车用涡轮增压器具有高效、环保、节能等优点，在汽油和柴油发动机上已经广泛应用。其中的铝合金叶轮在铸造工艺中易出现缩松、气孔等缺陷，导致成品率低，影响寿命。在铸造工艺设计阶段耗费时间较长，影响生产效率。本课题以某型号叶轮为研究对象，材料为ZL105A合金，质量700g，轮径99mm，叶片数14，壁厚0.5mm~3mm。模具设计和铸造工艺难度较大。本文采用三坐标测量仪与UG软件相结合的方式，获得精确的叶轮三维图。经低压铸造工艺分析，确定分型面，设计毛坯图和模具图。采用ProCAST模拟软件，先根据铝液充型状态和排气情况，调整压力-时间曲线，结果压力-时间参数为：充型0.01MPa，1s；增压0.05MPa，4s；保压0.05Mpa，120s；泄压4s；根据铸件的缩松体积分数，对浇注温度、石膏模温度和冷铁温度进行正交实验数值模拟。结果为：浇注温度680℃，石膏模温度225℃，冷铁温度175℃。对低压铸造的充型阶段水模拟表明；水的充型状态与数值模拟的结果相似，前期相对平稳，后期呈凸起的喷泉状；升压速率越大，充型时间越短，由于背压的增大，充型时间出现延迟；由于水模拟的模具在分型面无法排气，充型时间比数值模拟的时间长。对叶轮的重力铸造工艺分析，设计毛坯图和模具图，用ProCAST对浇注温度，浇注速度、模具温度三个因素进行试验模拟，最优参数为：浇注温度730℃，石膏模具预热温度225℃，冷铁温度175℃，浇注速度0.3m/s。经水模拟验证，水的流动状态与数值模拟的相符合，均有卷气现象和气泡产生；由于水模拟时的实际浇口面积较小，其浇注时间较长。将获得的工艺参数，经工厂小批量生产验证，低压铸造工艺的成品率较高位为95%，重力铸造的工艺为60%，说明优化的工艺参数合理。