempre que, após analisar as viabilidades apresentadas, concluir-se ser mais lógico o uso de 
partes soltas, deve-se cuidar para que estas partes sejam bem ajustadas ao modelo, e que após a 
moldagem, possam ser facilmente extraídas do molde. (Figura 25). 
 
 
 Errado Certo 
Figura 25 – Modelo com parte solta. 
 23 
2.2 ESTUDO DE MOLDAGEM PARA DETERMINAR A FORMA DO MACHO. 
 
 Este estudo e feito de maneira semelhante ao abordado anteriormente, porém com maiores 
preocupações voltadas para as formas das partes componentes do molde, visando o projeto dos 
ferramentais (modelos e caixas de macho). 
 As convenções usadas para pintar os detalhes do molde são as mesmas, acrescidas de: 
 - indicação da direção de enchimento do macho (preto). 
 - indicação de superfície do macho obtida por raspagem ou cujo contorno não é moldado pela 
parede da caixa de macho (parte aberta da caixa) (preto). 
 Dentre os detalhes de maior preocupação neste estudo, situa-se a definição exata dos contornos 
do vazio do molde e das marcações de macho. 
 Estes detalhes estão mais bem ilustrados a seguir na Figura 26. 
 
Figura 26 – Representação das convenções para definir o contorno da caixa de macho. 
 
2.2.1 Machos cilíndricos 
 
Partes internas ou cavidades externas de uma peça, difíceis de serem moldadas numa 
operação normal de moldagem, quase sempre são obtidas através de machos.(fig. 27) 
 Para fazer o desenho exato destas partes, é indispensável um estudo do método de fabricação 
dos machos, pois é em função disto que se tem uma melhor noção da forma. 
 
 
 a)- Caixa de Macho b)- Macho c)- Caixa de Macho fechada (divisão axial) 
 
Figura 27 – Macho e caixa de macho da peça em destaque. 
 
 24 
Observação: Sempre que os machos forem cilíndricos, deve-se optar pela divisão axial da caixa, 
evitando a transversal, (Figura 28) pois sua extração torna-se difícil durante a confecção, ou ainda, os 
ângulos alteram demasiadamente a forma da parte oca da peça. A situação que acabamos de 
analisar é uma particularidade dos machos e peças cilíndricas, porém, há uma infinidade de outras 
formas, para as quais valem as considerações apresentadas. 
 
 
 
Figura 28 – Caixa de macho com divisão transversal. 
 
 Uma forma de moldar esta peça é colocando o macho na vertical, dividindo o molde deixando toda 
a peça no molde inferior. (Figura 29). 
 
 
 
 Molde com macho cilíndrico vertical Peça fundida 
 
Figura 29 – Molde com macho na vertical. 
 
 Dependendo das inclinações (ângulo de saída) que forem mais convenientes para a peça, é 
possível dividir o molde no sentido axial. O contorno externo da peça fica alterado, porém, a parte oca 
continua com a mesma forma, pois o macho (horizontal) também é confeccionado numa caixa 
bipartida, apenas alterando o formato das marcações de macho. (Figura 30). 
 
 
 
 25 
 
 
 
 Molde com macho cilíndrico na horizontal Peça fundida 
 
Figura 30 – Molde com macho na horizontal. 
 
 
2.2.2 Limitações da forma e do tamanho de machos 
 
 
 Sempre que o uso de um macho for indispensável, deve-se ter o cuidado de projetar uma forma 
econômica, ou seja, uma caixa fácil de ser confeccionada e ao mesmo tempo funcional (macho fácil 
de moldar e extrair da caixa ). 
 Outros aspectos que merecem destaque durante o projeto da forma ideal de determinado macho, 
referem-se a fixação e resistência do mesmo no molde. 
 Considerando que todos os machos estão sujeitos a erosão, pressão metalostática e sinterização 
quando em contato com o metal fundido, há necessidade de observar-se a relação entre as 
dimensões dos mesmos. (Figura 31). 
 
 
 
 D < 2e D < 2e 2e  3e 2e  D  3e 
 Lmáx. = D Lmáx. =D/2 Lmáx. = 3D Lmáx. = 2D 
 
Figura 31 - Relação entre comprimento e diâmetro do macho. 
 
 
 A Tabela 3, extraída do Foundry Technology pg. 330, orienta sobre os diâmetros mínimos 
recomendados para furos obtidos com machos, em diversos processos de fundição (principalmente 
para evitar problemas de sinterização). 
 
 
 
 26 
 
 
Tabela 3 - Relação diâmetro mínimo / processo de obtenção. 
 
Processo de fundição Diâmetro do furo ( mm ) 
Fundição em areia 4,8 a 6,3 
Fundição em coquilha 4,8 a 6,3 
Fundição em casca ( Shell ) 3,2 a 6,3 
Fundição sob pressão de ligas de Cu 4,8 
Fundição sob pressão de ligas de Al e Mg 2,4 
Fundição sob pressão de ligas de Zn 0,8 
Fundição em molde de gesso 12,7 
Fundição de precisão (investimento) 0,5 a 1,3 
 
Obs: Todos os exemplos da tabela III referem-se a machos cilíndricos, porém para qualquer formato, 
os valores apresentados representam uma orientação semelhante. 
 
 Além dos dados obtidos na Figura 31 e na Tabela 3, há duas regras que muito auxiliam durante o 
dimensionamento do macho, ou seja: 
 
o Quanto maior o peso específico do metal, mais curto e reforçado deve ser o macho, 
para resistir à pressão metalostática; 
o Quanto maior a temperaturade vazamento do metal, maior o perigo de sinterização e 
conseqüentemente, mais reforçado deve ser o macho. 
 
 
2.2.3 Estudo da peça moldada com macho cilíndrico vertical. 
 
 
 
 
Especificações: A - Comprimento da marcação de macho inferior (15 a 30 mm). 
 B - Comprimento da marcação de macho superior (10 a 15 mm). 
 α - ângulo inferior de encaixe da marcação de macho (5 a 10°). 
 ß - ângulo superior de encaixe da marcação de macho (10 a 20°). 
 
Figura 32 - Peça com macho na vertical. 
 
