Design gráfico 3D - Zhejiang Ningbo Hexin concentra-se na fundição de baixa pressão, fundição por gravidade, fabrico de moldes de fundição sob pressão, fábrica de fundição de alumínio

Conceção de produtos 3D

A Ningbo Hexin Moulding Co., Ltd. concentra-se em fornecer aos clientes soluções inovadoras através de mapeamento de alta precisão e tecnologia de design invertido. Com base em equipamento de mapeamento avançado e software profissional, a empresa recolhe com precisão dados espaciais de objectos e constrói modelos digitais para conseguir um design inverso eficiente nos campos do fabrico de maquinaria, design industrial e renovação de edifícios. A equipa restaura os detalhes da estrutura do produto através de mapeamento refinado, optimiza o protótipo através da combinação com o pensamento de design avançado, ajuda os clientes a completar a iteração do produto, a atualização do processo e a transformação tecnológica, e realiza com sucesso uma série de projectos complexos nos cenários de fabrico de equipamento, proteção de relíquias culturais, desenvolvimento de moldes, etc., o que ajuda as empresas a reduzir os custos e a aumentar a eficiência através do design orientado por dados.

Conceção inversa do produto

O processo de conceção inversa da Ningbo Hexin Moulding Co., Ltd. baseia-se em tecnologias de digitalização a laser 3D de alta precisão e de cartografia por drones. Através das cinco etapas principais — [recolha de dados, digitalização e modelação 3D, análise de características, reconstrução do modelo CAD e otimização do protótipo] —, recria com precisão modelos digitais de componentes complexos, equipamentos industriais e estruturas arquitetónicas, combinando a abordagem do design direto para otimizar o desempenho dos produtos e os processos de produção. A empresa fornece soluções técnicas passíveis de produção em série para áreas como a fabricação mecânica, o desenvolvimento de moldes e a comparação de produtos, utilizando a engenharia reversa orientada por dados para ajudar as empresas a encurtar os ciclos de I&D, reduzir os custos de adaptação e aumentar a competitividade no mercado.

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Conceção de moldes 3D

A conceção de moldes 3D utiliza a tecnologia digital para construir com precisão a estrutura do molde, abrangendo os três principais processos de fundição: fundição sob pressão, fundição a baixa pressão e fundição por gravidade, ajudando as empresas a produzir eficazmente peças de alta precisão. A conceção de moldes de fundição sob pressão é adequada para o fabrico de peças complexas (tais como peças de automóveis, invólucros electrónicos), baseando-se na tecnologia de enchimento de alta pressão e alta velocidade para garantir que as peças de paredes finas têm uma superfície lisa e dimensões precisas, e a principal preocupação é a resistência à pressão do molde e a eficiência do arrefecimento; a conceção de moldes de baixa pressão baseia-se num enchimento suave e de baixa pressão (0,01-0,05MPa) das cavidades para reduzir os defeitos dos poros, e é adequada para rodas de liga de alumínio e outros produtos de média a grande dimensão que têm elevados requisitos de densificação e concentração A conceção de moldes por gravidade baseia-se na modelação natural do peso do metal, com baixo custo e tempo de ciclo curto, e é adequada para a produção em massa de estruturas simples, tais como juntas de tubos, que necessitam de resolver os problemas de enchimento insuficiente e retração. Os três tipos de processos podem ser utilizados para pré-julgar defeitos através de modelação 3D e análise de simulação (como a simulação do fluxo de fusão e a deteção de tensões térmicas), otimizar as superfícies de separação e o design dos gases de escape e melhorar as taxas de rendimento, reduzindo simultaneamente os custos de moldagem, de modo a satisfazer a procura diversificada de peças fundidas de precisão nas indústrias automóvel, aeroespacial e de electrodomésticos.

