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模具拆装及应用虚拟仿真实验教学系统


模具拆装及应用虚拟仿真实验教学系统 操作流程见 附件:操作流程.pdf  


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一、项目背景

郑州工程技术学院机电与车辆工程学院秉承回归初心、以本为本培养应用型合格人才为目标,狠抓教学质量,注重过程管理,学生培养不计成本,第二课堂成果显著。

机电与车辆工程学院于2020年培养出第一届机械设计制造及其自动化专业本科生238名,为社会输送了一批为人诚实、学习扎实、做事踏实、生活朴实、精神充实、具有较强创新能力的“五实一新”人才。

模具是工业生产的基础工艺装备,被誉为“工业之母”。《模具设计与制造》课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业必修课。现代模具信息集成度高、系统复杂,采用真实装备进行实验存在如下问题:1、需要购置多台冲床、注塑机等设备,还需准备多套模具和拆卸工具,价格昂贵,前期需投入大量资金; 2、运行过程中电、液、气等资源消耗大,设备后期维护成本高,冲床等设备操作风险高、安全隐患极大;3、无法观察到设备内的结构和机构的运行特性;4、受经费、场地的限制,无法满足学生实际动手能力培养的需要,开放、自主设计、创新型实验更是难以开展。

基于此,搭建“模具拆装及应用虚拟仿真实验教学系统”,为学生的“学”和老师的“教”保驾护航。

二、系统功能介绍

本系统分为四大模块:教学、实训、练习、考试。实现了“教、练、考”一体化“全媒体”教学模式。

学生打开软件,在登录界面输入用户名和密码即可进入系统。

【教学模块】

教学模块由理论知识、注塑模具系列、冲压模具系列三部分组成。

理论知识涵盖了教材第一章到第九章的全部内容,满足学生课前预习课后复习的需要。

注塑模具系列包含了大水口模、小水口模、二板模、三板模、螺纹模等典型模具结构,此外还包含马达面壳、闹钟面壳、手机面壳、心形开关壳等塑料制品的模具及成型过程。冲压模具系列包含了落料模、冲孔模、级进模以及复合模等典型模具结构。

以大水口模为例,产品是遥控器底壳。学生可在该系统中认识到:模具总体结构的2D总装图,浇注系统,主流道采用圆锥形设计;冷却系统采用模板循环水路进行冷却;顶出系统,每个产品设置5根顶针。学生还可认识到成型零件(型腔、型芯)、导向零件(导柱、导套)、模胚零件(定模座板、定模板、动模板等)。此外还包含模具的加工工艺和装配。最后是遥控器底壳的成型过程,为了便于观察,成型过程采用透明的结构和3/4结构两种形式呈现出来。

教学模块以3D的表现形式让抽象的模型逼真地演示出来,提高了学习效率,提升了教学效果。

【实训模块】

实训模块由注塑模具系列、冲压模具系列两部分组成。

以切边模为例实训。学生可在演示环节,自动拆卸、自动安装模具,使学生可以熟悉整个模具结构、各个零件、以及拆装流程,然后进入实训模式。

实训模式包含拆卸、安装。切边模拆卸时,操作提示“下一步操作为-上模座分离”,选择工具“木棰”,在3D模型上上模座的位置点击,完成操作。系统操作提示“下一步操作是-导套”,选择工具,若工具选择错误,系统会提示拆卸未完成,重新选择正确的工具。根据系统提示,逐步完成拆卸操作。

系统会自动记录学生的每一步操作,并对每一步操作的正确性、规范性、安全性进行自动记录、评估,输出详细实验报告。学生填写实验报告,提交后,老师可进行批改。

【练习模块】

练习模块包含试卷练习、拆卸练习、安装练习。

在试卷练习环节,学生点击“开始练习”即可做题,学生提交试卷即可看到作答情况,老师可对习题进行修改和补充。练习模块中设置有选择题、填空题、简答题、实操题及开放性思考题等。

【考试模块】

考试模块包含我的考试、考试成绩、错题集。