近年来铸造企业对数值模拟软件的引进越来越多，著名的商业软件有MAGMA、PROCAST等。目前主要应用上述软件模拟液态金属的充型情况，消除气孔或夹砂等缺陷；模拟铸件凝固过程中的补缩情况，以消除缩孔和缩松等缺陷。除此之外，铸件冷却凝固后的热裂和变形等缺陷也是企业十分关注的，该缺陷主要由于铸件凝固后的残余应力而产生。因此对铸件凝固过程热应力场的数值模拟具有十分重要的意义。目前铸造凝固过程热应力场数值模拟主要基于FDM/FEM的单向耦合数值模拟方法，该方法未考虑铸件凝固过程中铸件/铸型间界面热阻的变化。本文提出了基于ANSYS的FEM/FEM铸造凝固过程热应力场双向耦合数值模拟方法。该方法将铸件/铸型（芯）作为整个系统同时参与计算，这样能比较全面考虑力学边界条件。使用接触单元法处理铸件/铸型间的相互作用，根据铸件/铸型间的接触信息计算界面热阻，并反馈到下一步热分析中，实现温度场和应力场的相互影响。选取典型铸件应力框作为研究对象，采用双向耦合方法和单向耦合方法对其进行计算，并将模拟结果同实验数据进行对比。结果表明，使用双向耦合方法得到的温度分布更接近实验结果。采用双向耦合方法对列车车轮铸造过程热应力场进行数值模拟，获得较为满意的结果，表明双向耦合方法也适用于工程应用零件的热应力场模拟。