Conceção de moldes de fundição injetada

A Hersin utiliza software CAD/CAM avançado (por exemplo, SolidWorks, AutoCAD) para conseguir o desenvolvimento digital de moldes de alta precisão e otimizar os sistemas de canais, as estruturas de arrefecimento e as soluções de ejeção para melhorar a vida útil do molde e a produtividade. Os nossos serviços de conceção abrangem peças para automóveis, peças electrónicas, electrodomésticos e outras áreas de fundição injetada, através da verificação de simulação 3D para reduzir o custo do molde experimental, para garantir a precisão da superfície de separação e o controlo da tolerância de ± 0,01 mm, para apoiar a conceção de superfícies curvas complexas e estruturas de paredes finas, para ajudar as empresas a encurtar o ciclo de desenvolvimento de produtos 30%. Fornecemos soluções personalizadas de suporte de moldes, corrediça e sistema de escape, em conformidade com as normas ISO9001, para satisfazer as necessidades do processo de fundição injetada de ligas de zinco/alumínio/magnésio.

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Conceção de moldes de fundição por gravidade

Com base no ProCAST, AnyCasting e outros softwares de simulação, conseguimos o desenvolvimento digital de moldes de tipo metálico, a conceção exacta do sistema de vazamento, o controlo da temperatura do molde e a estrutura de escape, para satisfazer as necessidades de peças complexas de paredes finas e de processos de fundição de paredes espessas. Concentramo-nos na fundição por gravidade de blocos de motores de automóveis, corpos de válvulas hidráulicas, peças aeroespaciais, etc. Através da simulação 3D, optimizamos a velocidade de enchimento e a sequência de solidificação para reduzir os defeitos de retração e porosidade e melhorar a taxa de rendimento em mais de 20%. Adoptamos a tecnologia de modelação paramétrica para garantir a precisão da superfície de separação do molde ±0,02 mm, apoiando a conceção da incorporação do núcleo de areia e a combinação de blocos para satisfazer as caraterísticas de fundição da liga de alumínio/cobre. Fornecemos uma gama completa de serviços, desde a otimização da estrutura do molde até à validação do processo, em conformidade com as normas de certificação ISO, para ajudar as empresas a reduzir a taxa de refugo do 15% e a encurtar o ciclo de produção do 25%.

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Conceção do molde de fundição de baixa pressão

Com base em UG, Pro/E e outras ferramentas CAD profissionais e MAGMASOFT, tecnologia de simulação Flow-3D, podemos alcançar um desenvolvimento preciso da estrutura do molde, otimizar o sistema de vazamento, controlo de pressão e distribuição do campo de temperatura do molde, e satisfazer as necessidades de peças complexas de paredes finas e peças fundidas de alta resistência. Estamos profundamente empenhados no campo da fundição a baixa pressão de cubos de roda em liga de alumínio para automóveis, carcaças de motores de energia nova, peças de precisão aeroespaciais, etc. Através da simulação dinâmica 3D para verificar a suavidade do enchimento de metal líquido, reduzimos eficazmente os defeitos de rolamento de ar e de afrouxamento e melhoramos a taxa de rendimento. 15%-20% adopta o conceito de design modular para suportar o módulo multi-cavidades e a estrutura de mudança rápida de molde, com um controlo de tolerância de ±0,03mm, que satisfaz o requisito de enchimento lento a baixa pressão de ligas de alumínio/magnésio e a necessidade de produção de peças complexas de paredes finas e peças fundidas de alta resistência. Caraterísticas do processo de enchimento lento e de baixa pressão da liga de magnésio. A previsão da vida útil do molde, a otimização do sistema de arrefecimento e os serviços de personalização da solução de porta, em conformidade com as normas IATF16949, ajudam as empresas a reduzir o custo do ensaio do molde 25% e a encurtar o ciclo de desenvolvimento do 30%.

Serviços de conceção 3D e engenharia digital

A Ningbo Hexin Mould & Plastic Co., Ltd. oferece uma gama de produtos que abrangeConcepção inversa de produtos, conversão de desenhos técnicos bidimensionais em modelação tridimensional, conceção 3D de moldes de fundiçãoServiços de engenharia digital em três grandes áreas. Com base em plataformas CAD líderes de mercado, como SolidWorks, UG/NX e AutoCAD, e em conjunto com ferramentas de simulação de fluxo de metal como ProCAST, MAGMASOFT e Flow-3D, a Hexin, logo na fase inicial do desenvolvimento de moldes, antecipa defeitos de fundição e otimiza o sistema de alimentação e drenagem através da modelação digital e da análise de simulação, limitando o número de ajustes e retificações dos moldes de teste aAté 2 rodadas, reduzindo significativamente o ciclo de desenvolvimento dos moldes e os custos associados à tentativa e erro.

