熔模铸造是一种先进的净近形成型技术，可以获得传统铸造方法难以得到的轮廓清晰、结构复杂的薄壁型铸件，但其存在生产周期长，铸件质量不易控制的缺点。随着科学技术的发展，数值模拟技术的出现为熔模铸造业开辟了新的发展方向，对于保证铸件质量，降低生产成本，提高企业经济效益有着重要的作用。　　 本文研究对象为铝合金熔模铸件导风叶轮，由于其叶片较薄、曲面复杂且厚度不均，在实际生产过程中极易产生缩孔、缩松缺陷和裂纹变形，废品率较高，严重影响了企业的正常生产。鉴于以上原因，本文将借助于数值模拟技术，通过对导风叶轮熔模铸造过程进行仿真分析，获得浇注工艺方案及最佳参数组合，并通过具体实验对其正确性进行验证，以便指导铸造工艺方案设计，确保铸件质量。所做具体内容如下:　　 1.通过对铝合金导风叶轮铸件结构及熔模铸造生产特点的分析，结合浇冒口设计基本理论和实际生产经验，设计出顶注式四冒口的浇注补缩系统。同时借助于GeoMESH和MeshCAST网格剖分工具，对铸件和浇注系统采用不同步长的网格单元进行有限元剖分，在保证模拟准确性的同时有效地提高了模拟效率。　　 2.运用ProCAST模拟软件对铝合金导风叶轮浇注工艺方案的充型凝固过程进行数值仿真，通过分析充型过程中金属液流动的平稳性，尺寸轮廓的完整性以及凝固过程中铸件各部位的温度、固相分布情况，预测出缩孔、缩松缺陷集中出现在冒口附近，验证了浇注工艺方案设计的合理性。　　 3.以导风叶轮铸件缩孔缩松和有效应力为考核指标，选取浇注温度、浇注速度和型壳预热温度为设计变量，建立三因素三水平虚拟正交试验表，借助于数值模拟软件ProCAST，分别模拟分析九组试验。由模拟试验得到最佳浇注工艺参数组合为浇注温度720℃，浇注速度0.06m/s，型壳预热温度400℃，从该试验组的模拟结果可以看出，叶轮本体部分无明显缩孔、缩松缺陷，最大有效应力为115.3Mpa，最大变形量为0.2464mm，满足导风叶轮铸件设计和使用要求。　　 4.在熔模铸造工艺实验中，设计出一套蜡模分体式压型模具和拼装组合成型工艺方案，获得了导风叶轮熔模铸造整体蜡模，降低了模具设计难度，缩短了模具制造周期。同时以硅溶胶为粘结剂，选用320目刚玉粉作为面层耐火材料，100目刚玉砂作为面层撒砂材料，320目煤矸石粉作为加固层耐火材料，10～20目煤矸石砂作为加固层撒砂材料，采用五层半的型壳制备工艺，制备出强度高、导热性好、具有一定退让性和抗变形能力的型壳。最后，采用本文数值仿真得到的浇注工艺方案及最佳参数组合浇注A356铝合金，获得了尺寸精度为CT4～5级，表面粗糙度为Ra3.2的导风叶轮铸件。关键部位经检测后无缩孔、缩松缺陷，符合相关技术要求，验证了浇注方案和最优工艺参数的准确性与可靠性。　　 以上研究为ProCAST数值模拟在铸造缺陷控制和工艺参数优化方面的工程应用提供了可靠案例，同时期望导风叶轮铸件铸造过程的数值仿真对实际生产具有指导意义。