 27 
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Diâmetro do macho (mm)
F
o
lg
a
 n
a
 m
a
rc
a
ç
ã
o
 (
m
m
)
a b c
 
 
 As folgas existentes entre macho e molde nas marcações “a, b e c” como ângulos “α e ß“ e alturas 
das marcações “A”e”B” (Figura 32), foram estabelecidos os seguintes valores: 
 a- Folga entre macho e marcação na caixa inferior. 
 b- Folga entre macho e marcação na caixa superior. 
 c- Folga superior dos machos. 
 
Figura 33 - Determinação da folga das marcações em função do diâmetro do macho. 
 
 
 Com referência a estas medidas é importante observar que a marcação inferior deve possuir um 
comprimento maior e um ângulo menor, para garantir um melhor posicionamento vertical durante a 
colocação do macho no molde. Na marcação superior é recomendável um ângulo maior e um 
comprimento menor para evitar quedas ocasionais de bolos de areia por interferência do macho com 
o canto de marcação durante o fechamento da caixa (ocorre quando há um pequeno desvio no 
posicionamento do macho). 
 Também é importante haver uma diferença bem visível nestas duas marcações para evitar 
inversões de posição durante a sua colocação (comum quando o macho é simétrico). 
 
 
 Estas folgas deverão ser previstas para facilitar encaixe do macho no molde sem provocar 
deformações. A folga “a” é menor para garantir um perfeito posicionamento e a folga “b” é maior para 
evitar interferências possíveis quando ocorrer pequeno desvio. 
 Em relação aos raios, a Figura 32 mostra os seguintes pontos: 
 r - Arredondamento do canto de areia no molde para facilitar moldagem e evitar quedas por 
ressecamento ou durante o encaixe do macho. Este arredondamento deve ser pequeno para 
evitar excesso de rebarba. 
 r1 - Arredondamento comum nos cantos de qualquer modelo, para evitar possíveis 
amassamentos. 
 
 
2.2.3.1 Canaleta de Retenção de Areia 
 
 Durante a colocação dos machos, ocorre o arraste de areia para o fundo da marcação. Para evitar 
que este arraste de areia possa causar problemas na colocação dos machos faz-se necessário a 
colocação de uma canaleta “C.R.” (Figura 34). 
 As formas de meia cana e trapézio, são as mais comuns para esta canaleta, e o tamanho é 
proporcional ao tamanho da marcação. Se a canaleta for muito grande, o apoio fica enfraquecido. 
 
 
 28 
 
 Queda de areia Macho mal colocado Macho bem apoiado 
 
Figura 34 – Canaleta para reter areia. 
 
 
2.2.4 Estudo da peça moldada com macho cilíndrico horizontal 
 
2.2.4.1 Peça com furo cilíndrico normal 
 
 
 Peça bruta Molde 
 
Especificações: 
 α - ângulo da marcação de macho do modelo (aproximadamente 5°). 
 F - folga lateral, necessária para facilitar a colocação do macho no molde (macho sem 
 inclinação nas faces, “F” pode variar de 1 a 5 mm, conforme tamanho do macho). 
L - comprimento da marcação do macho. Este comprimento depende do comprimento e diâmetro 
útil. Para machos que não sejam demasiadamente longos (comprimento inferior a 
aproximadamente 4 D) pode-se usar na prática, comprimentos de marcação “L” em torno de 0,5 e 
1D. 
 
Figura 35 - Macho cilíndrico normal na horizontal. 
 
Obs: Pode-se considerar também a relação; ø 40mm “L”= ø e ø  40mm “L”a critério do 
projetista. 
a - folga tangencial entre macho e molde. Para esta folga podem ser tomados os mesmos valores 
que foram indicados para a folga da marcação inferior de um macho vertical (Figuras 32 e 33). 
 r e r1 - arredondamentos idênticos aos considerados para machos verticais. 
 29 
2.2.5 Peça com furo cilíndrico escalonado 
 
 Machos horizontais que possuem as faces extremas planas () e que devido a folga (F) estão 
sujeitos a deslocamentos longitudinais durante a colocação, requerem um guia (posicionador) para 
garantir uma melhor precisão dimensional da cavidade da peça (B na Figura 36). Em machos 
cilíndricos, o posicionador mais comum é de forma anelar e possui uma seção semicircular ou 
trapezoidal. 
 
 
Especificações: 
 A - distância entre a (cavidade) da peça e o posicionador, que deve possuir uma 
 dimensão que garanta um apoio de boa resistência (aproximadamente a ≥ 10 mm). 
 B - esta medida deve ser proporcional ao tamanho do macho, sugere-se B > 5 mm e  0,25 D. 
 C - esta medida depende da caixa de macho, pois, uma aba muito estreita no bocal de 
 enchimento ou raspagem, seria frágil e apresentaria excessivo desgaste (aproximadamente 
  4 mm). 
 
Figura 36 - Macho cilíndrico com posicionador. 
 
 Na Figura 37, observa-se no macho plano uma forma típica de posicionadores laterais, comuns 
em machos de formatos irregulares, e no macho cilíndrico um posicionador anelar de seção 
trapezoidal. Na marcação deste último, colocou-se canaleta de retenção de areia para garantir um 
melhor assentamento (recomendado em todo fundo de marcação com paredes guias mais altas). 
 
 
Figura 37 - Machos com outros tipos de posicionadores. 
 30 
 
 
 Ao projetar posicionadores, deve-se ter o cuidado de evitar ressaltos na areia do molde, pois 
geralmente estes são de menor resistência. O ideal é prever ressaltos no macho e cavidades que são 
visíveis durante a colocação. 
 Outro cuidado que devemos ter quando projetamos uma marcação de macho é para machos que 
possuem apoio apenas em um lado. A marcação deve ser 10% mais pesada do que a área útil do 
macho. 
 Além das formas demonstradas anteriormente de posicionadores, podemos adotar outras, 
conforme a necessidade (Figura 38). 
 
 
 
Figura 38 – Outras formas de posicionadores para machos. 
 
 
2.2.6 Estudo de peça moldada com macho composto 
 
 Dependendo do regime de produção a ser adotado para fundir determinada peça, muitas vezes, 
se requer uma simplificação na maneira de fabricar macho (principalmente em produção seriada). 
Nesta simplificação, é comum, transformar um macho complexo em diversos machos simples, os 
quais são facilmente fabricados e posteriormente colados ou então sobrepostos durante a colocação 
no molde. 
 Machos pesados e com insuficiência de marcações, normalmente devem ser reforçados 
internamente com uma armação de ferro ou então suportados por meio de chapelins. 
 