Posicionamento do serviço:O design 3D constitui a fase inicial do processo de desenvolvimento de moldes de fundição. A Hexin oferece um serviço integrado que abrange desde a digitalização do produto → modelação 3D → conceção do molde → simulação de fluxo de material → fabrico do molde, com uma integração perfeita dos dados em todas as fases, evitando assim o retrabalho e a perda de informação decorrentes de um desfasamento entre os ficheiros de conceção e a fase de fabrico.

Processo de conceção inversa de produtos

No que diz respeito a peças físicas sem desenhos originais, à reprodução de peças de substituição para moldes antigos ou a necessidades de análise da concorrência, a Hexin recorre aDigitalização 3D de alta precisão + reconstrução de modelos CADAtravés de métodos de engenharia reversa, as peças físicas são convertidas em modelos digitais editáveis e otimizáveis. As cinco etapas do processo estão interligadas, garantindo que a precisão do modelo de engenharia reversa cumpra os requisitos de fabrico:

Recolha de dados tridimensionais

Utiliza-se um scanner a laser ou um equipamento de luz estruturada para recolher dados de nuvens de pontos da superfície das peças, com uma precisão de digitalização de ±0,02 mm, permitindo captar a curvatura de superfícies complexas, transições de arredondamentos e detalhes minúsculos.

Processamento e modelação de nuvens de pontos

No Geomagic Design X / SolidWorks, é realizada a redução de ruído, a junção e o ajuste de superfícies da nuvem de pontos, gerando um modelo em malha triangular (formato STL) para preencher as áreas não captadas pela digitalização.

Extração e análise de características

Identificar as características geométricas essenciais — planos de referência, orifícios de posicionamento, superfícies de encaixe e distribuição da espessura das paredes — e extrair informações sobre tolerâncias dimensionais e geométricas, fornecendo assim uma base para a modelação paramétrica.

Reconstrução de modelos CAD

Com base nos resultados da análise de características, reconstruiu-se um modelo sólido parametrizado no software CAD, corrigiram-se os defeitos de digitalização e adicionaram-se o ângulo de desmoldagem (1° a 3°) e os arredondamentos de fundição (R ≥ 1,5 mm).

Validação da otimização direta

Otimizar a estrutura do modelo com base numa abordagem de design orientada para o resultado, verificar a fabricabilidade através de simulação CAE e produzir desenhos técnicos (incluindo tolerâncias dimensionais e geométricas) e modelos de produção.

Conversão de desenhos técnicos bidimensionais em modelação tridimensional

Com base nas informações fornecidas pelo clienteDesenhos técnicos bidimensionais (DWG/DXF/PDF)Com base nisso, através de ferramentas de modelação CAD parametrizadas, as vistas planas, as cotações, os símbolos de corte e as informações de tolerância são convertidos em modelos digitais tridimensionais precisos. Este processo exige que os projetistas possuamCapacidade de interpretação de desenhos técnicosresponder com cânticosCapacidade de reconstrução geométrica do espaço, garantir que o modelo esteja em conformidade com a intenção do projeto dos desenhos:

Análise dos desenhos

Analisar, vista a vista, as cotações, os requisitos de tolerância e os símbolos de rugosidade superficial nas três vistas (vista frontal, vista superior e vista lateral) e na vista em corte, identificando os planos de referência essenciais e as relações de ajuste.

Modelação básica

No SolidWorks / UG/NX, constrói-se a geometria básica através de operações como extrusão, rotação, varredura e extrusão de curva, definindo os parâmetros do modelo de acordo com as dimensões do desenho.

Adicionar características detalhadas

Adicionar características de detalhe, tais como chanfros, arredondamentos, inclinação de desmoldagem, orifícios roscados e nervuras de reforço, e ajustar a precisão dimensional para ±0,02 mm, de acordo com as cotações do desenho.

Verificação da montagem

Realizar verificações de interferência e simulações de movimento em conjuntos com várias peças, a fim de validar as folgas de encaixe e os limites de movimento, garantindo que o modelo tridimensional cumpra os requisitos de montagem e utilização.

