Solid works moldes

Iniciando a construção do molde
Em um molde plástico, a peça a ser produzida precisa estar com a geometria correta para que
possa ser extraída sem maiores problemas. Com isso, precisamos levar em conta os ângulos
de saída da peça. Normalmente, varia de 1° a 3° nas faces perpendiculares à extração da
peça.
O Solidworks possui ferramentas para extrair macho e cavidade da peça plástica. São as
ferramentas de moldagem.
Para ativar a barra de ferramentas de moldagem, clique
com o botão direito do mouse em alguma guia já
existente e selecione a ferramenta indicada. Note que
aparece mais uma aba com comandos específicos. Abra
a peça chamada Controle Remoto. Faremos algumas
modificações na peça para que possam ser utilizadas as
ferramentas de moldes.
O controle remoto foi modelado buscando as características de uma peça inteira. Entretanto,
sabemos que será necessária a criação de duas metades da peça. Para dividir o modelo,
utilizaremos ferramentas de superfícies.
A divisão da peça precisa ser
feita exatamente na linha de
divisão das duas metades que,
no caso do controle, são o
esboço da primeira extrusão
feita. Selecione o esboço e
extruse com 80 mm de
comprimento, plano médio. A
superfície utilizada para divisão
precisa transpassar
completamente a peça. Estenda
em 10 mm as arestas em
destaque.
Ative o comando em Inserir,
Recursos, Dividir. Em
Ferramentas de aparar, selecione a
superfície que servirá como divisão,
no caso a superfície criada com a
extrusão, e clique em cortar peça.
Será dividida em duas partes,
selecione quais peças serão
mantidas como corpos sólidos. No
caso do nosso modelo, as duas
partes.
Veja que, quando a divisão foi feita, dois corpos sólidos foram gerados na pasta específica.
São os corpos selecionados no comando de Dividir. Podemos ocultar o corpo que não será
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utilizado para gerar o macho e cavidade. Faremos a região superior do controle remoto. Oculte
o corpo sólido inferior e a superfície que serviu como divisão.
Faremos agora o corte para que os botões do controle remoto possam ser inseridos
posteriormente na peça plástica. O esboço que vamos utilizar foi salvo como recurso de
biblioteca, isso facilita quando peças ou esboços iguais são utilizados diversas vezes.
Utilizando o painel de tarefas,
arraste o esboço chamado esboço
para botões para dentro da área
gráfica. Na guia de propriedades
do comando, será solicitado que
se mostrem algumas referências
de posicionamento para o esboço.
Selecione o plano de referência
superior e a origem. Veja que uma
figura menor aparece indicando
onde os pontos de referência
serão colocados no esboço.
Confirme o comando. Caso o
esboço apresente problema na
reconstrução, edite-o e refaça a
cota de ângulo.
Faça um corte passante, tanto para direção um, quanto para direção dois. Coloque ângulo de
1°. Oculte o esboço utilizado no corte. Faça uma Casca na região interna do controle remoto
de 1 mm. Você pode notar que a região dos botões está na mesma altura da linha de divisão
do controle. Para que isso não atrapalhe no fechamento da peça, teremos que reduzir a altura
do detalhe. Para tanto, crie um novo plano a 6 mm para cima do modelo em referência ao
plano superior. Abra um novo esboço sobre o plano criado.

