鑄造行業作為一個古老的行業，在數千年人類發展過程中，曾經為人類文明的發展與進步作出了巨大貢獻。早在5000年前(qian)的(de)殷商時代，可以鑄造飲酒用(yong)的(de)杯，當作樂器用(yong)編鐘，祭祀用(yong)的(de)銅(tong)鼎(ding)，打仗用(yong)的(de)武器等，被譽為世界(jie)奇跡。青(qing)銅(tong)器的(de)鑄造就很(hen)發達，湖北隋縣(xian)出土的(de)一套(tao)青(qing)銅(tong)全套(tao)64支(zhi)，總(zong)重5噸(dun)多(duo)(duo)，其實(shi)磅礴，鑄造精(jing)美，紋路精(jing)細，敲擊時(shi)鏗鏘悅耳(er)，深沉渾厚，樂音(yin)和諧(xie)，扣人心弦(xian)。到(dao)了(le)漢代，生鐵鑄造就已(yi)(yi)成(cheng)規模。各種(zhong)農業用工(gong)具，打(da)仗用刀斧(fu)劍炮，裝飾用鐵人、鐵馬、方(fang)鼎，品種(zhong)繁多(duo)(duo)。考古發現，當時(shi)可鍛(duan)鑄鐵在(zai)中(zhong)國實(shi)用已(yi)(yi)經很廣泛。而(er)西方(fang)在(zai)公元1670年才發明(ming)歐法(fa)的白心可鍛(duan)鑄鐵。中國古代(dai)的鑄鐵生產技術要比歐洲早1000多年。

    進入20世紀，鑄造(zao)的(de)發展速度很(hen)快，其(qi)重(zhong)要(yao)因(yin)素之(zhi)一是(shi)產品技術(shu)的(de)進步，要(yao)求鑄件各種機(ji)械(xie)物理性能更好(hao)，同時仍具有良好(hao)的(de)機(ji)械(xie)加工性能；另一個原因(yin)是(shi)機(ji)械(xie)工業(ye)(ye)本身(shen)和(he)其(qi)他工業(ye)(ye)如化工、儀表等的(de)發展，給鑄造(zao)業(ye)(ye)創造(zao)了有利的(de)物質條件。建國50多年來，我國的重力鑄造工業從無到有，重力鑄造生產有利相當大的發展，隨著我國汽車、摩托車、家用電器、計算機等工業的發展，對重力鑄造件的需要量日益增加，以生產優質、精密、大型重力鑄造件的重力鑄造工業得到高速的增長和發展。

    目前，我國鑄件年產量已超過3100萬噸(dun)，居(ju)世界(jie)第一(yi)(yi)，是世界(jie)鑄(zhu)造(zao)生產(chan)(chan)大(da)國(guo)。由于鑄(zhu)造(zao)業(ye)其產(chan)(chan)品(pin)質量不一(yi)(yi)保證，廢品(pin)率較(jiao)高，所以在我國(guo)改革(ge)開放和經(jing)濟(ji)建設發展的(de)不斷深入以及國(guo)際市場競爭(zheng)更加激烈、嚴格的(de)條件(jian)下，對(dui)鑄(zhu)件(jian)生產(chan)(chan)實(shi)現科學化(hua)控制，確(que)保鑄(zhu)件(jian)質量，縮短試(shi)制周期，降低鑄(zhu)件(jian)成本，增加競爭(zheng)能力，提高經(jing)濟(ji)效益，加速產(chan)(chan)品(pin)更新和技術換代，對(dui)于促進(jin)我國(guo)傳統(tong)工業(ye)的(de)技術改造(zao)和國(guo)民經(jing)濟(ji)向質量效益型健康發展有著非常重(zhong)要的(de)現實(shi)意(yi)義。

