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热加工虚拟仿真教学平台-合金棒材锻造加工制备课程

发布时间:2024-03-18

编辑人:灵图互动

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随着信息技术的飞速发展,虚拟仿真技术在教学领域的应用日益广泛,为专业实践教学提供了全新的解决方案。特别是在热加工领域,虚拟仿真教学平台以其独特优势,正逐步成为培养高素质热加工人才的重要工具。热加工领域中,热锻设备重型,场地占用大,运行成本高,锻造预热温度高,存在一定危险性,因而难以实现现场教学。热加工虚拟仿真教学平台,以其高度逼真的模拟环境,使学生能够在无需实际接触高温设备和材料的情况下,深入了解合金棒材锻造加工制备的全过程。通过该平台,学生可以反复进行模拟操作,掌握各种工艺参数对产品质量的影响,提升实践能力和创新意识。

热加工虚拟仿真教学平台

热加工虚拟仿真教学能够帮助学生建立完整的热加工知识体系,提升解决实际问题的能力。在合金棒材锻造加工制备课程中,虚拟仿真教学平台从三个方面实现了课程的优化。

1.虚拟仿真互动教学

学生可身临其境般置身于“真实”的工厂环境中,能够细致观察锻造设备的各个组成部分,并通过简单的点击操作深入了解其功能与运作原理。这一特点克服了传统“金属热加工工艺学”课程中实验难度大、成本高、操作不可逆以及存在高温高压危险性等诸多限制,使学生能够在安全、经济的环境中进行实践操作。通过以三维方式多角度展示各零部件模型,并对各零部件所采用的材料成形加工方式进行介绍,从而引导出对应课程内容。不仅提升了学生的学习体验,还使得复杂、危险的工艺过程变得直观易懂,有助于学生深入掌握热加工的核心知识与技能。

虚拟仿真互动教学平台

2.锻造工艺深度体验

通过虚拟仿真教学平台,学生们可以亲手操作,从锻造工艺的确定开始,细致调整始锻温度、终锻温度以及锻造加热速率等关键参数。在虚拟环境中,学生们能够完整地执行镦粗、拔长等锻造工艺,从而获得所需尺寸的锻件,这极大地突破了实验室条件的限制。更为重要的是,通过这一过程,学生们能够直观地建立起宏观塑性变形条件与金属微观组织演变之间的联系。这种直观的教学方式,使得学生们能够更深刻地理解金属塑性变形的基本原理与主要方法,掌握锻造工艺参数对合金微观组织演变及形成的影响,以及合金微观组织对其力学性能的影响规律。

3.锻造流程动态演示

热加工虚拟仿真能够在虚拟三维模型中仿真还原金属锻造的全流程工艺制作要素,模拟再现金属锻造过程。从原材料的准备到最终的锻件形成,每一环节都得以清晰展现。平台利用先进的虚拟仿真技术,模拟再现了金属锻造过程中的动态变化,包括金属的流动、变形、温度分布等细微环节,这些在实际实验中往往难以实现或观察。通过锻造流程的动态演示,学生不仅能够直观地理解锻造工艺的原理和要点,还能够深入探究不同工艺参数对锻造结果的影响,有效实际实验中难以做到、做不好、成本高等问题。

锻造流程动态演示

虚拟仿真教学平台的引入使热加工课堂理论与实践相结合,学生通过虚拟仿真教学平台可直观地认识金属铸造、锻造、冲压设备及其构造,并自主进行金属铸造、锻造及冲压的参数设计与优化。多样的学习方式极大地调动了学生的学习主动性和积极性,为高校培养技能和技术性人才提供了有力保障。


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