O esboço que faremos será utilizado para cortar somente a região
dos botões, que está muito alta. Selecione as duas faces externas
do modelo, ative Ferramentas, Ferramentas de esboço, Curvas
de interseção. Isso irá gerar uma curva entre o plano criado e as
faces selecionadas. Faça o contorno em azul utilizando uma elipse e
o comando retângulo. Não há necessidade de inserir medida, no
entanto, o contorno do perfil não pode ultrapassar as arestas limites
criadas na interseção. Além disso, o esboço precisa fechar
completamente os botões. Faça uma superfície plana do esboço
criado.
Para fazer o corte da região
dos botões, selecione a face
plana criada e ative o comando
Cortar com superfície. Cuide
para que a seta esteja virada
para cima. Oculte a superfície
plana criada e o esboço do
corte.
Até o momento, na preparação da peça foram utilizados somente os comandos de superfícies.
Os comandos de moldes normalmente são utilizados para gerar o macho e a cavidade.
Uma das ferramentas mais
utilizadas na barra de moldes é
a Análise de inclinação, que
mostra se toda a face do modelo
tem condição de ser extraída em
uma determinada direção de
extração com o ângulo dado. No
caso do nosso modelo, o plano
de referência é o mesmo da
extração, no caso do plano
superior com ângulo de 1°.
Como a peça foi construída com o intuito de não ter problemas com a extração, todas as faces
estão na cor verde, o que significa que o modelo está correto. A cor amarela mostra que as
faces indicadas precisam de inclinação, ou seja, o ângulo da face está menor que o indicado.
Também pode existir a cor vermelha, que mostra que a face está negativa. Se você confirmar o
comando, a cor na peça é mantida. Para voltar com a cor padrão, desabilite o comando.

Depois de passado o processo plástico
da peça, ela tende a diminuir, pois a
grande redução de temperatura faz com
que o material volte a seu estado
natural. Deve-se prever este fato na
peça plástica, fazendo com que ela fique
proporcionalmente maior. Para isso,
vamos utilizar o comando Escala. Basta
selecionar o corpo que aumentará e
indicar a porcentagem de escala no
modelo sendo que o valor 1 é o tamanho
original da peça. Todo valor que ficar acima, a peça aumentará. No caso do controle remoto,
aumente para 1.05, para que aumente 5%.
Agora que a peça está totalmente
definida, faremos a linha de
divisão. Essa referência indica
onde será a divisão das cavidades
da peça. O comando fará a linha
de acordo com a direção de
extração, buscando uma
inclinação mínima como
referência. Clique em Análise de
inclinação para que a peça seja
dividida. O contorno precisa ter
arestas que iniciem e acabem no
mesmo ponto. Veja que haverá um
aviso indicando que há contornos
abertos.
Esse aviso significa que os furos dos botões precisam ser fechados. A linha de divisão também
pode ser criada manualmente.
Para que o molde possa ser dividido em núcleo e
cavidade, os furos precisam ser fechados. Para isso,
ative o comando Superfície de fechamento. O
Solidworks já indica as regiões que necessitam de
fechamento. Veja que o comando fecha os furos com
uma superfície na parte inferior do modelo.
Note que o comando avisa que agora a peça pode ser dividida entre núcleo e cavidade. Veja
que, quando se trabalha com as ferramentas de moldes e esse molde é divisível, duas pastas
com superfícies são criadas. O Solidworks adiciona uma cópia de superfície em todo o
contorno do modelo. Uma pasta mostra a peça superior (cavidade) e outra pasta indica a parte
inferior da peça (núcleo). Tanto é que, se você ocultar o corpo sólido, a peça continua visível.
Faça esse teste.

Alem da linha de divisão, a superfície
de partição é criada para que se
tenha uma referência física de contato
da divisão do molde. Ative o comando.
Indique que a superfície criada fica
perpendicular à extração. Coloque um
valor de 40 mm. A suavização é
indicada para peças que possuem
cantos vivos. O Solidworks faz o
arredondamento desses cantos na
superfície de partição para facilitar a
usinagem do molde. Confirme o
comando.
Agora que a superfície de partição foi criada, mais uma pasta foi adicionada às pastas de
corpos de superfícies, indicando as faces de contato da divisão do molde. O próximo passo é
criar a base da matriz. Indicar as dimensões do bloco para que o comando Macho/cavidade se
encarregue de criar a cavidade e o macho da peça plástica. Abra um novo esboço no plano
superior e faça o esboço abaixo:
Saia do esboço.

Ative o comando Macho/cavidade. Veja que o comando busca as superfícies referentes nas
pastas correspondentes para núcleo, cavidade e partição. Isso só é possível porque os
comandos anteriores funcionaram corretamente. Indique as distâncias das espessuras da base
de 50 mm para ambas. Confirme o comando.
Oculte as superfícies da pasta Corpos de superfície de cavidade, Corpos de superfícies de
núcleo e Corpos de superfícies de partição. Exiba e oculte os corpos sólidos para ver os
resultados obtidos.

