随着零部件产品不断朝着整体化、轻量化、精密化、复杂化的方向发展，铝合金铸件所占的比重越来越大，铝合金熔模精密铸造技术作为铝合金零部件的先进成型工艺也受到越来越多的关注。铝合金熔模铸件在表面质量和尺寸精度方面要高于其它铸造方法，有时甚至可达净成型（零机加工）水平，具有广阔的应用前景。但是其又存在工序繁多且相互影响，生产周期长，生产复杂曲面铸件时废品率高等缺点。　　 本文的研究对象为铝合金熔模铸造的高压水泵壳壳体，此壳体由于在高压环境下工作，须具有较高的安全系数，因此对致密性和精度要求都较高，成型后的铸件不能有任何铸造缺陷。然而在实际铸造过程中，由于壳体曲面形状复杂、壁厚不均匀以及浇注工艺方案不完善等方面的原因，壳体易发生缩松、缩孔、热裂等铸造缺陷，成品率较低，不利于大批量生产。因此有必要借助计算机数值模拟技术对壳体熔模铸造过程进行数值模拟，以便指导铸造工艺方案的优化。　　 通过对壳体结构、材料的分析，以及结合熔模铸造工艺浇注系统设计的一些基本原则，在现有侧立项注方案的基础上，设计了一套水平顶注方案作为优化备选方案。运用ProCAST铸造过程数值模拟软件对这两种浇注方案进行模拟，并对铸造过程中的温度场、应力场以及铸件缺陷情况进行分析。模拟结果显示，侧立顶注方案中铸件出现缺陷的类型和位置与实际铸件中基本一致;同时，水平顶注方案要好于现有的侧立顶注方案。　　 采用ProCAST数值模拟正交试验，对水平顶注方案的浇注工艺参数进行优化，得出最优工艺参数组合为:浇注温度750℃，浇注速度100mm/s，型壳预热温度300℃。此组模拟结果显示，铸件充型过程平稳，无明显的冷隔、浇不足。凝固过程中缩松、缩孔等缺陷全部集中在浇冒口部位，壳体本身无任何铸造缺陷。　　 最后，通过实验验证上述水平顶注方案与浇注工艺参数组合的可靠性。整个实验主要包括蜡模的制备、型壳的制备以及铝合金的熔炼与浇注等。铸造出的壳体，尺寸精度达CT4～5，表面粗糙度达Ra3.2;关键部位经X射线探伤检测，无超出技术要求的缩孔、缩松等铸造缺陷;经过打磨与热处理后强度与使用性能满足技术要求。实验结果显示，用ProCAST辅助铝合金熔模铸造工艺方案优化可靠性高，具有十分重要的经济意义。