本课题以某铸造厂的小型缸体铸件为具体的研究对象,利用专业铸造模拟软件ProCAST,对其在3种不同浇注温度、3种不同落砂温度条件下进行铸造过程温度场、应力场的计算机数值模拟,得到其残余应力、应变分布和冷却过程的应力、应变变化情况。分析了浇注温度、落砂温度对温度场分布、冷却速度、应力和应变的影响。根据ProCAST的特点、模拟的内容以及计算机的硬件条件,把整个数值模拟分为充型模拟、落砂前的应力计算和落砂后的应力计算三个部分。在模拟计算中,采用了对称面、温度场-应力场单向耦合法和考虑铸件/铸型间的相互作用的方法。通过分析可以得到:浇注温度对温度场分布规律和冷却速度有影响,随着浇注温度的升高,铸件在铸型内冷却速度降低,但落砂后的冷却速度升高;铸件应力、应变随时间变化的变化规律;落砂前,随着浇注温度的提高,有效应力先几乎不变,然后当超过1410 o C后有效应力开始降低;落砂后,浇注温度越高,残余应力越小;落砂温度越高,落砂时的有效应力越小,但最终的残余应力越大;相同浇注温度条件下,落砂温度越高,落砂时的位移值越小,但铸件最终的残余应变越大;相同的落砂温度条件下,浇注温度越高,其准备落砂时的位移值就越大,但浇注温度对最终的残余应变的影响没有任何规律。本文在ProCAST平台下实现了不同工艺参数下的缸体铸件的数值模拟,为工艺设计人员提供了新的改进和优化工艺的手段,而不是采用传统的“试错法”,从而降低了生产成本。因此,本研究成果具有重要的理论意义及较高的工程实用价值。