注射座作为注塑机注射系统中的主要大型部件,需达到一定的力学性能要求。为确保注射座铸件在超声波探伤中达到2级标准,本文结合注射座的结构特点及生产现场的实际情况,初步确定设计阶梯式浇注、补缩系统和铸造工艺参数,利用Flow 3D软件模拟其充型和凝固过程,分析最终模拟结果选定合理的浇注系统方案和铸造工艺参数。本论文主要研究金属液在阶梯式浇注系统中的流动与注射座铸件易出现的铸造缺陷问题。通过建立通用模型,对比分析浇口比对金属液的流动顺序与状态的影响,优化阶梯式浇注系统组元比例。判断充型速度对紊流状态的影响,调整铸造工艺参数,获得高质量的注射座铸件。根据充型过程中的速度场、压力场和内浇口入水时间-速度曲线,确定充型前期是否出现金属液飞溅现象,中期是否出现提前溢流或回流现象,是否出现铸型侵蚀现象。改变底层内浇道的数量、形状与分布位置,增加直浇道窝,加厚中层内浇道的厚度,优化后的内浇道速度更加稳定,充型顺序更加合理。降低浇注速度,判断紊流状态和充型时间对卷气、二次氧化渣缺陷的影响。为研究卷气、氧化夹渣与缩孔等铸造缺陷的形成,借助Flow 3D仿真软件模拟计算充型过程的流动状态,基于卷气模型、表面缺陷追踪模型和缩孔模型等参数,分析铸件可能出现此三类缺陷的位置与概率。分析不同方案可知:方案二的浇注系统设计更为合理,可以有效降低铸件出现气孔、夹渣缺陷的可能性;方案三过长的浇注时间,虽然减轻了紊流状态,但是增加卷气体积分数与二次氧化渣浓度;对于使用阶梯式浇注系统的厚大断面球墨铸铁件注射座,充型过程的紊流速度判据不够准确,适当减少浇注时间更有利于降低卷气和二次氧化渣缺陷。对于铸件的凝固过程,残余熔体模数判据较为接近实际缩孔现象,本次补缩系统的设计可以有效降低缩孔缺陷形成的概率。本文通过Flow 3D仿真计算,结合工厂实际生产提出了多种缺陷的判断判据,采用优化后的浇注系统方案和铸造工艺参数,能有效地降低缺陷产生的机率,提高了注射座铸件的工艺出品率,减少生产试制时间,为铸造生产实践提供可靠的理论指导。