近十年来，铸造业经历了快速发展，企业逐步采用各种计算机数字化系统来支持与提升其工艺设计与管理水平。计算机数字化系统在铸造业中应用较重要的方面包括：支持铸造工艺设计的二维铸造工艺CAD、三维铸造工艺CAD、铸造CAE、铸造KBE、铸造ES等数字化系统，支持工艺管理与企业管理的铸造PDM、铸造ERP等数字化系统。随着产品研发周期的不断缩短及信息技术的革新，这些系统很难满足现阶段铸造工艺设计、管理及一体化的需求。一方面，制造业上下游企业因保密性与一致性的需要而采用二维、三维中性文件来传递零件图纸，导致原有的铸造工艺CAD等工艺设计工具不再适用；另一方面，工艺设计与管理数字化系统之间相互依存，原来自成体系的系统的单一性与局限性逐步突显出来，工艺设计过程及数据没有得到集成与管理，难以满足阶段铸造工艺设计工艺信息全面性、工艺数字化工具集成性、工艺设计高效性的需求。因此，本文针对现阶段铸造工艺设计与工艺管理这两个主题，突破现有数字化铸造工艺设计与管理系统的不足，探究建立数字化铸造工艺设计与铸造工艺管理平台，主要的研究工作和成果包括以下六个方面。　　首先，构建了数字化铸造工艺设计与管理平台，给出了该平台的总体框架，该平台以基于中性文件的二维铸造工艺CAD、基于中性文件的三维铸造工艺CAD为创新性数字化设计工具，以PDM数字化管理系统为基础平台，以PDM平台下基于知识的铸造工艺设计、铸造质量控制专家系统、铸造模拟数据挖掘为集成点。详细论述了平台的工艺设计工具的创新性、工艺信息的全面性、工艺数字化工具的集成性与工艺设计的高效性这四大特性，并指出了平台建立所涉及的关键技术。　　其次，针对当前二维铸造工艺CAD的不足，突破传统二维铸造工艺CAD研究与应用思路，首次提出了基于PDF与图片格式的二维铸造工艺CAD。详细阐述了二维CAD底层开发、坐标转换、PDF及图片兼容显示、二维绘图交互、图形识别、文件存储、基于对象事件的回退、无参数化铸造图元绘制等关键技术，展示了分型面、浇注系统、冒口视图、冒口补贴、加工余量、砂芯、冷铁、工艺说明等典型的铸造工艺图元绘制效果。　　第三，创新性地提出了基于中性文件的三维铸造工艺CAD，分析了OpenCASCADE几何内核的组成及特点，深入剖析了STEP中性文件的内部格式，建立了STEP文件转换到OpenCASCADE平台的对象映射关系，给出了OpenCASCADE平台下STEP中性文件解析的流程、算法及效果。基于OpenCASCADE几何内核，搭建了系统的各种实体造型类，以腰圆形暗冒口为例给出了铸造工艺图元三维CAD造型算法。　　第四，构建了本研究的数字化铸造工艺设计与管理平台的PDM基础平台。从PDM总体的角度，提出了面向PDM的元数据模型所包含的基础对象及其关系模型，给出了面向PDM的公共基础属性元数据集合。在充分考虑扩展到平台所包含的其它数字化工具与集成点的基础上，对图文档管理、产品管理、工作流及生命周期管理、访问控制管理这四大模块进行了系统研究，详细分析了各大模块作为数字化平台的信息集成与应用集成中心的需求、功能以及信息模型。　　第五，对平台包含的三个集成点进行了详细研究。从不同角度对铸造工艺知识进行了分类，叙述了不同类型知识在PDM系统的知识库构建方式，给出了铸造工艺辅助设计中的知识向导形式。界定了铸造质量控制专家系统功能范围，建立了基于产生式规则的缺陷专家推理机制。分析了铸造模拟数据挖掘流程以及铸造CAE产生的模拟结果数据，根据铸造模拟工程文件夹结构及内容，建立了铸造模拟数据挖掘模板，并给出了多种应用程序、数据文件的显示与集成方式。　　最后，在上述研究的基础上，成功研发了数字化铸造工艺设计与管理平台原型系统，结合铸造企业的实际案例展示了系统的主要功能及应用实例。对企业实际的三个铸钢件进行了二维铸造工艺CAD绘制，铸造工艺设计效率大幅提升；对企业实际的调整环铸件进行了三维铸造工艺CAD绘制，调用“华铸CAE”系统进行模拟分析，最后挖掘模拟数据到数字化平台下统一管理。系统的成功应用表明，在当前制造业以中性文件交换数据的环境下，本研究的创新性工艺设计工具能有效解决难以在中性文件上进行铸造工艺设计这一问题，同时，整个平台为铸造工艺设计和工艺管理提供了一个集成的数字化解决方案，满足当前铸造企业工艺设计的工艺信息的全面性、工艺数字化工具的集成性与工艺设计的高效性的需求，具有重要的理论指导意义与推广应用价值。