Exercício Complementar
Abra a peça Mouse, feita nos exercícios de superfícies. Iremos fazer macho e cavidade da
peça superior do modelo. Faça as divisões, o corte e a espessura de 0,5 mm. A linha em
destaque mostra a região de divisão do modelo.
Trabalhando com peças importadas e gavetas
Muitas peças plásticas podem ser desenvolvidas e criadas em empresas que não farão
o molde plástico. Outro problema que acontece com grande frequência, é que os softwares
CAD 3D não são os mesmos e, consequentemente, as extensões para salvar os arquivos
também não serão as mesmas. Para isso, criaram-se extensões que qualquer CAD 3D possa
abrir, por isso se denominaram arquivos importados.
Um arquivo importado não traz consigo as informações de sua criação, ou seja, não se
sabe quais recursos e ferramentas foram utilizadas para modelar o produto. A única informação
que se tem é que é um corpo sólido. Para saber quais ferramentas foram utilizadas para
modelar, é possível usar o Featureworks, ferramenta responsável por decifrar recursos de
peças importadas.
Abra a peça Manopla com a extensão STEP. Certifique-se de mudar o tipo de arquivo
ao abrir a peça.

Arquivos importados podem ser
modelados em outros software 3D,
que não têm a mesma tolerância
geométrica que o Solidworks. Por
existir essa diferença de tolerância,
pode haver desencontro de faces ou
espaçamento. Quando o Solidworks
abre esse arquivo, ele lê que é uma
peça com extensão diferente e que
precisa ter um diagnóstico de
importação, para analisar se o
modelo está ou não com
espaçamento ou defeito.
No caso da nossa peça, clique em sim, para que ele faça o Diagnóstico de importação. Veja
que fica listada uma face com problema. Se você clicar com o botão direito do mouse sobre a
face, ative Reparar face. O Solidworks tenta retirar uma imperfeição ou um espaçamento da
face mostrada. Caso a complexibilidade de reconstrução seja muito grande, ferramentas
manuais de superfícies podem ser utilizadas. Confirme o comando.
Crie um novo plano a 10 mm para dentro da peça com referência no plano frontal. Esse plano
será utilizado como referência de partição no nosso molde plástico. Mesmo trabalhando com
peça importada, as ferramentas de moldes podem ser utilizadas também.
Para que a linha de partição possa ser
criada, deve-se ter uma referência em
linhas. Desta forma, criaremos essas
linhas diretamente nas faces laterais. Para
tanto, vá a Inserir, Curvas, Linhas de
divisão. No tipo de seleção, ative
Interseção. Selecione o plano criado na
primeira referência e as faces laterais na
segunda barra de seleção.
Veja que o comando cria linhas dividindo
as faces nas referências dadas. Confirme
o comando. Oculte o plano utilizado.
Ative o comando Linha de partição. Como
referência de extração, selecione o plano
frontal, com ângulo de 1°. Veja que a
divisão que o comando gerou não está
correta, faremos a seleção das linhas de
divisão manualmente. Selecione as linhas
geradas no comando anterior. Essas linhas
precisam gerar um contorno fechado. Veja
que a peça é divisível em macho e
cavidade.
Confirme o comando.

Gere a Superfície de partição com a
linha de partição criada anteriormente.
Coloque uma distância para essa
superfície de 30 mm. Faça com que o
parâmetro de extração seja perpendicular
à extração.
Confirme o comando.
Abra um novo esboço no mesmo plano
utilizado para criar a linha de partição.
Faça o esboço abaixo:
Saia do esboço. Ative o comando Macho/cavidade, crie o comando com uma distância de 40
mm para cada lado de espessura de parede. Confirme o comando. Oculte as superfícies do
comando de molde. Oculte o corpo sólido da peça.
Veja que depois de gerar o macho e a
cavidade, o detalhe da furação irá
impedir a extração de peça.
Problemas como esse podem ser
resolvidos criando-se uma Gaveta no
molde. A gaveta é criada sempre que
um detalhe perpendicular à extração
impedir a saída da peça. No
Solidworks, chamamos de Núcleo o
comando para esses casos.

