论文针对航空发动机收扩喷口调节片铸件在初期研制生产过程中遇到的铸件浇不足、缩松等问题展开研究,对浇注系统重新设计,采用计算机数值模拟对充型和凝固过程以及缩松缺陷数字化仿真,根据优化浇注工艺铸造成形调节片,分析了调节片内部质量和力学性能。浇注系统分析表明,调节片原浇注系统内浇口设计尺寸小,导致拱桥处内浇口尺寸当量热节圆直径过小,调节片铸件浇不足;采用当量热节法重新设计内浇口尺寸为25mm×35mm,并根据缺陷产生位置重新设计内浇口位置。基于重新设计的浇注系统,对浇注温度、充型速度、型壳预热温度对调节片充型和凝固过程数值模拟表明,所研究的参数范围均可以实现调节片型腔的充满,不会出现浇不足现象;高的浇注温度、型壳预热温度和充型速度条件下,任意参数的降低对凝固过程和凝固初始结晶时间的影响不是很显著;降低充型速度,型壳预热温度降低比浇注温度降低对影响凝固过程影响更显著。数值模拟缩松预测结果表明,高的充型速度和型壳预热温度条件下,降低浇注温度,调节片拱梁内产生缩松的几率变化不明显,调节片薄壁部位产生缩松缺陷可能性的区域增加;降低型壳预热温度,调节片拱梁内产生缩松的几率变化不明显,但调节片薄壁部位产生缩松缺陷可能性区域显著增加。低充型速度和高型壳预热温度条件下,降低浇注温度,调节片拱梁内产生缩松的几率变化不明显,但调节片薄壁上、中、下部位均有可能产生缩松缺陷,降低型壳预热温度,不仅调节片薄壁部位可能产生缩松区域增加,而且调节片拱梁内出现缩松可能性增加。根据数值模拟结果并结合几组实验验证,最终确定优化的调节片浇注工艺为充型速度25mm/s,浇注温度1500℃,型壳预热温度1000℃;采用优化的浇注工艺成形调节片,个别铸件有少许缩松缺陷,消除了浇不足、裂纹、气孔等缺陷,其合格率已提升至50%,与初期研制20%的合格率比较已有较大提高,并且力学性能满足指标要求。