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材料冲压成型虚拟仿真-产教融合教学建设

发布时间:2024-03-19

编辑人:灵图互动

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随着科技的不断更新发展和产业的持续转型升级,我国教育教学事业也在不断推进改革和创新。通过结合高水平科学技术,促进产业与教育的结合以及科学与教育的结合,已经成为创新驱动的国家策略中培育优秀的创新型人才的基础方法。材料成型及控制工程专业从自身定位和特点出发,构建了冲压成型虚拟仿真的教学项目。虚拟仿真教学依托虚拟仿真等技术,模拟冲压成型工艺的全过程,为学生提供沉浸式学习体验。通过模拟真实环境,使学生直观了解冲压原理、设备操作、模具设计等知识,提高实践能力和问题解决能力,成为了现代工程教育的重要补充。

冲压成型的虚拟仿真教学围绕产教融合思路出发,教学课程建设主要从三点内容展开。

1.三维还原车间场景

通过对真实冲压车间进行高精度的三维建模,还原真实车间布局和生产流程。学生在仿真三维冲压生产车间里,能够直观地了解冲压设备的布局、操作流程以及生产线的运行情况。通过虚拟仿真三维建模,不仅能够提高学生的空间感知能力,还使他们对冲压成型的工艺流程有了更加深入的理解。同时,系统还可以根据教学需求进行灵活调整,模拟不同的生产场景和故障情况,让学生在虚拟环境中进行实践操作,提高应对实际问题的能力。

三维还原车间场景

2.材料认知虚拟仿真

虚拟仿真教学系统能够模拟各种材料的冲压过程,通过调整材料参数,学生可以直观地观察不同材料在冲压过程中的变形行为、力学性能和成型质量。这种虚拟实训不仅降低了实际实训的成本和风险,还提高了实训效率。同时,系统采用三维模型介绍冲压成型零部件的材料成形方式,并可以结合理论知识,对材料的物理性质、化学成分以及冲压工艺参数进行深入分析,从而引导出对应课程内容,帮助学生建立起材料性能与冲压成型工艺之间的内在联系。

材料认知虚拟仿真

3.冲压流程仿真实训

在实训前集中阐述实训的具体要求,然后由教师示范实训流程,接着由学生独立拆装冲压模具、自主学习冲压模具结构及冲压生产流程,最后进行大规模冲压零部件生产的仿真模拟(集中+分散),以及对大规模冲压零部件生产工艺的分析总结(集中)等步骤。冲压流程仿真实训还涵盖了故障排查、设备维护以及生产优化等多个方面。通过模拟实际生产中可能出现的故障情况,帮助学生学习如何快速准确地定位问题并采取相应的解决措施。或者模拟设备维护情景,帮助学生了解设备的日常保养和维修流程。

冲压流程仿真实训

虚拟仿真教学能够解决实训成本高、能源消耗高、风险高、费用高以及观察困难等问题。通过参考企业实际生产流程设计虚拟仿真演示内容,将企业拉到和学校相同的位置,有效推进校企融合教学的发展,提高学生的时间和实际工作应用能力。

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