本文首先选取AC4B铝合金材料为研究对象,设计实验所需的砂型铸造浇注试样,在其充型凝固过程中施加机械振动力场,以探究不同振动频率及振幅对铸件组织晶粒、金属液充填性能、缩孔缩松及力学性能的影响。通过对实验数据的分析与观测,同时建立相关数学模型进行机理分析,得出在铸件铸造过程中,施加振动力场的频率和振幅在一定范围内时,机械振动对铸件带来的效果是正向有益的;当振动频率和振幅超出这一范围后,机械振动则会带来负向的效果或无效果。最终得到在砂型铸造中,机械振动频率为30Hz～40Hz,振动幅度为0.15mm～0.2mm时,铸件的综合性能最佳。其次对某航空铝合金壳体铸件进行工艺参数优化,研究利用数值模拟技术获取相关数据,通过BP神经网络建立起工艺参数与铸件凝固时间及缩松缺陷的预测模型,使用遗传算法在搜寻空间内搜寻最佳铸造工艺参数。对比初始方案,使用BP神经网络和遗传算法结合的铸造工艺参数优化方法能够较好地控制铸件凝固时间和减小铸件缩孔缩松缺陷。最后在最佳振动参数与铸造工艺参数下,改变该壳体铸件砂型铸造下冒口的大小,探究振动对减小铸件浇冒口的大小的能力。通过实验得出:相比原重力铸造工艺方案,在合适的机械振动条件下浇注的壳体铸造能够减小约二分之一的浇冒口体积,并且铸件质量符合要求,可以为相关工厂铝合金铸件的重力铸造生产提供技术方案参考。