Coloque um esboço na face lateral. A face
selecionada indica onde será a saída da gaveta.
Converta a aresta circular mostrada. Nesse
exemplo, teremos dois núcleos no mesmo
detalhe, pois os diâmetros da furação são
diferentes. Ative a aba das ferramentas de
moldes, selecionando o comando Núcleo.
Apesar do nome, representa a mesma função da
Gaveta no molde.
O Solidworks identifica qual é a
face e o corpo que será cortado,
caso contrário a seleção precisa
ser feita manualmente. Indique a
distância 1 (distância na direção
da gaveta) como 25 mm. Na
direção 2 (distância na direção
externa do molde), coloque 10
mm. Confirme o comando.
A primeira gaveta no nosso modelo indica a região interna da furação. O segundo núcleo que
usaremos indicará a região de saída da gaveta, normalmente maior que o detalhe a ser feito o
comando. Selecione a mesma face plana da gaveta anterior, colocando um novo esboço na
face.
Faça o esboço ao lado na face selecionada. Esse
esboço será a gaveta no tamanho total. Saia do
esboço e ative o comando núcleo. Caso as
referências não estejam adicionadas
automaticamente, clique na face de referência e
no corpo sólido a ser cortado. Indique a distância
1 com 24 mm e a distância 2 com 10 mm.
Confirme o comando. Veja que o Solidworks cria
uma pasta específica para os dois núcleos
criados, chamado Corpos de núcleo. No caso
do nosso modelo, como criamos as duas gavetas
separadas, teremos que Combinar os dois
corpos, para que identifique como sendo
somente um sólido. Ative Inserir, Recursos,
Combinar, selecione os dois corpos colocando o
tipo como Adicionar.

Caso você precise fazer uma montagem com todos os componentes para identificar colisões
ou simular movimentação, pode salvar os corpos criados como peças individuais. Basta clicar
com o botão direito do mouse sobre o componente na pasta de corpos sólidos e Inserir em
nova peça.
Como a manopla relativamente é uma peça pequena, podemos multiplicar o número de
cavidades para aproveitar melhor o espaço. Isso pode ser feito com o comando padrão linear
ou simplesmente Espelhar.
Dica: uma forma simples de fazer a multiplicação de cavidade é usar números múltiplos
de quatro.

Faça múltiplas cópias da manopla. Cuide
para que a gaveta fique virada para fora
do modelo, para que consiga fazer o
movimento de saída da peça. Os
comandos utilizados para copiar as peças
também precisam ser feitos nas
cavidades móveis e nas gavetas criadas.
Combine os corpos para que se torne um
corpo único.
Salve e feche a peça.
Extrator
Normalmente, peças complexas necessitam de auxílio para serem extraídas do molde. A
ferramenta que faz essa extração é chamada de Núcleo pelo Solidworks. Vamos utilizar o
mesmo núcleo e cavidade do exemplo anterior.
Abra a peça base salva anteriormente.
Os extratores do molde são pinos longos, presos no
molde, e normalmente ficam posicionados no lado
móvel da matriz. O número de extratores depende do
tamanho da peça a ser retirada do molde. Na manopla
que estamos criando, teremos quatro extratores para
cada uma das cavidades. As referências para o
extrator pode ser um simples esboço com círculos,
indicando o posicionamento da ferramenta. Selecione a
face traseira do molde, insira um esboço e faça o
esboço como mostrado abaixo.

