塑料模具虚拟实验室的研究和开发探讨

来源 :科学与财富 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaoyu_hit
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要: 随着科学技术水平的逐步推升,实验的相关人员在进行实验教学时,为了促进实验技术的进一步发展,从而将虚拟实验这种新型的实验模式运用到了实验教学之中。虚拟实验的应用和发展,是实验技术在发展的过程中新的发展方向,同时也能够通过这种方式,进一步的补充和完善传统实验教学模式,对于帮助高等职业教育做好高素质人才的培养工作,有着极大的促进作用。而塑料模具作为塑料加工工业中和塑料成型机配套,是一种赋予了塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。随着时代的进步和发展,各个高校在进行塑料模具专业的教学时,为了改善当前的教学环境,进一步的培养好技术应用型人才,从而进行了塑料模具虚拟实验室的研究和开发方面的工作。虚拟实验作为实验技术的一个重要发展方向,通过使用虚拟实验系统辅助实验教学,是实验教学改革发展的需要,有利于塑料模具专业的进一步发展。为了做好相关的研究工作,本文主要对塑料模具虚拟实验室开发的意义,塑料模具虚拟实验室的组成方式和主要的功能,以及塑料模具虚拟实验室的开发和应用进行了深入的分析,以推动相关教学的发展。
  关键词: 塑料模具;虚拟实验室;研究和开发
  0.引言
  随着我国教育改革和科学技术水平的进一步提升,我国现代职业教育在不断的发展过程中,为了促进教学的进一步发展,从而将实验教学运用到了教学之中。通过实验教学,有利于在一定程度上将理论知识与实践活动、间接经验与直接经验、抽象与形象相结合。由于理论教学存在着直观性、实践性、科研性、综合性与创新性等特点,因此对于技术应用型人才的培养,有着极大的促进作用。而虚拟实验室作为实验教学的重要的发展方向,将这种教学模式运用到塑料模具的教学之中,不仅有利于促进相关教学改革的进一步发展,同时对于职业教学观念、教学内容、教学手段也会产生深远的影响。因此,如果现代职业教育在进行塑料模具方面的教学时,如果做好了虚拟实验室开发方面的工作,对于塑料模具教学的发展,将会产生重要的意义。
  1.塑料模具虚拟实验室开发的意义
  作为现代职业教育中的重要教学类型,塑料模具课程是机械类的专业课程,是模具设计与制造专业和主干课程之一。进行塑料模具课程的教学和学习,能够让相关专业的学生在学习的过程中,不仅能够更好地掌握好塑料的特性和塑料成型规律,同时还能掌握好其中典型的塑料模具的结构,对于学生设计塑料模具能力的培养,有着极大的促进作用[1]。如果进行了塑料模具虚拟实验室开发方面的工作,就可以将来自于生产一线的典型塑料模具通过三维数字化的方式进行处理方面的工作,进而在计算机上进行模具结构认知、三维仿真、模具结构演示,能够清楚地观察到塑料材料在成形过程中的变化。在进行模具零件或部件进行移动、 旋转、实时缩放、剖切、测量及标注尺寸、虚拟装配等方面的工作时,由于虚拟实验室的开发和发展,这些工作都可以在电脑上通过鼠标与键盘的方式就能做好相关的工作,从而实现人机交互式模具拆装练习,对于培养会学习、勤思考、有决策、善沟通、能动手的模具技术应用型人才,有着极大的促进作用[2]。
  首先,如果进行了塑料模具虚拟实验室开发方面的工作,就能够在一定程度上帮助学生在进行相关内容的学习时,能够减少时间和空间方面的限制,学生通过这种方式,能够随时随地的进行相关知识内容的学习。同时,学生们还可以学习之前相关人员所进行研究的内容,进而通过促进自身创造性思维的发展,对之前人员所进行的研究进行进一步的創新,有利于自身塑料模具相关知识水平的进一步提升,从而促进自身的进一步发展。同时,如果做好了塑料模具虚拟实验室开发方面的工作,就能够在一定程度上促进学生学习基本方法和获得直接经验方式的改变。获得直接经验既是学生学习的重要方式,同时通过直接经验的影响,也能够帮助学生加深对于间接经验的理解,有利于学生的进一步发展。并且进行塑料模具虚拟实验室开发方面的工作,就能够帮助学生在进行相关实验的过程中将断续出现的问题进行进一步的连接,对于学生实验范围的进一步扩展,也有着一定的帮助。如果实验范围得到了扩展,就能够帮助学生促进实验质量的进一步提升,从而完成传统实验方式所无法完成的工作。同时由于传统的模具实验在进行的过程中,由于试验场地、设备和时间等方面的制约,就会使得相关的实验无法有效的进行开展,不利于学生的技术水平的提升。传统的实验模式需要通过两人甚至是多人之间的配合,才能进一步的推动相关实验的发展,不过如果开发了塑料模具虚拟实验室,就能够促进教学实验的进一步开放,通过计算机独自进行实验工作,有利于实验质量的进一步提升。