Concepção 3D de moldes de fundição

Cobertura de He XinMoldes para fundição sob alta pressão, moldes para fundição sob baixa pressão, moldes para fundição por gravidadeConcepção 3D de moldes para três tipos de processos. Os diferentes processos de fundição apresentam diferenças significativas no que diz respeito aos requisitos de resistência dos moldes, à concepção do arrefecimento, às estratégias de linha de divisão e à disposição das saídas de gás. A seguir, abordamos cada um destes aspetos, desde os parâmetros de conceção até aos métodos de simulação:

Conceção de moldes de fundição injetada

Precisão da linha de divisão±0,01 mm

Materiais de moldesAço para forjamento a quente H13 / SKD61

Conceção do sistema de arrefecimentoCanal de água adaptável + Tubo de refrigeração pontual

Ferramentas de simulaçãoFlow-3D / MAGMASOFT

Mecanismo de corrediçaRetirada hidráulica do núcleo / Colunas de guia inclinadas

aplicação típicaPeças para automóveis, caixas de componentes eletrónicos

O enchimento a alta pressão e alta velocidade (velocidade de enchimento de 50 a 100 m/s) exige que o molde possua elevada resistência à pressão e uma capacidade de arrefecimento eficiente. Pontos-chave do projeto: ① Otimização do sistema de alimentação e drenagem — através da simulação de fluxo de material, determinar a posição da entrada interna, a secção transversal e a disposição dos canais de transbordamento, garantindo o equilíbrio do enchimento; ② Conceção dos canais de arrefecimento — utilização de canais de arrefecimento contornados para controlar o campo de temperatura do molde (180~220 °C), evitando que pontos quentes provoquem aderência ao molde; ③ Sistema de ventilação — instalação de ranhuras de ventilação (profundidade de 0,08~0,15 mm) na linha de divisão e no núcleo, para reduzir os defeitos causados pela presença de ar.

Conceção do molde de fundição de baixa pressão

Precisão da linha de divisão±0,03 mm

Materiais de moldesH13 / QT500-7 Ferro fundido nodular

Método de vazamentoInjeção na base do tubo ascendente + manutenção da pressão e compensação de contração

Ferramentas de simulaçãoProCAST / MAGMASOFT

Pressão de enchimento0,02~0,08 MPa

aplicação típicaJantes de liga de alumínio, carcaça do motor

As características do processo de enchimento em fluxo laminar (velocidade de enchimento de 0,05 a 0,5 m/s) + compensação de contração por pressão (0,1 a 0,3 MPa) determinam que o núcleo do projeto do molde reside no sistema de vazamento e nos canais de compensação de contração. Pontos-chave do projeto: ① Diâmetro do tubo de subida do metal e posição da boca de injeção — garantir uma subida suave do alumínio fundido e um campo de temperatura uniforme; ② Controlo da solidificação sequencial — através do projeto do campo de temperatura do molde e do arrefecimento/aquecimento local, garantir a desobstrução dos canais de compensação; ③ Conceção da purga de ar — instalar tampões de purga (φ6 a φ10 mm) no ponto mais alto e na extremidade mais distante da cavidade, para evitar o acúmulo de ar.

Conceção de moldes de fundição por gravidade

Precisão da linha de divisão±0,02 mm

Materiais de moldesQT500-7 / HT250

Método de vazamentoInjeção por gravidade na parte superior/inferior + compensação de contração pelo canal de alimentação

Ferramentas de simulaçãoAnyCasting / ProCAST

Ajuste do núcleo de areiaMolde metálico + núcleo de areia com resina

aplicação típicaColetor do motor, carcaça da bomba

O enchimento por gravidade depende do desenho geométrico do sistema de vazamento para controlar o fluxo; o custo do molde é baixo, mas é necessário resolver de forma específica os problemas de enchimento insuficiente e porosidade por contração. Pontos-chave do desenho: ① Sistema de vazamento — desenho da secção transversal do canal transversal e da altura do canal vertical, de modo a garantir uma velocidade de enchimento moderada (evitando turbulência); ② Disposição dos canais de alimentação — utilização do método dos pontos quentes para calcular a posição e as dimensões dos canais de alimentação, de modo a permitir uma solidificação sequencial; ③ Combinação com núcleos de areia — conceção combinada de moldes metálicos e núcleos de areia de resina, adaptada a estruturas internas complexas.

