砂型铸造作为金属零部件生产的核心工艺，其技术传承与创新升级在工业体系升级与教育现代化发展的进程中面临多种挑战。传统砂型铸造实训受限于场地安全、设备成本、工艺复杂性等因素，理论与实践脱节的单一化、零散化的实操与灌输式的理论教学形式已难以支撑未来行业和产业对高端应用型人才的需求。
伴随VR（虚拟现实）、MR（混合现实）等技术的发展，通过三维仿真技术定制化开发建设砂型铸造虚拟车间，构建MR混合现实实训室，为砂型铸造领域的人才培养提供了一条切实可行的解决方案，成为推动行业发展转型升级的重要支撑。
1. 实训室核心技术架构
砂型铸造虚拟车间以“虚实融合、精准复刻”为核心设计理念，依托MR混合现实技术，将虚拟仿真场景与物理实训环境有机结合。
实训室核心架构涵盖三大模块：
一是数字化建模模块，通过三维扫描与精准建模技术，以1:1比例完成真实铸造车间的数字化复刻，涵盖砂处理区、造型区、熔炼区、浇注区、清砂区等全功能区域，以及混砂机、造型机、造芯机、熔炼炉等关键设备的细节还原。
二是MR交互模块，借助专业交互设备实现虚拟场景与现实操作的实时联动，操作者可通过手势、语音或操作杆完成设备启停、工艺参数调整等全流程交互。
三是数据管理模块，对实训过程中的操作数据、工艺参数、质量反馈等进行实时采集与分析，为教学评估与教学优化提供数据支撑。
2. 砂型铸造虚拟车间
砂型铸造虚拟车间作为实训教学开展的核心功能载体，对理论认知到实操训练的全链条流程进行了完整覆盖。
在工艺认知层面，通过虚拟漫游功能，学习者可在砂型铸造虚拟车间各功能区域自由移动，直观了解车间布局逻辑、设备分布规律及各工序衔接流程，同时借助设备拆解、三维透视等功能，深入掌握核心设备的内部结构、工作原理及维护要点。
在实操训练层面，系统内置完整的砂型铸造工艺链路，涵盖模具安放、填砂紧实、分型面处理、浇口设置、通气孔布置、合箱浇注、清砂处理等十余个关键工序，学习者可在虚拟环境中反复进行标准化操作训练，系统将实时反馈操作规范性与工艺合理性。
3. 虚拟仿真实训系统
砂型铸造虚拟仿真系统具备个性化实训与质量分析功能。学习者可根据教学需求设计不同的学习流程和考核试题，围绕浇铸系统与工艺参数等内容专项培养，并随时抓取学习者的学习进度和检测结果，生成可阅读的学习质量分析报告，并进一步反馈到教学设计上。
在绿色制造导向下，实训室通过虚拟仿真替代部分实体实训，减少了型砂消耗、能源消耗及污染物排放，契合行业绿色转型需求。同时，多人同步实训功能支持团队协作训练，模拟真实生产场景中的岗位分工与流程协同，培养学习者的系统思维与团队协作能力，为企业输送符合智能制造需求的复合型人才。
砂型铸造虚拟车间以技术创新赋能传统工艺升级，通过砂型铸造虚拟仿真与MR混合现实技术的深度融合，构建“安全高效、虚实融合、可测可评”的实训教学平台。未来，随着技术的持续迭代，实训室将进一步拓展应用场景，为砂型铸造行业的高质量发展注入更强动力，并不断推动行业的智能化持续发展。