    從60年(nian)代初凝(ning)固模擬(ni)技(ji)術(shu)(shu)首次(ci)被用來(lai)進(jin)行溫度場(chang)研究(jiu)開始，經過(guo)數十年(nian)的(de)(de)努(nu)力，鑄(zhu)(zhu)(zhu)件充型凝(ning)固過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)計(ji)算(suan)機模擬(ni)仿真技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)發(fa)(fa)展已進(jin)入了(le)工(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)實用化階段，鑄(zhu)(zhu)(zhu)造工(gong)藝設(she)計(ji)和實施也正(zheng)在逐步由經驗走向科學化。近(jin)年(nian)來(lai)，隨著(zhu)計(ji)算(suan)機技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)進(jin)一步發(fa)(fa)展，鑄(zhu)(zhu)(zhu)造工(gong)藝計(ji)算(suan)機輔助設(she)計(ji)，鑄(zhu)(zhu)(zhu)件凝(ning)固過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)數值(zhi)模擬(ni)等多項技(ji)術(shu)(shu)在鑄(zhu)(zhu)(zhu)造生產(chan)工(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)中得到越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)廣泛(fan)的(de)(de)應(ying)用。鑄(zhu)(zhu)(zhu)造過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)數值(zhi)模擬(ni)技(ji)術(shu)(shu)在改造和提升傳統鑄(zhu)(zhu)(zhu)造技(ji)術(shu)(shu)，降低產(chan)品(pin)成本(ben)，提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)造企業競爭(zheng)力等方面起到了(le)不(bu)可(ke)替代的(de)(de)作(zuo)用，其廣泛(fan)應(ying)用必將(jiang)為鑄(zhu)(zhu)(zhu)造行業帶(dai)來(lai)巨大的(de)(de)經濟(ji)效益和社會(hui)效益。

    鑄(zhu)件(jian)(jian)充(chong)型凝固(gu)數(shu)值模(mo)擬(ni)系統(tong)主要(yao)(yao)包括前(qian)處(chu)理、充(chong)型計算、凝固(gu)計算和后處(chu)理幾個主要(yao)(yao)模(mo)塊。鑄(zhu)件(jian)(jian)凝固(gu)過(guo)程(cheng)模(mo)擬(ni)包括溫(wen)度(du)(du)場(chang)計算、縮孔(kong)縮松(song)(song)預測，被(bei)學者稱(cheng)為鑄(zhu)件(jian)(jian)凝固(gu)過(guo)程(cheng)的(de)宏觀模(mo)擬(ni)。目(mu)前(qian)，一(yi)(yi)般的(de)溫(wen)度(du)(du)場(chang)模(mo)擬(ni)已經(jing)本成(cheng)熟，縮松(song)(song)、縮孔(kong)等缺陷預測也(ye)得(de)到(dao)了深入研究。對于數(shu)值模(mo)擬(ni)軟(ruan)件(jian)(jian)而(er)言，縮松(song)(song)、縮孔(kong)的(de)預測是凝固(gu)計算的(de)主要(yao)(yao)目(mu)的(de)之(zhi)(zhi)一(yi)(yi)，也(ye)是大多(duo)數(shu)凝固(gu)模(mo)擬(ni)軟(ruan)件(jian)(jian)的(de)主要(yao)(yao)功能之(zhi)(zhi)一(yi)(yi)，但(dan)是目(mu)前(qian)軟(ruan)件(jian)(jian)的(de)推(tui)廣以及應用還(huan)并(bing)不完善。

    ADC12鋁硅合金因具有強度(du)(du)和耐腐蝕性(xing)(xing)能高，熱(re)膨脹系數(shu)小，切削性(xing)(xing)能好及優良的(de)(de)鑄(zhu)造性(xing)(xing)能被(bei)廣泛應用于(yu)汽車(che)氣(qi)缸(gang)體(ti)(ti)、缸(gang)蓋、機車(che)減(jian)(jian)震器、引擎齒輪箱(xiang)(xiang)、農機齒輪箱(xiang)(xiang)等零(ling)部件。近年來，隨著汽車(che)、摩(mo)托車(che)工業的(de)(de)迅速發展，其主要用于(yu)小型(xing)汽車(che)的(de)(de)制動泵殼體(ti)(ti)及摩(mo)托車(che)減(jian)(jian)震器殼體(ti)(ti)等形狀較復雜，強度(du)(du)、精度(du)(du)要求較高的(de)(de)批量生產的(de)(de)中小型(xing)零(ling)部件。