  2.塑料模具虚拟实验室的组成方式
  由于相关的职业教育学校所进行的塑料模具课程的教学,是根据教学大纲要求与模具实物实验室教学的需要进行开展的,因此为了促进教学的进一步发展,塑料模具虚拟实验室的组成,也必须按照一定的方式进行组合。而这其中,由于了解模塑工艺过程和材料成型规律、掌握模具工作原理、熟悉模具结构和模具零件装配关系,以及认识模具各个零件的名称、作用和相配零件的配合关系是塑料模具虚拟实验室的主要功能,因此塑料模具虚拟实验室的组成方式,则是通过以下的组成方式进行组合的。
  塑料模具虚拟实验室的组成,主要包括了模具介绍模块、模具拆装演示模块、模具工作原理仿真模块、模具虚拟拆装模块以及塑料模具设计资料进行组合的。并且不同的组成结构在发展的过程中,拥有着不同的作用。其中模具介绍模块是用于介绍模具的用途、适用范围、主要结构特点和模具零件的名称等方面的工作的,对于提高学生对模具认知程度,有着极大的促进作用[3]。而用于指导学生进行观察模具零件的装配关系,同时帮助学生加深理解零件结构特点和模具的拆装顺序,则是模具拆装演示模块所需要进行的工作。如果学生在学习的过程中,进行了仿真模具在进行生产时的开模、注塑、冷却、顶出脱模、制品跌落和合模过程中的机构运动过程方面的工作,进而实现了连续播放或单步播放仿真运动,说明学生进行了模具工作原理仿真模块的学习,这也是塑料模具虚拟实验室中重要的组成部分[4]。同时在整个塑料模具虚拟实验室中还有模具虚拟拆装模块,而这组成部分的主要功能,则是其中重要的人机交互拆卸和组装模具。通过这个部分,有利于学生在通过计算机鼠标和键盘进行相关实验时,能够对零件或部件进行移动、旋转、实时缩放、剖切、测量等方面的工作,逐步实现人机交互式虚拟拆装,有利于帮助学生进一步的提升实验质量,有利于促进学生的进一步发展。而塑料模具设计资料这一组成部分,其主要的功能就是帮助学生进行查询模块和数据管理模块方面的工作,对于学生的发展,也有着一定的促进作用。   3.塑料模具虚拟实验室的主要功能
  要想做好塑料模具虚拟实验室的开发和应用方面的工作,就需要对塑料模具虚拟实验室的主要功能进行一定的探究。根据之前的研究人员所进行的研究显示,塑料模具虚拟实验室的主要功能架构包括了模具结构认知、模具拆装实训以及模具运动仿真三个方面的功能。
  3.1模具结构认知
  按照模具分类,通过虚拟实验室认知各类模具系统的组成结构,以及相关的知识及标准部件。如浇注系统的浇口、冷却系统的冷却水管等。同时这里面还有一系列如设置透明度、缩放、旋转、平移等方面的辅助观察工具,同时还有线框显示、着色显示、艺术外观等方面的显示模式,这就是模具主要的结构类型[5]。
  3.2模具拆装实训
  作为模具教学虚拟实验室最重要的部分,模具拆装实训功能主要是通过查看标准的装配演示,以及自主拆装实训的实现进行体现的。如果进行了标准的装配演示的查看,就能够能实现对装配过程的播放,并且可以观察已正确装配的模具,播放演示其装配过程,同时也可以实现对模具的旋转,放大,查看知识等操作,有利于模具拆装实训的进一步开展。因此,为了做好相关的工作,必须选择正确的辅助工具进行装配和拆卸工作,进而将其放置在指定位置[6]。只有这样,才能促进模具拆装实训工作的进一步开展。
  3.3模具运动仿真的功能
  通过虚拟实验室系统调用模具三维模型,同时利用模具系统运动仿真工具箱,控制仿真过程与显示模式。通过这种模式的开展,有利于帮助相关人员提供知识引导机制以及各种观察控制工具,进而就可以查看某个结构的相关知识及标准部件[7]。通过模具系统工具箱的使用,可以控制仿真过程,实现连续运行,也可以单步仿真,对于塑料模具虚拟实验室的开发和应用,有着一定的促进作用。
  4.塑料模具虚拟实验室的开发和应用
  4.1塑料模具虚拟实验室的开发过程
