本文对球墨铸铁件的凝固过程数值模拟软件进行了研究与开发,整套模拟软件由前处理网格自动剖分程序、球铁件模拟计算程序和后处理计算结果显示程序三部分组成。前处理程序利用三维造型软件提供的图形数据接口STL格式文件,开发出了基于STL实体模型的网格自动剖分程序;模拟计算程序采用有限差分的方法,充分考虑材料、边界条件和热物性参数的非线性特征对凝固温度场进行计算;后处理程序中,利用 Windows提供的图形功能,实现了铸件三维网格剖分图形的显示,铸件的凝固动态显示和温度场的显示,并具有剖视、旋转及缩放等图形功能,使模拟的结果直观化、形象化。　　通过浇铸法,对金属型铸造Φ120球墨铸铁磨球工艺中铸件铸型界面传热系数进行了测定。利用热传导反算法中的Beck非线性估算法,研究确定了铸造凝固过程铸件铸型界面传热系数的变化规律。通过研究和确定界面传热系数,可以提高温度场数值模拟精度,进而提高铸造缺陷判断的精确度。　　将所开发的模拟软件应用于实际生产的金属型铸造Φ120球墨铸铁磨球工艺数值模拟中,通过计算温度与试验温度的比较确定了软件是可靠的、有效的、具有一定的实用价值。结合开发的温度场模拟软件,对现有的铸造工艺进行优化,其中优化方案一通过缩小直浇道和模芯尺寸的方法使得磨球的工艺出品率有所提高。优化方案二在优化方案一的基础上通过设计圆台状直浇道的方法将磨球的出品率提高了2.8％。优化方案三作为一个探索性试验,通过将浇道设计为球状的方法将浇铸系统由一模四球改为一模五球,模拟结果与试验结果均显示一模五球方案中第五球会在凝固过程中产生缩孔缺陷。