    縮孔是鋁合金鑄件常見缺陷之一，嚴重的縮孔缺陷往往造成鑄件的大量報廢。目前國內的生產廠家主要是通過質量的檢測和工藝的改進相結合的辦法來減輕或消除此類缺陷。產品的試制時間較長，并造成了人力、物力的浪費。計算機模擬技術為預測鑄件缺陷，確保鑄件質量提供了一種簡便、經濟的方法。對凝固過程的計算機模擬也成功的用于澆冒口的輔助設計，但大都偏重于鑄鋼、鑄鐵件的應用，對鋁合金的應用研究較少。80年(nian)(nian)代中(zhong)期以(yi)(yi)來(lai)，隨著(zhu)計算機軟(ruan)硬件(jian)技(ji)術的(de)(de)(de)飛(fei)速(su)發展(zhan)，凝固(gu)過(guo)程數(shu)(shu)值模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)技(ji)術在(zai)(zai)鑄(zhu)造(zao)(zao)過(guo)程中(zhong)得到了(le)(le)廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)。當前，隨著(zhu)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)研究的(de)(de)(de)不斷發展(zhan)，模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)研究的(de)(de)(de)重點已經從早期的(de)(de)(de)溫度場模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)和近幾年(nian)(nian)較(jiao)受關注的(de)(de)(de)流場模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)轉向了(le)(le)以(yi)(yi)下兩個方(fang)(fang)面(mian)：一個是(shi)向微(wei)觀(guan)組織模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)以(yi)(yi)及力學(xue)性(xing)能模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)等方(fang)(fang)面(mian)進行深入的(de)(de)(de)探討，尋求新的(de)(de)(de)突破；另一個是(shi)在(zai)(zai)已有(you)的(de)(de)(de)溫度場、流場的(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)基礎上(shang)，針對(dui)特定(ding)的(de)(de)(de)鑄(zhu)造(zao)(zao)工(gong)(gong)藝(yi)，尤其是(shi)重力鑄(zhu)造(zao)(zao)工(gong)(gong)藝(yi)參數(shu)(shu)較(jiao)多。且對(dui)各項參數(shu)(shu)十分敏感的(de)(de)(de)特種鑄(zhu)造(zao)(zao)工(gong)(gong)藝(yi)，結合各種工(gong)(gong)藝(yi)因(yin)素進行模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)，追求更加準確的(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)結果，為(wei)工(gong)(gong)藝(yi)分析(xi)與優化提(ti)供依據。對(dui)實際的(de)(de)(de)鑄(zhu)造(zao)(zao)生產(chan)而言，后者(zhe)具有(you)更加現(xian)實的(de)(de)(de)意義。這意味著(zhu)在(zai)(zai)未來(lai)的(de)(de)(de)幾年(nian)(nian)里，凝固(gu)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)將進一步(bu)在(zai)(zai)各種新的(de)(de)(de)鑄(zhu)造(zao)(zao)工(gong)(gong)藝(yi)中(zhong)應用(yong)。國外(wai)許多鑄(zhu)造(zao)(zao)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)軟(ruan)件(jian)已經開發出重力鑄(zhu)造(zao)(zao)模(mo)(mo)(mo)塊，國內在(zai)(zai)這方(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)(de)研究較(jiao)少。

    在鋁(lv)合金重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)鑄(zhu)造(zao)(zao)生產(chan)(chan)(chan)中，重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)鑄(zhu)造(zao)(zao)件(jian)經(jing)常會產(chan)(chan)(chan)生一些(xie)縮孔、氣(qi)孔，產(chan)(chan)(chan)生這些(xie)問題的(de)因素很多，一是產(chan)(chan)(chan)品(pin)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)鑄(zhu)造(zao)(zao)時模具表面殘留水份，和鋁(lv)液(ye)接觸時，產(chan)(chan)(chan)生氣(qi)體，進入產(chan)(chan)(chan)品(pin)內部；二是重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)鑄(zhu)造(zao)(zao)件(jian)使用的(de)鋁(lv)合金除渣、除氣(qi)不夠；三(san)是重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)鑄(zhu)造(zao)(zao)用的(de)鋁(lv)液(ye)溫度(du)沒有掌控好(hao)；四是模具上存(cun)在一些(xie)問題。目前(qian)，對鋁(lv)鑄(zhu)件(jian)滲(shen)漏(lou)的(de)研究主要集中于以下方面：

1、利用數學的方法分析縮(suo)松(song)、縮(suo)孔(kong)形成(cheng)的熱力學和動力學因素，建立數學模(mo)型(xing)，使用計算機(ji)模(mo)擬鑄件凝固過程，確定鑄件中縮(suo)孔(kong)縮(suo)松(song)形成(cheng)的部(bu)位，然后進行分析并改(gai)變模(mo)型(xing)中的工藝參數以達(da)到消除或減輕縮(suo)松(song)目的，最終用于指導鋁合金鑄件的生產。

2、依據凝固過程的特性，在生產實踐中通過反(fan)復試驗，探(tan)索縮孔、縮松(song)形成的原因(yin)和(he)機理(li)，針對成因(yin)改(gai)進(jin)工藝(yi)消除或減輕縮松(song)、縮孔，以達到防治滲漏的目(mu)的。