  为了能够将塑料模具虚拟实验室顺利运用于对学生的教学过程中,促进学生技术水平的进一步,以帮助学生更好的在以后的工作中获得更多的进步,就需要做好塑料模具虚拟实验室的开发方面的工作。而为了能够实现模具虚拟实验室的功能,就需要在进行开发的过程中,将“平民化”的技术运用到冲压模具虚拟实验室之中,从而通过这种方式,最终实现教学型虚拟实验室的建设和应用,以促进塑料模具虚拟实验室的开发[8]。通过这种方式进行塑料模具虚拟实验室的开发,有利于模具设计人员进行模具方面的建设时,有利于帮助设计人员达到专注于模具结构研究方面的工作,进而充分体现出模具虚拟实验室的核心功能,有利于虚拟实验室的顺利开发,进而运用到实验环节之中,有利于促进实验人员实验技术水平的提升。
  而在进行开发的过程中,为了做好相关的工作,需要对塑料模具虚拟实验室首先进行三维建模,而三维建模的主要方式,则是通过相关的电脑软件如Pro/E、UG、Autocad进行建造的。在进行建模时,需要将Pro/E、UG软件格式文件转换成Autocad的DWG格式文件,进而将其倒入到3Dmax这一三维动画软件之中。通过这一步骤,有利于将相关模具的外型进行动画化的设计,从而实现对模具的工作原理仿真与拆装演示,进而促使塑料模具虚拟实验室得以开发和运用,有利于促进塑料模具虚拟实验室的进一步发展[9]。
  4.2塑料模具虚拟实验室的运用
  为了探讨模具虚拟实验室在教学中的应用效果,同时也为了充分了解学生利用虚拟实验室进行学习的情况,需要做好相关的调查工作进行相关问题的探讨。而所使用的调查方式,可以通过调查问卷的方式进行相应的调查工作。而所调查的人数,主要以100人为主。而通过这种方式進行分析的标准,则可以通过好、一般、差的方式进行分析。通过相应的调查和分析工作之后,需要对所进行调查的结果做好分析工作,所分析出来的调查结果,详情见表1。
  根据上述数据的显示,通过塑料模具虚拟实验室的开发和应用,对于学生的发展,有着极其重要的作用。其中主要体现在了以下几个方面。首先,将塑料模具虚拟实验室运用在实验教学之中,能够在一定程度上帮助学生促进学习积极性的进一步提升。并且由于学生们所进行的实验,都是通过独立方式进行实验的,因此有利于促进学生对于塑料模具相关知识理解能力的提升[10]。并且帮助了学生摆脱了传统书本教育和普通多媒体演示的教学模式,真实再现了各种教学场景,对于学生学习热情的激发,也有着极大的促进作用[11]。而且学生利用塑料模具虚拟实验室进行相关的实验工作,有利于促进学生思维能力的提升,能够有效地把
  知识学习和能力形成结合在一起,提高学生的动手能力,也有利于帮助学生提升职业技能。
  5.结语
  随着我国科学技术水平的进一步提升,我国塑料模具的实验教学也有了一定程度的改善。在发展的过程中,逐渐将模具教学虚拟实验室系统运用到了教学之中。通过模具教学虚拟实验室的开发和应用,不仅可以在一定程度上帮助学生在进行实验的过程中避免传统实验教学的缺点,同时还可以通过运用计算机进行相关的实验,促使学生实验效率的进一步提升,有利于促进课程教学改革的发展,有利于帮助教师改变教学方式和教学手段,同时也能够帮助学生促进自身专业能力的提升,有利于推动相关实验教学的进一步发展。■
  参考文献
  [1]许爱军,张文金.虚拟现实技术在职业教育中应用的现状、问题及对策[J].中国职业技术教育,2011,8(8):44-47.
  [2]蒋琴仙,施江澜,戴仁俊.冲压模具的结构分析与拆装网上虚拟实验[J].实验室研究与探索,2012,25(5),629-631.
  [3]黄慕雄.高校教学型虚拟实验室建设的现状与建议[J].电化教育研究,2014,5(9):77-80.
  [4]潘光永,赵悦,苗盈.模具专业第三代教学资源的开发[J].现代教育技术,2011,20(5):110-111.
  [5]陈晓琴.高职院校数字化教学资源体系的模型研究[J].职业技术教育,2011,12(14):85-87.
  [6]刘淳.交互式网络教学平台的研究与实现[J].南京大学学报:自然科学版, 2012,42(1):29-37.
  [7]吴纬纬,范建蓓.装备认知虚拟实验系统的开发[J].现代教育技术,2012,19(9):117-120.
  [8]孙传松.以科学发展观指导高校实验室建设[J].实验室研究与探索,2015,24(9):1-3.
  [9]马天挥基于PDM系统的注塑机虚拟设计平台[J].轻工机械,2011,27(2):l-3.
  [10]高颍,钟啸,许志国,等.基于VR的航空发动机虚拟教学实验系统设计[J].系统仿真学报,2013,20(11):2925-2930.
  [11]李风保,彭安盎,古天样.基于Web的网嬉化虚拟教学实验室[J].仪器仪表学报,2012,23(5):460-463.