 
2.2.7 Folgas para compensar amassamento do molde 
 
 Quando o macho é grande e pesado podem ocorrer amassamento da areia do molde nas 
marcações. A pressão metalostática também pode provocar este defeito. Uma prática bastante 
comum é prever folgas maiores nos locais sujeitos a tal defeito.(Figura 39). 
 
 31 
 
Figura 39 - Folga para evitar amassamento do molde. 
 
 O comprimento L1 e a folga a1 são valores que a prática normalmente determina, porém, a título 
de orientação, para machos com diâmetro até 200 mm, pode-se usar: 
a1= (a + 0,1) até (a + 0,6 mm) 
L1= 3 a 10 mm 
 
2.2.8 Deslocamento de rebarbas 
 
 Toda aresta que corresponde ao limite da peça com marcação de macho apresenta rebarba após 
fundição. Muitas vezes é interessante mudar a maneira de moldar para situá-la num local de fácil 
remoção. (Figura 40). 
 Em algumas destas rebarbas provocadas por machos, ocorrem princípios de trincas, e obrigam ao 
projetista uma mudança de posição. 
 
Fig. 40- Deslocamento de Rebarbas. 
 
2.3 PROJETO DE SEÇÕES EM PEÇAS FUNDIDAS 
 
 Paralelamente aos aspectos ligados ao modelo e molde, há vários fatores que afetam a forma de 
uma peça fundida, relacionados com aspectos metalúrgicos. Estes últimos são os responsáveis pela 
maioria dos defeitos que ocorrem em fundição quando não observados pelo projetista, entreos quais 
os mais importantes a serem observados são: 
 evitar concentração de massa; 
 garantir perfeito fluxo metálico no molde durante vazamento e solidificação (solidificação 
direcional); 
 evitar trincas e empenamentos; 
 evitar formas que possam originar porosidades. 
 
 32 
2.3.1 Evitar concentração de massa 
 
 Em regra geral, as paredes de uma peça fundida devem ser delgadas e uniformes, reforçadas 
com nervuras ou onduladas, (“b” nos exemplos da Figura 41) para evitar porosidades, rechupes, 
granulação grosseira, etc., comuns em peças com paredes grossas (“a” nos exemplos da Figura 41). 
 Além de evitar os defeitos acima mencionados, consegue-se uma sensível melhora nas 
propriedades mecânicas, em seções mais finas, por apresentarem um menor tamanho de grão. 
 Outras vantagens econômicas que apresentam peças de paredes finas e uniformes são: 
 A peça possui menor peso; 
 O sistema de alimentação é reduzido; 
 A estrutura e propriedades são uniformes, etc. 
 
Observação: Sempre que o projetista readaptar a forma, tal como ocorreu na Figura 41, esta só 
pode ser considerada definitiva, se conservar as características funcionais da peça e se atender aos 
interesses do cliente. Caso isto não ocorra, devem ser procuradas outras soluções de forma, ou até 
conservar a inicial, mediante emprego de resfriadores ou machos. 
 
 
 
Figura 41 - Exemplos de peças com mudança de forma. 
 
 
2.3.1.1 Encontro de paredes em “L” 
 
 Além das formas gerais de concentração de massa analisadas, existem casos semelhantes em 
todo encontro de paredes sob forma de L, T, Y, X, melhor caracterizados a seguir: 
 
 
Figura 42 - Paredes em “L”. 
 
 Na junção de paredes sem arredondamentos, o encontro dos cristais dendríticos dá origem a uma 
linha de impurezas em diagonal. Esta, e a concentração de massa, são fatores que diminuem 
sensivelmente a resistência da peça nesta região (“a” na Figura 42). Arredondando os cantos, ( “b” na 
 33 
Figura 42 ), desaparecem estes inconvenientes, pois a solidificação é homogênea. Para encontros de 
paredes de mesma espessura, recomendam-se as formas abaixo.(Figura 43). 
 
 
 
 
Figura 43 - Encontro de paredes. 
 
 Para encontros de paredes de espessuras distintas pode-se optar por uma das fórmulas abaixo: 
(Figura 44). 
 
 
Figura 44 - Fórmulas para auxiliar na determinação de raios internos. 
 
 
2.3.1.2 Encontro de paredes em forma de “T” (Ortogonal) 
 
 Formas em T, projetadas apresentam os mesmos defeitos que as formas em L (com maior 
intensidade). 
 A Figura 45 mostra a forma mais recomendada para evitar concentrações de massa no encontro 
de paredes de mesma espessura (a) e a forma recomendada para encontros de paredes com 
espessuras distintas (b). 
 
 
Figura 45 - Formas Recomendadas. 
 
 Todo encontro em forma de “X” e “Y”, possuem concentração de massa e geram ponto quente. 
Para eliminar esta concentração de massa, sugere-se evitar este tipo de encontro, substituindo-o 
pelas formas em “T ”, sempre que as características funcionais das peças o permitirem (Figura 46). 
 
 34 
 
 
Figura 46 - Formas em “X ” e “Y “. 
 
Observações: Todas as soluções apresentadas para encontros de paredes em L, T, Y e X referem-
se a paredes altas, que no molde estão sujeitos a maior esforço de tração. Este tipo de solicitação 
(tração) não ocorre com paredes baixas (normalmente nervuras), razão pela qual não há necessidade 
de tanto rigor na forma. Quando as características funcionais de uma determinada peça não 
permitem uma forma mais bem adaptada à fundição, conforme as apresentadas nos exemplos 
anteriores, devem ser escolhidas outras soluções. 
 
 
2.3.2 Garantir perfeito fluxo metálico durante o vazamento e solidificação 
 
 Quando o metal é vazado num molde, deve atingir rapidamente todas as cavidades, depois 
solidificar progressivamente em direção ao massalote. Qualquer interrupção deste fluxo resulta em 
defeitos como solda fria ou molde incompleto. 
 A forma do fundido desempenha papel muito importante nestes defeitos. O projetista deverá evitar 
que a peça apresente paredes muito finas, observando as recomendações sobre espessuras 
mínimas.(Veja Tabela 4, extraída do Foundry Technology - P.R. Beeley -pg.331). 
 
TABELA 4 - Espessura de parede x metal vazado. 
 
