在汽車、機(jī)械、交通、電氣電子、航空航天等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)應(yīng)用中，金屬高壓鑄造（也稱壓力鑄造，簡(jiǎn)稱壓鑄）是金屬零件液態(tài)成型方法中最先進(jìn)、大批量生產(chǎn)效率最高的方法之一。

背景與痛點(diǎn)

由于工藝過(guò)程的復(fù)雜性和不能觀測(cè)，使其科學(xué)本質(zhì)和技術(shù)精髓的教學(xué)和科研成為難點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建壓鑄技術(shù)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，由仿真的壓鑄車間、裝備、模具和工藝過(guò)程組成，為自主開(kāi)展壓鑄技術(shù)裝備、模具和工藝設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)研究，深入探索復(fù)雜壓鑄工藝過(guò)程的內(nèi)在科學(xué)規(guī)律提供便捷有效的手段。

解決方案：原則與方針

金屬高壓鑄造技術(shù)主要由工藝控制技術(shù)以及壓鑄機(jī)、模具和合金材料三個(gè)要素相關(guān)的裝備和材料技術(shù)構(gòu)成。

根據(jù)壓鑄機(jī)、模具和壓鑄工藝三部分內(nèi)容教學(xué)要求，將金屬高壓鑄造技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容劃分為“基礎(chǔ)認(rèn)知、實(shí)訓(xùn)提高和綜合分析實(shí)驗(yàn)”三個(gè)層次，服務(wù)學(xué)生的“基本原理學(xué)習(xí)、實(shí)際運(yùn)用能力訓(xùn)練、綜合分析能力訓(xùn)練”。每部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中均包含多個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)。

解決方案：設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

幫助學(xué)生熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)：虛擬重建一臺(tái)真實(shí)的壓鑄機(jī)供學(xué)生使用。通過(guò)再現(xiàn)壓鑄機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，幫助學(xué)生了解壓鑄機(jī)的主要組成機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)； 

幫助學(xué)生了解壓鑄模具結(jié)構(gòu)：虛擬重建一套完整的真實(shí)模具供學(xué)生使用。通過(guò)模具拆散和自主組裝過(guò)程，幫助學(xué)生了解模具結(jié)構(gòu)及主要組成部件的作用；

幫助學(xué)生了解壓鑄裝備、工藝和質(zhì)量的關(guān)系：通過(guò)實(shí)際去操作虛擬壓鑄機(jī)，幫助學(xué)生了解壓鑄工藝過(guò)程、及其與壓鑄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；

幫助學(xué)生自主分析壓鑄工藝過(guò)程：虛擬重現(xiàn)壓鑄的充型和凝固過(guò)程。通過(guò)可視化和量化的過(guò)程數(shù)據(jù)幫助學(xué)生自主分析壓鑄工藝參數(shù)對(duì)壓鑄過(guò)程的影響，以及壓鑄產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)的影響規(guī)律。

結(jié)語(yǔ)

恒點(diǎn)與東南大學(xué)共同開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的“金屬高壓鑄造技術(shù)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”在知識(shí)傳授的基礎(chǔ)上，協(xié)同相應(yīng)的能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高，學(xué)生通過(guò)對(duì)虛擬仿真項(xiàng)目各個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的操作，最終掌握根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)和使用壓鑄機(jī)、模具和合金材料這三個(gè)要素資源，合理安排和組織壓鑄工藝最終獲得合格壓鑄產(chǎn)品的方法。