其他文献
摘 要: 随着城市地铁的迅猛发展,地铁交通行业得到了显著的发展和进步。为了能够使地铁车辆得到健康正常的运行,为人们的出行提供便利的服务,检修人员应定期对车辆进行检查和管理,以此来提升服务质量,维护运行安全,使地铁管理走上规范化的道路。本文将对地铁车辆检修的概念及对地铁影响进行分析,并对检修过程中存在的问题以及相应的解决措施加以阐述。  关键词: 地铁车辆检修;检修;管理  引言:随着地铁交通行业的
摘 要: 新型一顺一丁组砌方式是在骑马缝组砌方式的基础上,每层的两列顺砖水平错缝1/2砖长,可以增强砌体整体性。通过对这种砌体和普通一顺一丁砌体做原位轴压试验,分析了新型砌体的轴心受压变形过程,与普通砌体对比分析了新型砌体抗压强度较低的原因。  关键词: 顺砖水平错缝;原位轴压法;抗压强度  0 引言  本人发明的实用新型专利《一种砌体》CN 203891250 U,由砌块按照一层丁砖与一层顺砖组
摘 要: 设备管理与维护是制造安装生产企业管理工作的重要环节,依靠人工点检的设备管理模式不仅无法胜任智能化管理的需要,也不符合企业的利益需求。因此,将以信息技术为基础的通讯、检测、维护等技术手段与企业设备管理融为一体,实现企业设备管理的信息化、智能化是企业发展的必然趋势。本文对企业设备管理与维护的现状进行了分析,明确了设备管理系统的流程和需求,在此基础上对设备管理系统的功能模块进行了划分,进而对其
摘 要: 随着社会经济的发展,直升机的应用频率不断增加,在舰载直升机执行任务的过程中,由于长时间处于高温高湿高盐的环境当中,使得甲板温度以及机库内温度和湿度显著提升,并且引起较强的腐蚀损伤,对直升机的安全产生较大的不利影响。本文将对直升机维修保障过程中存在的腐蚀问题以及解决方式进行分析。  关键词: 高温高湿高盐;舰载直升机;防腐蚀方法  引言:由于舰载直升机在执行任务的过程中,会较长时间的处于高
摘 要: 随着世界能源的日益匮乏,将目标转向无污染、储量丰富的太阳能是解决能源问题的重要方向。文章对光伏太阳能的重要意义进行了简要的分析,然后对光伏并网电站的最大功率跟踪系统进行了介绍,分析了最大功率跟踪系统中的斩波电路,包括降压转换器(BUCK)和升压转换器(BOOST),实现了光伏并网的最大功率跟踪点控制。最后,对系统的无功补偿进行了设计与讨论。  关键词: 太阳能;光伏并网发电;最大功率跟踪
文中通过对风景画中个性体验因素的阐释,说明了无时不在的个性体验因素对风景创作的重要性。思考如何充分利用好个性化语言对共性的生活进行创作,得出我们在研究绘画语言的同
摘 要: 随着科技的发展与社会的进步,在企业中数控机床的重要性逐渐凸显出来,电气设备作为数控机床的重要部件,一旦发生故障性问题,不仅会影响数控机床运行的状态,而且还影响工业产品的生产质量。本文将通过对数控机床电气设备常见的故障性问题进行分析,进而对数控机床电气设备故障维护技术以及数控机床电气设备故障维修与保养进行阐述,以供参考。  关键词: 数控机床;电气设备;故障维修;保养  引言  在我们国家
摘 要: 油系统是汽轮机机组的重要组成部分,其正常运行事关企业经济目标的实现。然而汽轮机的油系统却是检修工作中的常见故障,需要经常对其采取检修措施和保养措施,预防和处理好故障,保障机组的安全、平稳运行。本文将探讨汽轮机油系统的常见故障,针对其常见故障进行分析,然后提出具体的处理措施。  关键词: 汽轮机;油系统故障;检修;预防  引言  作为电力生产的主要机组设备,汽轮机是转换能量的旋转式动力机械
摘 要: 医院文化是处于一定经济社会背景下的医院,在长期医疗服务过程中逐步形成和发展起来的日趋稳定的独特的价值观和医院精神,以及依此为核心而生成的道德规范、行为准则、理想信念、医院传统等,并在此基础上生成的医院服务意识、服务理念以及经营战略等。它影响和规范着医院员工的行为以及各项管理职能发挥作用的方式和原则。为加强医院的人力资源管理,必须构建良好的医院文化,以使全体医务人员超值发挥效力作为。为此,
个展2005年纽约M.Sutherland Fine Arts个展2002—2005年上海陈凡画廊个展1997年德国布伦瑞克艺术学院陈宇飞工作室开放展1996年美国世达画廊“不解之结—陈宇飞作品展”1994