TIPO DE FUNDIÇÃO PRODUTO ESPESSURA MÍNIMA (mm) 
Fundição em areia 
Aço 4,8 - 12,7 
Ferro fundido cinzento 3,2 - 6,3 
Ferro fundido maleável 3,2 
Ligas de cobre 2,4 
Ligas de alumínio 3,2 - 4,8 
Ligas de magnésio 4,0 
Fundição em coquilha 
Ferro fundido cinzento 4,8 
Ligas de alumínio 3,2 
Ligas de cobre 1,5 - 2,5 
Fundição sob pressão 
Ligas de alumínio 1,1 - 1,9 
Ligas de magnésio 1,3 - 2,0 
Ligas de zinco 0,4 - 1,1 
 
 As espessuras mínimas variam em função do tamanho da peça (tamanho da parede). Durante o 
processo de resfriamento do metal no molde, o ideal seria que a solidificação de toda massa 
ocorresse ao mesmo tempo, porém, conhecendo a impossibilidade disto, torna-se necessário 
adequar a forma das peças, para que esta solidificação se processe de uma maneira uniforme em 
direção ao massalote, Para que isto ocorra, faz-se necessário um aumento na espessura das 
paredes da peça em direção ao massalote, porém, a medida que as formas das peças vão se 
tornando mais complexas, há necessidade de usar regras práticas baseadas em cálculos ou soluções 
gráficas como: Cálculo do módulo; Método dos círculos inscritos (método de Heuvers), etc... (Figura 
47). 
 
 35 
 
Figura 47 - Adequação da forma da peça. 
 
2.3.3 Evitar trincas, empenamentos e poros 
 
 Estes dois primeiros defeitos são comuns quando há falta de uniformidade na espessura das 
paredes de uma peça. 
 As trincas normalmente ocorrem nas proximidades de pontos quentes, e são provocadas por 
tensões de contração provenientes de outras regiões que solidificam mais rapidamente. Há inúmeras 
soluções que são adotadas para contornar este inconveniente. 
 As trincas também são comuns em volantes raiados, polias com alma flangeada ou em furos de 
paredes feitos com macho. 
As partes que resfriam mais depressa (partes mais finas) apresentam-se convexas após fundição 
causando o empenamento. 
 Para evitar tais defeitos, normalmente, a solução mais econômica é obtida através de um novo 
projeto com paredes que resfriam uniformemente (paredes com mesmo módulo). 
 Na impossibilidade de modificar o projeto, pode-se fabricar um modelo empenado ao contrário. 
 As porosidades são defeitos normalmente provocados por gases oriundos do processo de 
fundição. Um projeto inadequado da peça, também contribui para o aparecimento de tais 
porosidades, razão pela qual é importante observar algumas regras de forma que contribuem para 
evitá-las.(Figura 48). 
 
 
Figura 48 - Formas de adaptação à fundição com e sem saída de gases. 
 36 
2.3.4 Formas adequadas às solicitações mecânicas 
 
 Na elaboração de uma peça, por qualquer que seja o processo de fabricação, é de suma 
importância que a forma e seções sejam projetadas para resistirem aos diversos tipos de solicitações 
mecânicas (com margem de segurança), que possam atuar isoladamente ou combinadas e ainda sob 
forma estática ou dinâmicas. Tais como: 
  tração, 
  compressão, 
  flexão, 
  torção, 
  cisalhamento, etc. 
 Todas as seções podem ser matematicamente calculadas através das fórmulas conhecidas em 
“Resistência dos materiais”. Quando se trata de peças fundidas, o cálculo deve ser precedido da 
escolha de uma forma que melhor se adapta ao processo de fundição e ao tipo de solicitação. 
 
2.3.4.1 Tração e Compressão. 
 
 Em ferros fundidos (principalmente) e numa série de outros materiais obtidos por fundição, a 
resistência à compressão é sensivelmente maior que a resistência à tração. Baseado neste aspecto 
deve-se adequar à forma da peça para que a região de maior solicitação esteja sujeita a esforços de 
compressão (Figura 49). 
 
 
Figura 49 - Formas sujeitas a esforços de tração compressão. 
 
2.3.4.2 Flexão e torção. 
 
 Asformas mais adequadas para resistirem aos esforços de flexão são as semelhantes a ”I”(c). As 
com seções anelares são as que melhor resistem a esforços de torção.(Figura 50). 
 Vários componentes de máquinas, que são fundidas, estão na maioria das vezes sujeitos aos 
esforços de flexão e torção simultaneamente. Sugere-se para estes casos, formas intermediárias aos 
dois extremos abordados acima, ou seja, formas semelhantes a forma (b) da Figura 50. As carcaças 
ou corpos de máquinas são as peças que estão mais sujeitas a estes tipos de solicitações. 
 
 
Obs: Todas as seções possuem a mesma área; (Extraído de Konstruiren Mit Gusswerstoffen- pg. 88). 
Figura 50 - Comparativo entre a resistência a flexão e torção. 
 37 
 
2.3.5 Considerações gerais sobre formas 
 
 Um dos elementos de reforço mais comuns numa peça fundida é a nervura. A eficiência de uma 
nervura depende de sua forma e do local onde a mesma está situada na peça. Com referência ao 
local, já vimos que a mesma estará mais bem situada em regiões sujeitas a esforços de compressão. 
 Em nervuras cruzadas (almas de polias, raios de polias, etc.), deverá evitar-se a ocorrência de 
excessos de tensões durante a solidificação (formação de trincas). 
 Na Figura 51, estão relacionadas diversas formas de seções abertas usadas em fundidos, 
cabendo ao projetista, durante a elaboração de uma peça, uma análise consciente para que a 
escolha recaia sobre a forma que melhor resista ao tipo de solicitação e ao mesmo tempo seja de 
fácil moldagem . 
 
Figura 51 - Formas de seções abertas para fundidos. 
 
 As seções da Figura 51 são mais comuns em braços ou raios de volantes e polias, porém, podem 
ser aplicadas para inúmeras outras partes de peças. 
 As formas fechadas recomendadas para solicitações de torção, às vezes são difíceis de serem 
obtidas através de machos, e em substituição é comum o uso das formas da Figura 51 (f, g e h). 
 