Comparação abrangente dos parâmetros de conceção de três tipos de moldes de fundição

Parâmetros de projeto	Moldes de fundição sob pressão (HPDC)	Moldes de fundição sob baixa pressão (LPC)	Moldes para fundição por gravidade (GDC)
Precisão da linha de divisão	±0,01 mm	±0,03 mm	±0,02 mm
Materiais de moldes	Aço para forjamento a quente H13 / SKD61	H13 / QT500-7	QT500-7 / HT250
Vida útil do molde	80 000 a 150 000 ciclos de moldagem	30 000 a 50 000 ciclos de moldagem	2 a 100 mil ciclos de moldagem
Método de arrefecimento	Canal de água adaptável + Tubo de refrigeração pontual	Arrefecimento a água/ar; controlo de temperatura por zonas	Arrefecimento natural / Arrefecimento por ventilação local
Concepção do sistema de escape	Ranhuras de escape na linha de divisão (0,08~0,15 mm)	Tampa de purga (φ6~φ10 mm)	Plano de separação + Ventilação do núcleo de areia
Corrediça/Corrediça com núcleo extraível	Retirada hidráulica do núcleo / Colunas de guia inclinadas	Extração hidráulica do núcleo / Manual	Manual / Coluna de guia inclinada
Inclinação do molde de extração	1°~2° (interno) / 0,5°~1° (externo)	1,5° a 3°	2° a 5°
Ciclo de desenvolvimento de moldes	25 a 40 dias	20 a 30 dias	15 a 25 dias
Número de correções do molde de teste	≤2 rondas	≤2 rondas	≤2 rondas
Custo do molde (relativo)	高	médio	Baixa a média
Adaptar à espessura da parede da peça fundida	1 a 6 mm	3 a 15 mm	4 a 30 mm
Produtos típicos	Caixas de sensores para automóveis, dissipadores de calor eletrónicos	Jantes de liga de alumínio, carcaças de motores para veículos elétricos	Coletor do motor, corpo da válvula hidráulica

Simulação de fluxo de material e previsão de defeitos por CAE

He Xin introduziu, logo na fase de conceção do molde,Análise de simulação de fundição por CAE, através de simulação numérica, prever o comportamento de enchimento do metal fundido na cavidade do molde, o processo de solidificação e os possíveis defeitos de fundição, de modo a otimizar o projeto antes do fabrico do molde. As principais capacidades de simulação abrangem as seguintes dimensões:

Simulação do processo de carregamento

Simular o percurso de fluxo, a velocidade de enchimento e a distribuição de temperatura do metal fundido na cavidade do molde, antecipar defeitos como a presença de ar, isolamentos frios e enchimento insuficiente, e otimizar a localização da entrada interna e a secção transversal do canal de enchimento.

Análise do processo de solidificação

Calcular a sequência e o tempo de solidificação das diferentes partes da peça fundida, identificar as zonas de fase líquida isoladas e a localização dos pontos quentes, prever a tendência para a formação de poros de contração e cavidades de contração, e otimizar a disposição dos canais de alimentação e do sistema de arrefecimento.

Tensões térmicas e deformação

Analisar a distribuição das tensões térmicas e as tendências de deformação das peças fundidas durante os processos de solidificação e arrefecimento, prever o risco de fissuras térmicas e os desvios dimensionais, e orientar a conceção da compensação de deformação inversa do molde.

Campo de temperatura do molde

Simular a distribuição do campo de temperatura e o estado de equilíbrio térmico do molde na produção em série, otimizar a disposição dos canais de arrefecimento e os parâmetros do fluido de arrefecimento, de modo a garantir que a temperatura do molde se mantenha estável dentro da janela de processo (±10 °C).

Questões técnicas frequentes sobre conceção 3D e desenvolvimento de moldes

P: Qual é a precisão máxima que a digitalização por design inverso pode atingir? É suficiente para satisfazer os requisitos de fabrico de moldes?

