消失模铸造虚拟仿真实验教学项目

发布时间:2022-11-24

编辑人:灵图互动

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消失模铸造,是一种精确成型的铸造工艺,通过将泡沫塑料高分子材料制作成与零件结构和尺寸完全一样的模样,经粘接组合成模型簇且浸涂耐火涂料烘干后,埋入干砂振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液态金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。

消失模铸造具有不用砂芯、铸件无飞边毛刺、铸件精度高且均匀一致、生产效率高、易干实现机械化和自动化等优点,被誉为“21世纪的铸造新技术”,具有广阔的发展前景。然而传统的消失模铸造实验教学还存在设备落后、实践机会少、危险系数大等问题。

随着虚拟引整、材质渲染、计算机和VR设备等软硬件的突破性发展。将以沉浸式和交互性著称的虚拟现实技术用于消尖模铸造实验教学中,通过计算机科学技术将物理环境中的实体和数字数据转换为可视化甚至可触摸的3D虚拟场景,并且在计算机和外围设备的结合下,允许用户进入计算机模型创建的3D空间进行感知和交互,为消失模铸造实验教学设备更新、实践机会和危险等问题提供了有效的解决方案。

消失模铸造虚拟仿真实验教学项目构建的主要目的是使用户通过使用该套系统进行消失模铸造实验操作,从而理解掌握消失模铸造技术的特点、设备及整个工艺流程。

消失模铸造虚拟仿真实验教学系统主要涵盖四个功能模块:演示功能模块、认知功能模块、操作功能模块和考核功能模块。

消失模铸造虚拟仿真实验教学系统

1. 演示模块

消失模铸造虚拟仿真实验教学系统的演示模块的功能日的是对整个消失模铸造工艺流程进行一个自动演示和讲解。

演示模块将为学生演示整个消失模铸造工艺流程,使学生学习了解完整的消失模铸造工艺和知识,并为老师的实验教学提供展示范例。作为讲解消失模铸造理论和工艺的模块,演示模块是整个消失模铸造虚拟仿真实验教学系统的基础和核心,为认知模块、操作模块和考核模块提供了坚实的理论基础。

消失模铸造虚拟仿真实验教学系统的演示模块

2. 认知模块

消失模铸造虚拟仿真实验教学系统的认知模块的功能目的是对消失模铸造实验室的场景和设备进行展示认知。

经过消失模铸造实验演示的学习后,通过消失模铸造虚拟仿真实验教学系统的认知模块对场景和具体设备进行认知,可以使学生熟悉消失模铸造实验室的真实环境,了解各个设备在场景中的大概位置,学习设备的名称、结构、特点、作用和注意事项,熟悉相应设备的具体操作等,为学生能够深入了解消失模铸造,并为老师讲解实验设备提供模型。

消失模铸造虚拟仿真实验教学系统的认知模块

3. 操作模块

消失模铸造虚拟仿真实验教学系统的操作模块的功能目的是提供用户亲自动手实践消失模铸造工艺和操作的机会。

操作模块基于演示模块的内容和实际教学操作进行设计,同演示模块一样,因操作内容太多将整个消失模铸造操作分为泡沫塑料准备、泡沫预发熟化、发泡成型、开模取样、浇注系统制作、配料涂料、填砂造型、浇注与凝固、开箱落砂和铸件清理十个Scenes模块。

使用者学习了演示模块的理论知识和工艺流程,目经过认知模块加深对场景设备的认识和操作后,应该亲自动手操作进行消失模铸造,将理论运用于实际操作中,使学生加深对消失模铸造工艺和操作的记忆和理解,了解整个消失模铸造中每一步都涉及到哪些设备,需要进行哪些操作。

消失模铸造虚拟仿真实验教学系统的操作模块

4. 考核模块

消失模铸造虚拟仿真实验教学系统的考核模块的功能目的是检验用户通过课堂和软件学习实践后对消失模铸造的掌握情况。

在经过演示学习、认知了解和操作实践后,需要对学生进行考核,以检测其学习效果以及对消失模铸造知识的掌握程度,同时也可以验证消失模铸造实验教学的效果。

考核模块设计主要面向学生,以进行不带任何文字提示的实验操作的方式进行考核,在用户进行考核时后台自动计分并生成考核报告,存储在电脑中。

开模取样的操作对于消失模铸造很关键,且熟练开模能够加深对模具的认识,是本专业经常开展的一项实验课,故考核模块以开模取样这个Scene为基础,进行操作考核,考核操作正确步骤设计为:①点击取出闷头;②点击取出模具固定销;③点击取出模具上模;④点击取出滑块中间部分;⑤点击取出上滑块;⑥点击取出下滑块;⑦点击取出模样和型芯整体;⑧点击取出侧型芯;⑨点击取出中间型芯;⑩点击泡塑模样。考核模块开启后,生成考核文档,初始分值为一百。考核过程中,每一步无论操作正确还是错误,都能以正确动作进行,且后台自动计算分值并将操作对错记录到文档中,每步操作有十分分值,操作错误自动扣分。当完成最后一步操作后,后台输出得分生成考核报告,并退出考核模块返回主界面。

消失模铸造虚拟仿真实验教学系统的考核模块

消失模铸造虚拟仿真实验教学项目的建立,将极大地丰富学生的实验教学内容,直观地展示消失模铸造的过程细节,促进学生对实验设备和工艺流程的全面认知。同时,消失模铸造虚拟仿真实验教学系统充介发挥其教学功能,对学生进行操作辅导和考核,引导学生自发参上到消失模铸造实验中去,使其能够主动地学习并堂握有关消失模的工艺知识和操作,消失模铸造虚拟仿真实验教学系统可以一定程度上解决消失模铸造实验教学中存在的设备落后、动手实践少、学习场地受限、部分设备操作有危险等问题,为消失模铸造实验教学提供了一种全新的模式,较好地辅助教师的总验教学工作,对培养学生动手能力、进行操作式训练和基础性实践均具有重要意义。


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