2.3.6 Exemplo de projeto com forma adaptada à fundição e solicitações 
 
 Trata-se do projeto de um “Balancim” que aciona a haste de uma válvula conforme ilustra o 
esquema do conjunto da Figura 52. 
 Por tratar-se de peça metálica produzida em grande quantidade, ela é obtida mais 
economicamente por fundição. 
 Após esta decisão, foi necessário fazer um projeto completo da peça, para garantir características 
funcionais e economia na obtenção. 
 
Figura 52 - Projeto balancim. 
 38 
 Primeiro analisou-se cautelosamente o conjunto das peças que fixam e acionam o balancim, bem 
como as que são acionadas. Neste estudo concluiu-se que: 
a)- O conjunto trabalha em condições ambientais normais. 
b)- O sistema de fixação “B” de acionamento “A” e o sistema acionado “C” possuem dimensões 
definidas. 
c)- A precisão dimensional é limitada no rasgo “A”, furo “B” e alinhamento entre centros do rasgo e 
furo com o externo que se encosta à haste “C”. As demais partes não requerem dimensões, 
acabamento e formas tão rigorosas. 
d)- O furo “B” e respectivos extremos, requerem boa usinagem e lubrificação (fluxo e ranhuras para 
engraxar). 
e)- O rasgo “A” e respectivos extremos, requerem ótimo acabamento e boa resistência ao desgaste, 
necessitando tratamento térmico de têmpera. 
f)- No extremo “C”, a face de contato com a haste deve possuir bom acabamento e resistência ao 
desgaste. Também necessitará ser temperado. 
g)- As cargas que atuam sobre o “balancim” exigem que os braços “AB” e “CD” possuam seções 
gradativamente aumentando em direção a “B”. (Figura 53). 
 
Figura 53 - Esquema de Forças. 
 
2.3.6.1 Escolha do material 
 
 Com bases nas propriedades analisadas no item 2.3.6, foi escolhido um material sustentável de 
tratamento térmico localizado, e que possuísse uma boa resistência mecânica. 
 Os materiais selecionados que preenchem estes requisitos foram: 
 Aço de 0,5 a 0,6% C; 
 Ferro fundido maleável branco perlítico; 
 Ferro fundido maleável preto perlítico; 
 Ferro fundido nodular. 
Desta série de materiais opcionais, verificou-se ser mais econômico o último (ferro fundido nodular 
classe 5007). 
 
2.3.6.2 Escolha do processo de fundição e moldagem 
 
 Nesta escolha foram levados em consideração os seguintes aspectos: 
 Disponibilidade do processo; 
 Seleção dos processos adequados a produção exigida; 
 Relação do processo com a forma requerida; 
 Relação do processo com o grau de acabamento e precisão dimensional exigidos; 
 Custo de cada processo disponível, etc. 
 Depois de fazer uma triagem de todos estes aspectos, concluiu-se ser mais viável o processo de 
fundição em areia verde por moldagem mecânica (modelos emplacados). 
 
2.3.6.3 Estudo da forma da peça adaptada ao tipo de solicitação e acabamento 
 
 Dentre uma série de formas possíveis para este tipo de peça, optou-se por uma semelhante a 
perspectiva representada na Figura 54. 
 Os braços “AB” e “BC” foram projetados com uma seção em “I” para eliminar concentração de 
massa e para garantir máxima resistência à flexão (principal solicitação atuante sobre a peça). 
 A seção em “I” foi feita mais estreita que “A” e “B” e mais baixa que “C” para que as superfícies 
usinadas ficassem bem definidas, usinando apenas as áreas necessárias. 
 
 
 39 
 
Figura 54 - Adaptação da peça conforme solicitação. 
 
2.3.6.4 Projeto da Forma Adequada ao Processo 
 
 Por tratar de uma peça fundida em moldes confeccionados mecanicamente, previu-se uma divisão 
simétrica (modelo bipartido), para permitir uma fácil moldagem e posterior usinagem. Observe o 
molde representado na Figura 55, onde a parte “A’ é obtida com bolo de areia e o furo “B” é obtido 
com macho. 
 Depois de fazer este estudo foi feito o desenho exato do balancim (peça bruta e peça acabada), 
com todas as cotas e informações necessárias para posterior projeto de modelo e usinagem da peça. 
 
 
Figura 55 – Estudo de moldagem – representação da peça no molde. 
 
 40 
 
 
 
 Raios não cotados - internos = 3,0 mm 
 - externos = 1,5 mm 
 Ângulos de saída = 2
o
 
 Tolerância dimensional = ± 0,2 mm 
 
Figura 56 - Balancim – Peça Bruta. 
 
 41 
 
 Tolerância geral = ± 0,1 mm 
 
Figura 57 - Balancim – peça acabada. 
 
 42 
2.3.7 Detalhes construtivos influentes em operações posteriores a fundição 
 
 São normalmente detalhes que visam facilitar operações tais com: 
 
Limpeza: Todas as peça, após fundida, são desmoldadas e submetidas a uma limpeza superficial. 
Ocorrem situações em que esta limpeza torna-se muito difícil e às vezes impossível, então o 
projetista deverá optar por uma mudança de forma a fim de facilitar a referida operação. 
Estas regiões de difícil limpeza também podem ser obtidas por conjuntos soldados, isto se o fundido 
for soldável. 
 
Rebarbação: Rebarbas são excessos de material que aparecem comumente nas partes 
correspondentes a divisão do molde e marcações de macho. Sabendo da dificuldade de eliminar tais 
excessos em fundição, deve-se ter o cuidado durante o projeto da peça e do ferramental de fundição, 
para que a remoção dos mesmos, possa ser feita rápida e economicamente. A Simplificação desta 
operação pode ser melhorada pela escolha adequada da divisão do molde ou por pequenas 
mudanças de forma. 
 
Corte de Canais e Massalotes: O massalote é sempre colocado em local estratégico para que 
alimente os pontos de maior massa na peça. Entretanto, deve-se ter o cuidado de que o possa ser 
facilmente retirado numa posterior operação de corte e usinagem. 
 
Tratamentos Térmicos: Há diversos tipos de ferros fundidos que requerem um tratamento térmico 
(recozimento) após fundição e antes da usinagem (ferro fundido maleável e as vezes ferro fundido 
esferoidal) 
Dentre a infinidade de tipos de peças, são encontradas algumas de forma bastante alongada e pouco 
reforçada, que facilmente empenam durante o recozimento. Para eliminar o empenamento, ou então 
diminuí-lo facilitando a posterior operação de calibração, colocam-se reforços fixos ou removíveis 
(Figura 58). 
 