O scanner a laser de alta precisão utilizado por He Xin atinge uma precisão de digitalização de ±0,02 mm no modo padrão, o que satisfaz as necessidades de conceção da grande maioria dos moldes de fundição. No entanto, é importante ter em conta que a precisão da digitalização não equivale à precisão do modelo final — a chave do design inverso reside na etapa de reconstrução do modelo CAD após o processamento da nuvem de pontos, em que o projetista precisa de identificar o ruído da digitalização e as características geométricas reais, procedendo à correção através da modelação paramétrica. No que diz respeito a características-chave, como superfícies de encaixe e orifícios de posicionamento, a He Xin procede, após a reconstrução, a uma verificação física através de um medidor de coordenadas tridimensionais, para garantir que a precisão do modelo cumpre os requisitos de engenharia. Se as peças incluírem zonas cegas de digitalização, como ranhuras profundas e estreitas ou orifícios profundos de pequeno diâmetro, poderá ser necessário complementar os dados com medições manuais.

P: É possível avançar diretamente para a conceção do molde se apenas dispusermos de desenhos bidimensionais e não de modelos tridimensionais?

Sim. A Hexin oferece um serviço completo de conversão de desenhos técnicos bidimensionais em modelação tridimensional, suportando a importação de desenhos nos formatos DWG, DXF, PDF, entre outros. No entanto, é importante referir que a integridade e a precisão dos desenhos bidimensionais afetam diretamente a qualidade da modelação tridimensional — caso os desenhos apresentem contradições nas dimensões, vistas em falta ou anotações de tolerância pouco claras, os designers terão de confirmar estes aspetos com o cliente antes de procederem à modelação. No caso de peças com superfícies curvas complexas (como rodetes, carcaças helicoidais, etc.), os desenhos bidimensionais têm dificuldade em representar de forma completa as informações das superfícies tridimensionais; por isso, recomenda-se o fornecimento de amostras físicas para a modelação por digitalização inversa, o que é mais eficiente e garante maior precisão.

P: A simulação de fluxo de material pode substituir os ensaios de molde? Ou continua a ser necessário realizar ensaios de molde para validação?

A simulação de fluxo de material não pode substituir totalmente os ensaios de molde, mas pode reduzir significativamente o número de ensaios. A experiência prática de He Xin demonstra que uma simulação CAE exaustiva pode reduzir o número de ciclos de ensaio e retificação de moldes dos tradicionais 4 a 6 ciclos para menos de 2 ciclos. A razão pela qual a simulação não pode substituir os ensaios de moldagem reside no facto de: ① o próprio modelo de simulação conter pressupostos simplificados (tais como o coeficiente de transferência de calor nas interfaces ou o modelo constitutivo dos materiais), o que implica desvios em relação às condições reais de funcionamento; ② as variáveis do processo de produção (tais como as flutuações da temperatura do alumínio fundido, a uniformidade do pré-aquecimento do molde ou a eficácia da aplicação do desmoldante) serem difíceis de reproduzir na íntegra na simulação. O método correto é "simulação primeiro, validação por ensaios de moldagem" — selecionar a solução ideal através da simulação e, posteriormente, confirmar e ajustar com precisão os parâmetros do processo através de ensaios de moldagem.

P: Que software utiliza a Hexin para o projeto de moldes? É possível fazer a integração direta com os formatos de ficheiros de projeto dos clientes?

He Xin utiliza principalmente o SolidWorks e o UG/NX para o desenho 3D de moldes, suportando a importação direta dos principais formatos CAD (STEP, IGES, X_T, STL, DWG, DXF, etc.). No que diz respeito aos ficheiros CAD nativos fornecidos pelos clientes (como SolidWorks .sldprt, CATIA .CATPart, Pro/E .prt), a He Xin também os consegue ler e editar diretamente. Caso o cliente utilize outras plataformas CAD, recomenda-se a exportação para o formato STEP AP242, que permite preservar a geometria e as relações de montagem, minimizando as perdas na conversão de dados. No que diz respeito à simulação de fluxo de material, a Hexin utiliza ferramentas especializadas como o ProCAST, o MAGMASOFT e o Flow-3D, podendo gerar relatórios detalhados de análise de simulação para avaliação pelo cliente.

Precisa de serviços de engenharia inversa ou de modelação 3D de moldes?

Envie os desenhos do seu produto, fotografias de amostras reais ou os requisitos de conceção; a nossa equipa de engenharia realizará uma avaliação técnica no prazo de 24 horas e apresentará o prazo de conceção e a proposta de orçamento.

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