O esboço foi feito somente na cavidade do primeiro quadrante e espelhado para as demais.
Para facilitar a visualização, foram colocadas duas vistas. Saia do esboço.
Veja que o comando Núcleo cria os
extratores e insere-os na pasta Corpos de
núcleo. Esses corpos podem ser salvos em
peças separadas, para serem colocados em
uma montagem para simular a
movimentação ou dinâmica física. Para
salvar com novo nome, basta clicar com o
botão direito no corpo, na pasta dos corpos
sólidos. Qualquer alteração que for feita no
corpo original será repassada para esses
corpos salvos com novo nome. O mesmo
pode ser feito para as gavetas do molde.
Ative o comando núcleo. Selecione o
esboço criado anteriormente. Veja
que o comando interpreta o esboço
inserindo os extratores nos círculos
desenhados. Na direção 1, indique
que seja passante. Veja que o
comando sabe em quais faces
precisa fazer a parada. Ative tampas
de extremidades para que na
direção oposta não seja preciso
indicar altura.

Porta moldes
O porta molde é um conjunto de placas, pinos e buchas de aço padronizadas em relação à
altura, comprimento e espessura. O porta molde de uma matriz é definido a partir das medidas
externas da cavidade a ser injetada. No exemplo que iremos utilizar, as peças do molde estão
inseridas em uma montagem, para que possamos fazer a movimentação e simulação dos
componentes do molde. Já está montado para que não percamos tempo em refazer a
montagem do modelo.
O porta moldes que iremos utilizar já está
pronto. Tem suporte para extratores, pinos e
buchas de centralização que já estão
posicionados. Para que o molde que estamos
construindo fique completo, teremos que inserir
a montagem das cavidades nesse modelo.
Temos que verificar as colisões e ainda editar
de forma correta os extratores, que não estão
com o comprimento correto.
Para dar continuidade ao projeto, abra a
montagem chamada Montagem total do molde.
As peças dessa montagem estão com as
propriedades em flexível, para que possamos
fazer a movimentação mesmo tendo relações
em outra montagem.
A montagem completa do molde está dividida em
duas submontagens. A primeira delas constitui-se
das cavidades da manopla plástica com os
extratores e o dispositivo de abertura da gaveta do
molde. Também foi inserido o caminho de
refrigeração e os pontos de injeção na peça. A
abertura total dessa montagem é de 200
milímetros. Esse modelo será inserido no porta
moldes já pronto também.

Essa será a última montagem para finalizarmos a
construção do molde. Temos que posicionar as
cavidades na região interna das placas do porta
molde. Para fazer esse posicionamento, podemos
utilizar posicionamentos de largura, coincidente e
também paralelismo. Posicione a cavidade
centralizando com o rasgo central.
Depois de posicionar a cavidade, veja que na
placa móvel os extratores estão invadindo a placa
do porta molde, os cortes não foram feitos e o
comprimento dos extratores segue com
problemas. Veja na imagem abaixo.
Primeiramente, temos que alongar os extratores,
para que eles referenciem de uma forma correta
no comprimento da base dos extratores. Clique
com o botão direito em qualquer um dos
Extratores laterais e ative o comando Editar
peça ( ).
Repare que na árvore de modelamento a peça
ficará com a cor azul, indicando que o modelo está
sendo editado. Altere a transparência para Opaca.
Oculte o componente Ejector_plate na árvore de
modelamento para facilitar a visualização.
OBS.: Antes de realizar a operação, certifique-se
de que a placa extratora está posicionada toda
para trás. Se necessário, faça o arraste da placa.
Para alongar os extratores, iremos trabalhar com ferramentas em contexto. Iremos editar o
modelo dentro da própria montagem e buscar referências em outras peças.