Figura 58 - Reforços para evitarempenamento. 
 
Controle de Qualidade: Determinadas peças precisam ser rigorosamente controladas por métodos 
conhecidos como: 
 Teste de dureza; 
 Exame visual da fratura; 
 Análise química, etc. 
Para facilitar esta operação e para não danificar as partes úteis da peça, deverão ser previstas 
superfícies adequadas ao tipo de teste que se queira fazer. 
É comum projetar-se um apêndice na peça que funcione como corpo de prova. Este apêndice 
possui seção semelhante a parte da peça que se queira testar, e é removido após fundição. 
 
 43 
Usinagem: Peças complexas geralmente são difíceis de serem fixas nas máquinas para operação de 
usinagem. Esta fixação pode ser facilitada mediante o projeto de superfícies ou apêndices de apoio 
adequados. (Figura 59). 
 
Figura 59 - Apoios para usinagem. 
 
Observações Finais: Além destes detalhes de forma para operações feitas após fundição 
comentados anteriormente, podem ser relacionados diversos outros processos, tais como: 
 pinturas superficiais; 
 niquilagem ou cromagem; 
 esmaltação, etc. os quais também são influenciados , em parte pelo aspecto das superfícies, 
e para tanto havendo necessidade de uma melhor adequação de forma. 
 
2.3.8 Tolerâncias dimensionais 
 
 Há diversos fatores que contribuem para que as dimensões pré-fixadas (medidas nominais) de 
determinada peça, não apresentem um valor exato desejado após sua confecção: 
 processo de fabricação; 
 qualidade da mão-de-obra; 
 qualidade do instrumento de controle; 
 contrações anormais (durante a solidificação no molde); 
 temperatura, etc. 
 
 Durante um projeto é importante observar estes detalhes, fazendo uma previsão das prováveis 
oscilações dimensionais, e em conseqüência fixar os valores máximos e mínimos permitidos para 
cada cota da peça. 
Antes de estabelecer estes máximos e mínimos, deve-se fazer uma análise do processo de 
fabricação proposto para a referida peça, para constatar as possíveis variações dimensionais. 
Cada processo apresenta variações distintas, influenciadas por: - tipo de areia do molde 
 sistema de compactação do molde 
 grau de acabamento do molde 
 temperatura de vazamento etc. 
 
 As tolerâncias são obtidas pela subtração da dimensão máxima da mínima. Convém considerar 
que quando trata-se de dimensões externas, a tolerância acima da medida nominal é sempre maior 
do que a tolerância abaixo da nominal. 
 
3 PROJETO DE FERRAMENTAIS PARA FUNDIÇÃO 
 
3.1 GENERALIDADES 
 
 Fazendo o estudo de moldagem e projeto de uma peça a ser obtida por fundição, normalmente, já 
se define o processo (tipo de molde e moldagem) e, em parte, o tipo de ferramental (modelo ou caixa 
de macho) a ser utilizado na obtenção do molde. 
 Para que este molde forme uma peça isenta de defeitos metalúrgicos (rechupes, trincas, 
porosidades, etc.) e com propriedades mecânicas requeridas, é indispensável observar uma série de 
regras da tecnologia de moldagem, algumas das quais abordadas nos capítulos anteriores. 
 Na maioria dos processos (exceção a moldes permanentes) a ferramenta responsável para 
conformação de um molde é o modelo. Este modelo, mesmo possuindo basicamente o contorno 
idêntico a peça bruta, pode apresentar alterações de forma, em função do método usado para 
confecção do molde, podendo os principais tipos considerados, serem assim relacionados: 
 
 44 
3.1.1 Modelos para moldagem manual 
 
 Independente da complexidade de forma, quase sempre há condições de se optar por inúmeras 
maneira de moldar uma mesma peça manualmente. Dentre estas maneiras, evidentemente, escolhe-
se aquela que melhor atenda aos interesses da fundição e do cliente (custo de fabricação, 
propriedades e forma da peça). Tais como: 
 Modelo solto inteiriço (monobloco); 
 Modelo solto dividido em partes (bipartido, tripartido ou multipartidos); 
 Modelo fixo em placas (uma face, dupla face ou reversível); 
 Chapelonas; 
 Modelos em esqueleto. 
 
3.2 MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO DE MODELOS. 
 
 Os materiais mais comuns para fabricação de modelos são: 
o Madeiras; metais; plásticos (resinas epoxi); poliestirenos e cera. 
 
 Os principais elementos responsáveis pela escolha do material mais adequado para determinado 
modelo estão baseados em: 
 forma da peça; sistema de moldagem; séries a serem produzidas; disponibilidades; custo; 
características mecânicas e físicas e trabalhabilidade. 
 
 A Tabela 5 compara os diversos materiais utilizados na confecção de ferramentais de fundição. 
 
Tabela 5 - Comparativo entre alguns materiais usados para confecção de modelos. 
 
MATERIAIS VANTAGENS DESVANTAGENS 
MADEIRA -Baixo preço. 
-Facilidade de consertos. 
-Facilidade de construção 
-leve (fácil transporte). 
-Pequena durabilidade. 
-Baixa resistência a choques. 
-Não permite a reprodução de pequenas 
seções. 
-Variação dimensional de acordo com as 
condições ambientais. 
PLÁSTICO -Baixo preço por unidade. 
-Rápida obtenção a partir do 
negativo. 
-Igualdade de dimensões. 
-Vida útil média 25.000 
moldes. 
-Frágeis, não permitem seções finas. 
-Baixa resistência. 
-Necessita alma de alumínio. 
ALUMÍNIO -Boa resistência 
-Facilmente usinável 
-Leve 
-Boa saída da areia 
-Vida útil média 50.000 
moldes 
-Construção demorada. 
-Consertos somente com insertos. 
-Custo elevado de confecção. 
FERRO FUNDIDO E 
AÇO 
-Elevada resistência a 
desgastes. 
-Resistência ao calor. 
-Permitem produzir pequenas 
seções. 
-Vida útil média 80.000 
moldes. 
-Oxida com facilidade. 
-Pesado. 
-Confecção morosa e onerosa. 
-Consertos somente com insertos. 
LATÃO E BRONZE -Grande resistência. 
-Permitem reproduzir seções 
finas. 
-Não oxidam facilmente. 
-Vida útil média 70.000 
moldes. 
-Confecção morosa. 
-Custo elevado de confecção. 
-Pesados. 
 
