实验目的

消失模铸造技术是目前铸造行业中最为“绿色环保”的铸造工艺,也是一项具有广阔应用前景的快速铸造新工艺,被誉为“21世纪的铸造技术”。 然而消失模铸造工艺过程复杂,铸型充填过程影响因素多,并且该铸造过程不可视,这增加了学生在学习了解该工艺上存在较大的认知困难。 然而消失模铸造技术作为比较新颖、先进的铸造工艺,其具体生产流程是铸造专业老师及学生必备的重要知识。 但是金属铸件消失模铸造成形过程难以对大批量本科生进行开放教学,主要有以下几个原因:

(1)实验直观性差,无法观察消失模模样成型过程、液态金属充型过程和实验设备的工作过程;

(2)金属凝固过程在砂箱内部完成,无法直接观测金属由液态到固态的转变过程,而且由于金属凝固晶粒尺寸小,难以直接从微观角度认识金属结构的变化;

(3)消失模铸造工艺复杂,实验过程属多实验交叉完成,消耗较大,因此,常规实验无法使材料成型及控制工程等相关专业学生得到消失模铸造的基本技能训练和切身体会,受限于实验性质,该类实验多为理论讲解,学生难以直接参与整个实验过程,制约了学生综合能力的培养。

为克服上述问题,结合生产实际案例,利用虚拟仿真技术,以“能实不虚”、“以虚补实”为原则,使学生直观认知金属消失模铸造成型工艺过程和设备工作过程,并通过交互操作、自主分析典型缺陷成因,优化工艺方案,达到提高学生工程实践和创新能力的目的。 通过本虚拟仿真实验,学生可以获得以下:

(1)能够理解掌握消失模模样成形机组成和结构;

(2)能够对指定件进行消失模铸造进行工艺设计,深入理解部件消失模铸造成形原理;

(3)能够分析消失模铸造焊缺陷产生原因;

(4)能够分析消失模工艺参数对回铸件形成质量的影响规律;

(5)通过自主设计、实验操作及其验证,结合生产实际,深入理解和领会课堂所学的理论知识。