Quando inserimos o comando Núcleo,
que é utilizado para criar os extratores, é
levado em conta a espessura da placa
da cavidade. Mas agora vemos que os
extratores necessitam ser alongados
para que ultrapassem os limites da placa
extratora, para que ela possa empurrar
os extratores para frente e retirar a peça
do molde. Justamente por isso tivemos
que salvar as peças do extrator
separadamente em relação às peças da
cavidade criada. Selecione a face frontal
de qualquer um dos extratores laterais,
converta a aresta circular externa.
Extruse Até a superfície como
mostrado na figura abaixo.
Selecione a face traseira da placa
extratora.
Como estamos editando o componente, e essa
peça está sendo utilizada diversas vezes, a nova
extrusão será repassada para os outros modelos.
Agora que o alongamento foi feito, temos que criar
uma saliência para que prenda na placa extratora.
Pode ser até mesmo a forma da cabeça de um
parafuso. É o que faremos na sequência.
Selecione a face plana do extrator.
Abra um novo esboço nessa nova
face, faça um offset da aresta externa
de 2 mm. Extruse com 4 mm na
direção da placa extratora.
Se você abrir a peça
separadamente,
verá o formato como
na figura ao lado. E
veja também que
todos os extratores
laterais também
serão editados.
Faça a mesma operação nos Extratores centrais, que ainda estão com tamanho reduzido em
relação à placa extratora. Se você perceber, acabamos fazendo as extrusões por cima da
placa extratora, para que o modelo fique correto, temos que fazer os furos na placa. Uma forma
fácil é utilizando a geometria do próprio pino extrator para que faça esses cortes
automaticamente. O comando que utilizaremos é o comando Cavidade. Edite o componente
placa extratora. Como esse componente que necessita dos cortes, será ele que irá ser editado.

Para ativar o comando, vá a
Inserir, Molde, Cavidade.
Selecione todos os pinos
extratores, deixe o fator de
escala em 0%, para que não
aumente o tamanho dos
componentes. Confirme o
comando. Veja que os cortes
são feitos na base da placa
extratora.
Esse comando também pode ser
utilizado para gerar cavidades de
frascos soprados. O único
cuidado que teremos que tomar,
é que o corte criado fica
vinculado com as peças
selecionadas. Saia da edição da
placa extratora. Abra a peça em
separado e veja os cortes feitos.
Volte para o molde. Exiba todos os componentes que foram ocultados para facilitar a
visualização. Reconstrua o modelo e salve as peças.

Moldes para sopro
Normalmente moldes para sopro são bem mais simples do que moldes de injeção.
Simplesmente necessitam de cavidades para que seja formado o frasco. O método empregado
para gerar essas cavidades pode ser tanto a ferramenta por cavidade quanto pelas
ferramentas do recurso combinar. A única diferença é que um irá gerar as peças na própria
peça e a outra ferramenta gera os modelos a partir de corpos sólidos dentro da peça.
Abra a peça Frasco refrigerante. Esse será o modelo com que faremos o molde
soprado. Esse modelo necessita de alguns ajustes antes de iniciar a confecção do molde. O
produto final mostrado para aprovação precisa ser diferente do modelo que será utilizado como
referência para projetar o molde. Isso porque, no molde, o recurso de casca necessita ser
desabilitado.
Para que o modelo tenha a geometria correta, primeiramente
iremos inserir uma configuração para o modelo do molde.
Altere para a aba de configurações. Crie uma nova
configuração com o nome Molde. Ative a configuração criada.
Nesse modelo, suprima o recurso de casca, o material e o
rótulo da garrafa.
Extruse com espessura de 120 mm e direção plano médio.
DESABILITE a opção mesclar resultado.
Faremos agora as
cavidades na base.
Ative o comando
Combinar. Como
corpo principal
selecione a base e
corpos a combinar o
frasco.
Em um molde de garrafa, não se necessita ter as
ferramentas de moldes, tais como linha e
superfície de partição, núcleo e cavidade,
superfície de fechamento... Abra um novo esboço
no plano frontal. Nesse esboço faremos as
medidas da base do molde.
As cavidades já estão formadas, mas como as bases ainda não foram divididas, o
resultado ainda não está aparente. Para que possamos dividi-las e formar novas peças com as
bases, ative o comando Dividir.

Como ferramenta de
aparagem, selecione um
plano ou face que irá
dividir o modelo. No caso
do nosso exemplo
selecione o plano frontal e
ative o comando Cortar
peça. Veja que o comando
dividirá o corpo sólido,
selecione quais corpos
serão utilizados. No caso
do nosso molde, selecione
os dois. Confirme o
comando.
Note que agora na pasta de corpos sólidos tem dois corpos divididos, que agora podem ser
salvos em peças separadas para serem inseridos em uma montagem.
Salve e feche as peças.

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