 45 
3.3 ACRÉSCIMOS DE CONTRAÇÃO. 
 
 Contração é uma diminuição de volume que as peças fundidas sofrem ao solidificar-se, ou seja, no 
momento do vazamento, o metal ocupa toda a cavidade deixada pelo modelo, e este ao sofrer o 
resfriamento contrair-se diminuindo o volume final da peça fundida. 
 Para o projetista de ferramentais de fundição, é muito importante que conheça as variações 
dimensionais que uma peça fundida sofre no intervalo de resfriamento após solidificação completa 
até a temperatura ambiente. 
 Esta redução deve ser compensada no modelo mediante a adição de material às dimensões 
previstas para a peça bruta. 
 
Observação: Cantos arredondados internos, devido a maior concentração de calor neste local, 
 normalmente sofrem uma maior contração. 
Para que se possa conseguir uma peça com os raios desejados, deve-se acrescer suas 
dimensões no modelo, conforme Tabela 6. 
 
 
TABELA 6 - Acréscimo nos raios. 
 
r (mm) ACRÉSCIMO (mm) R 
a 6 1 3 a 7 
7 a 10 2 9 a 12 
11 a 20 3 14 a 23 
21 a 30 4 25 a 34 
 
 
 
 As possíveis oscilações estão relacionadas a uma série de fatores tais como: formato da peça, 
características do molde, composição química do metal, temperatura do vazamento, etc. 
 A Tabela 7 serve de orientação ao projetista, relacionando o material e a contração média e suas 
possíveis oscilações. 
 
 
TABELA 7 - Relação de materiais e os valores percentuais de contrações. 
 
 
RELAÇÃO DE MATERIAIS CONTRAÇÃO MÉDIA (%) POSSÍVEIS OSCILAÇÕES (%) 
Ferro fundido cinzento 1,0 0,5 - 1,3 
Ferro fundido nodular não recozido 1,2 0,8 - 2,0 
Aço fundido 2,0 1,5 - 2,5 
Ligas fundidas de alumínio 1,2 0,8 - 1,5 
Cobre eletrolítico fundido 1,9 1,5 - 2,1 
Bronze de Cu Sn 1,5 0,8 - 2,0 
Latão de Cu Zn 1,2 0,8 - 1,8 
Latão com liga de Mn, Fe, Al 2,0 1,8 - 2,3 
Ligas de Cu Al c/ Ni, Fe, Mn 2,1 1,9 - 2,3 
Ligas de Zn 1,3 1,1 - 1,5 
 
 
 46 
3.4 PROJETOS DE MODELOS PARA MOLDAGEM MANUAL. 
 
 Por se tratar de um processo de produção unitária ou de pequenas séries, fazem-se, 
normalmente, todos os modelos para este fim de madeira ou metal (quando trabalhamos com 
moldagem cura frio ou modelos de dimensões grandes) 
 Mesmo que os detalhes construtivos estão sob a inteira responsabilidade do modelador,é 
indispensável que o projetista tenha um amplo conhecimento sobre os processos de confecção para 
que possa melhor adequar a forma, e assim, facilitar a sua construção. 
 
3.4.1 Modelo monobloco. 
 
 Sabendo que a forma básica de qualquer modelo (exceto marcações de macho e outros 
apêndices) está fundamentada no contorno da peça bruta, é indispensável que antes de se desenhar 
o mesmo, se faça um estudo, levando em consideração aspectos de fabricação e interesses do 
cliente, para que realmente se tenha uma forma econômica e funcional. Assim, tendo o desenho de 
uma peça bruta a ser moldado com modelo “monobloco” (unitário) tem-se também a forma exata 
deste último (Figura 60). 
 
 
A- 
 
 
 
B - 
 
Figura 60 - Flange – A- peça bruta B- modelo monobloco. 
 
 
 
 
Material: Alumínio 
Raios não cotados: internos = 4 mm; 
externos = 1,5 mm 
Ângulo não cotados: 2
o
 
Tolerância geral: ± 0,2 mm 
Material: Madeira 
Raios não cotados:internos = 5 
mm; externos = 1,5 mm 
Ângulos não cotados: 2
o
 
Contração média: 1,2% 
Tolerância geral: ± 0,2 mm 
 47 
3.4.2 Modelo bipartido com marcação de macho 
 
Analisando o mancal da Figura 61, pode-se perceber através dos ângulos de saída no 
desenho da peça bruta, que o plano de divisão do molde está no centro, ortogonal ao eixo, e o furo 
principal é feito com macho. 
 
Figura 61 - Mancal – Peça bruta. 
 
 
 Fazendo-se o estudo de moldagem, têm-se as formas das marcações. O modelo terá a forma 
externa da peça mais o formato das marcações, igual ao contorno interno da areia do molde. (Figura 
62) 
 
 
Figura 62 - Detalhes da marcação de macho. 
 
Material: Fc – 20 
Raios não cotados: Ri 4 
 Re 1,5 
Ângulo de saída: 2
o 
Tolerância geral: ± 0,2 
 48 
 
Figura 63 – Flange – Modelo. 
 
 
Observação: Todas as dimensões do modelo são: 
Dimensão nominal da peça + contração ou dimensão nominal da peça + folgas (para marcações). 
 
 Para modelos confeccionados em madeira, além dos detalhes construtivos e os tipos de madeira a 
serem considerados na construção de um modelo, recomenda-se pintá-lo, a fim de proteger este 
modelo contra a ação da umidade e, ao mesmo tempo, para melhorar o acabamento superficial. 
 Devem ser usadas tintas que não reagem com os componentes da areia do molde (tintas 
especiais). 
 Dependendo do tipo de fundido a que se destina o modelo, sua pintura geral, bem como a pintura 
das diferentes partes componentes, é distinta para melhor identificação do ferramental. 
 Um detalhe que merece atenção ao se construírem modelos de madeira, é o posicionamento 
correto (guias) das diferentes partes móveis de modelos repartidos. Quando se trata de posicionar 
partes onde as superfícies se unem ou separam em sentido ortogonal, os elementos mais comuns 
são pinos cilíndricos. As formas geométricas destes pinos e os detalhes de fixação são variados. 
 
