在铸造生产过程中,铸造工艺设计为重中之重,而冒口-冷铁交互作用下的补缩系统设计成了核心问题。传统的冒口设计是利用模数法进行设计,然而冒口和铸件模数的比例关系不好确定,尤其是在冷铁作用下的比例关系更难确定,需要大量反复修正比例关系才能获得最终设计方案,从而导致设计周期长,不符合铸造工艺智能化的发展。近年来,基于知识的工程(KBE)的发展趋势越来越好,为冒口设计提供了新的思路。针对上述的问题,利用KBE技术将铸造工艺知识进行整合和管理,通过KBE技术设计补缩系统,从而提高初始工艺设计方案的准确性。本研究以UG NX 10.0为软件开发平台,以VS2012、Access2010以及UG/Open为开发工具,开发了基于KBE的铝合金铸件补缩工艺设计系统。该系统包括以下模块:BP网络推理机的学习和预测、数据库的调用和参数化绘图。其中在开发BP网络推理机时,发现学习次数和网络层数越高,精确度越高,但计算时间越长,应合理设置学习次数和网络层数。在研究铸件结构和浇注温度对铸件热节位置、大小、数量的影响及变化规律时,发现筋板越窄越高,热节位置就由交汇处向两侧移动并且个数由一个变成两个;在低压铸造下探索不同高度下热节模数的变化规律时,发现随着铸件的高度增加,热节模数先增加后减小,且热节位置处于铸件几何中心偏下的位置;研究冒口-冷铁交互作用下冷铁厚度大小、补缩压力和浇注温度对孔隙率的影响时,结果表明,冷铁厚度大小对孔隙率的影响最大,并且随着冷铁的厚度增加,孔隙率降低。最后针对大型薄壁筒形件进行补缩系统设计,提出方案一,进而对方案一模拟结果分析并改进,提出方案二进行模拟分析,在与传统方案对比时,发现利用KBE技术设计补缩系统时,设计周期缩短,提高设计效率,并且初始设计方案设计合理,铸件缩松倾向较小。