随着汽车产业的欣欣向荣发展,发动机缸体作为汽车零部件的重要组成部分,铝合金具有重量轻、比强度高的特点,发动机缸体使用铝合金生产可以有效减轻发动机的重量,达到汽车轻量化的目的。而压力铸造作为一种生产质量高的铸造方法,已广泛用于发动机缸体的生产中。近年来铸造数值模拟技术取得了长足的进步,发动机缸体利用数值模拟技术可以实现工艺优化、提高铸件质量,提前预测,降低生产费用。本文以ADC12铝合金发动机缸体为研究对象,利用ProCAST软件对缸体的充型和凝固过程进行数值模拟,并优化工艺参数,随后对铝合金成分进行优化,提高铸件质量,同时降低成本。铝合金发动机缸体数值模拟工艺参数的研究结果表明:通过计算铸件的投影面积,确定胀型力、锁模力和合金重量,选择DCC1250卧式冷室压铸机;缸体数值模拟工艺参数为压射比压为80 MPa,充填速度25～30 m/s,充填时间0.040～0.060 s,铝合金浇注温度620～720℃,模具预热温度为180～240℃,压射速度范围为5.2 m/s～12.1 m/s;根据缸体零件图的形状尺寸确定采用封闭型的浇注系统,在型腔周围布置了溢流槽,并确定了其形状和尺寸,为后续通过数值模拟来优化压铸工艺参数作了铺垫。采用正交实验分析的方法,研究了不同模具预热温度、压射速度和浇注温度对ADC12铝合金发动机缸体铸件的影响。数值模拟研究结果表明:通过缩松缩孔模拟结果、极差和方差分析得到模具预热温度影响最大,随着模具预热温度的升高,铸件产生缩松缩孔缺陷和热裂倾向越小,压射速度次之,随着压射速度的增加,铸件产生缩松缩孔缺陷越少,浇注温度影响最小,随着浇注温度的降低,铸件产生缩松缩孔缺陷越少;压射速度为12 m/s,浇注温度为680℃,模具预热温度为240℃,铸件缩松缩孔缺陷最少,铸件质量最好,质量指标为90。铝合金发动机缸体铝合金成分优化及充型和凝固模拟研究结果表明:设计的3种材料中,合金材料2#（1.1wt.%Cu、2wt.%Fe、2wt.%Mn）充型过程最为平稳,在厚薄壁交汇关键点部位,充型速度波动幅度最小,极大降低了产生铸造气孔的概率;680℃浇铸温度条件下,材料2#的热导率最小,为81.1627 W/m·K,密度最大,为2541.05 kg/m~3,其流动性最好。在凝固过程中,材料2#凝固速度最快,凝固时间为115.8 s,铸件的铸造质量最好,缩松缩孔缺陷最少;与ADC12铝合金相比较,材料2#合金成分中Cu含量降低,Fe和Mn含量增加,同时材料2#缩松缩孔缺陷最少;材料2#不仅铸件质量最佳,还达到了降低成本的要求。