3.4.2.1 Pinos Guia 
 
 São pinos de metal ou madeira, com ou sem buchas guias, usados para acoplamento dos 
modelos e caixas de macho bipartida. 
 Os pinos devem possuir uma parte cilíndrica que se ajusta ao furo (que pode ser uma bucha) de 
modo que impeça qualquer movimento lateral do mesmo, e a extremidade deve ser cônica e 
ligeiramente abaulada para permitir fácil montagem e desmontagem das partes. 
 O tamanho, quantidade, tipo e posicionamento dos pinos guias dependem do tamanho e forma da 
caixa de macho ou modelo. 
M
a
e
r
i
a
l
:
 
M
a
d
e
i
r
a
 
 
 49 
 A Tabela 8 orienta para a confecção de pino e bucha guia. 
 
Tabela 8 – Dimensões de pinos e buchas. 
 
Material Dimensões (mm) 
Madeira 
Metal 
D
h6 
D
g6
 D
H7
 Pino 4 
4 
5 
5 
6 
5 
8 
8 
10 
10 
12 
12 
16 
16 
Madeira 
Metal 
L 10 
8 
20 
10 
25 
12 
32 
16 
40 
20 
50 
25 
63 
32 
Madeira 
Metal 
M 3,2 
6 
4 
7,5 
5 
9 
6,3 
12 
8 
15 
12 
18 
12,5 
24 
Madeira 
Metal 
R 5 
5 
6 
6 
8 
8 
10 
10 
12 
12 
16 
16 
20 
20 
Madeira 
Metal 
R 0,5 
1 
0,5 
1 
1 
 
1 
1 
1 
1 
2 
1 
2 
1 
Metal H
M6
 Pino e Bucha 6 
6 
8 
8 
10 
10 
12 
12 
16 
16 
20 
20 
25 
25 
 
 
 
Figura 63 - Pinos e buchas guia. 
 
 50 
3.4.3 Modelos com partes Soltas 
 
 Quando o modelo possui detalhes que impossibilita a retirada do mesmo do molde, e o número de 
peças a ser produzido não justifica o uso de macho (devido ao investimento com caixa de macho) 
então se tem que adaptar partes soltas nestes modelos, conforme Figura 64. 
Obs: O mesmo procedimento é válido também para caixa de macho. 
 Estes ressaltos são acoplados ao modelo, que durante a extração ficam presas no molde e para 
tanto deverão ser dotadas de guias de encaixe que facilitam a operação de moldagem e extração. 
 Além destas formas mostradas na Figura 64, há inúmeras outras, e dependem exclusivamente do 
perfil da superfície do modelo. 
 Alguns cuidados devemos tomar quando trabalhamos com parte solta: 
 Identificação; 
 montagem correta; 
 Guardar junto com o modelo, de preferência preso a ele; 
 Retirar de dentro do molde facilmente; 
 
 
 
 
Figura 64 - Detalhes com partes soltas. 
 
 
3.5 PROJETO DE CAIXA DE MACHO PARA MOLDAGEM MANUAL. 
 
 A forma destas caixas é definida, principalmente, pela forma do macho. O tamanho, o grau de 
acabamento exigido no macho e a necessidade de reduzir o custo do ferramental, também são 
fatores que influem sobre a forma da caixa. 
 Há vários tipos de caixas de macho, e isto em função das dificuldades construtivas, versatilidade 
de manipulação e processo de confecção. 
 Sem muito rigor, podemos classificar os seguintes tipos de caixas de macho para moldagem 
manual: 
 
 
 51 
 
Figura 65 – Caixa de macho monobloco. 
 
 
 
 
Figura 66 – Caixa de macho bipartida. 
 
 
 
 
Figura 67 – Caixa de macho multi-partida. 
 
 
3.5.1 Caixa de macho bipartida 
 
 Esta forma é mais usada quando os machos são pequenos, por serem baratas e de fácil 
confecção, mas com vida útil baixa. 
 As dimensões da parte útil da caixa de macho correspondente ao corpo que dará forma à peça 
são acrescidas do coeficiente de contração do material (Figura 68). 
 O tamanho, quantidade e posicionamento dos pinos guia dependem do tamanho e forma da caixa. 
 Outro detalhe a ser observado na colocação de pinos é distanciá-los ao máximo para garantir 
desvios mínimos por motivo de pequenas folgas. 
 Esta observação também é válida para modelos. 
 
 52 
 
Figura 68 – Caixa de macho para confecção manual. 
 
3.6 PROJETO DE MODELOS PARA MOLDAGEM MECÂNICA. 
 
3.6.1 Modelos para Moldagem Mecânica. 
 
 Em geral, todos os métodos mecânicos de moldagem requerem modelos fixos em placas, razão 
pela qual não há necessidade de uma classificação. Normalmente, encontram-se apenas diferenças 
nos sistemas de fixação da placa modelo sobre a máquina de moldar e também nos sistemas de 
extração e guia das caixas. Assim, em moldagem mecânica, são mais comuns os seguintes 
processos e respectivos modelos: 
a)moldagem de alta pressão 
b)moldagem por impacto e compressão 
c)moldagem pelo processo Shell . 
d)moldagem por impacto 
e)moldagem por compressão 
f)moldagem por sopragem 
g)moldagem por projeção centrífuga 
 
Observações: por tratar-se de um método recomendado, exclusivamente para produção seriada, 
procura-se fixar sobre cada placa, a maior quantidade possível de modelos e o mínimo necessário de 
canais de alimentação e massalotes, para garantir maior rendimento. 
 Estes modelos são usados para produção de grandes séries, onde há uma maior abrasão, fator 
que implica no uso de materiais de elevada resistência para fabricação dos mesmos. 
 São comuns os seguintes materiais: bronze, latão, ferro fundido, plástico, alumínio, acessórios de 
aço e raras vezes madeira. 
 O tipo e tamanho das placas de moldar são definidos em função do tipo de máquina que a 
empresa que produzirá as peças possui como padrão. 
 
Material: Madeira 
Tolerância geral: ± 0,2 
Acabamento geral: 
 53 
 
 
Figura 69 – Placas para moldagem mecânica. 
 
Nas extremidades da placa