鑄造行業(yè)作為一個古老的行業(yè)，在數(shù)千年人類發(fā)展過程中，曾經(jīng)為人類文明的發(fā)展與進步作出了巨大貢獻。早在5000年前的殷商時代，可以鑄造飲酒用的杯，當作樂器用編鐘，祭祀用的銅鼎，打仗用的武器等，被譽為世界奇跡。青銅器的鑄造就很發(fā)達，湖北隋縣出土的一套青銅全套64支，總重5噸多，其實磅礴，鑄造精美，紋路精細，敲擊時鏗鏘悅耳，深沉渾厚，樂音和諧，扣人心弦。到了漢代，生鐵鑄造就已成規(guī)模。各種農(nóng)業(yè)用工具，打仗用刀斧劍炮，裝飾用鐵人、鐵馬、方鼎，品種繁多?？脊虐l(fā)現(xiàn)，當時可鍛鑄鐵在中國實用已經(jīng)很廣泛。而西方在公元1670年才發(fā)明歐法的白心可鍛鑄鐵。中國古代的鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)要比歐洲早1000多年。

    進入20世紀，鑄造的發(fā)展速度很快，其重要因素之一是產(chǎn)品技術(shù)的進步，要求鑄件各種機械物理性能更好，同時仍具有良好的機械加工性能；另一個原因是機械工業(yè)本身和其他工業(yè)如化工、儀表等的發(fā)展，給鑄造業(yè)創(chuàng)造了有利的物質(zhì)條件。建國50多年來，我國的重力鑄造工業(yè)從無到有，重力鑄造生產(chǎn)有利相當大的發(fā)展，隨著我國汽車、摩托車、家用電器、計算機等工業(yè)的發(fā)展，對重力鑄造件的需要量日益增加，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、精密、大型重力鑄造件的重力鑄造工業(yè)得到高速的增長和發(fā)展。

    目前，我國鑄件年產(chǎn)量已超過3100萬噸，居世界第一，是世界鑄造生產(chǎn)大國。由于鑄造業(yè)其產(chǎn)品質(zhì)量不一保證，廢品率較高，所以在我國改革開放和經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的不斷深入以及國際市場競爭更加激烈、嚴格的條件下，對鑄件生產(chǎn)實現(xiàn)科學化控制，確保鑄件質(zhì)量，縮短試制周期，降低鑄件成本，增加競爭能力，提高經(jīng)濟效益，加速產(chǎn)品更新和技術(shù)換代，對于促進我國傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)改造和國民經(jīng)濟向質(zhì)量效益型健康發(fā)展有著非常重要的現(xiàn)實意義。

    從60年代初凝固模擬技術(shù)首次被用來進行溫度場研究開始，經(jīng)過數(shù)十年的努力，鑄件充型凝固過程的計算機模擬仿真技術(shù)的發(fā)展已進入了工程實用化階段，鑄造工藝設(shè)計和實施也正在逐步由經(jīng)驗走向科學化。近年來，隨著計算機技術(shù)的進一步發(fā)展，鑄造工藝計算機輔助設(shè)計，鑄件凝固過程數(shù)值模擬等多項技術(shù)在鑄造生產(chǎn)工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用。鑄造過程數(shù)值模擬技術(shù)在改造和提升傳統(tǒng)鑄造技術(shù)，降低產(chǎn)品成本，提高鑄造企業(yè)競爭力等方面起到了不可替代的作用，其廣泛應(yīng)用必將為鑄造行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

    鑄件充型凝固數(shù)值模擬系統(tǒng)主要包括前處理、充型計算、凝固計算和后處理幾個主要模塊。鑄件凝固過程模擬包括溫度場計算、縮孔縮松預(yù)測，被學者稱為鑄件凝固過程的宏觀模擬。目前，一般的溫度場模擬已經(jīng)本成熟，縮松、縮孔等缺陷預(yù)測也得到了深入研究。對于數(shù)值模擬軟件而言，縮松、縮孔的預(yù)測是凝固計算的主要目的之一，也是大多數(shù)凝固模擬軟件的主要功能之一，但是目前軟件的推廣以及應(yīng)用還并不完善。

    ADC12鋁硅合金因具有強度和耐腐蝕性能高，熱膨脹系數(shù)小，切削性能好及優(yōu)良的鑄造性能被廣泛應(yīng)用于汽車氣缸體、缸蓋、機車減震器、引擎齒輪箱、農(nóng)機齒輪箱等零部件。近年來，隨著汽車、摩托車工業(yè)的迅速發(fā)展，其主要用于小型汽車的制動泵殼體及摩托車減震器殼體等形狀較復雜，強度、精度要求較高的批量生產(chǎn)的中小型零部件。

    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(nèi)的鋁鑄件生產(chǎn)廠家主要是通過質(zhì)量的檢測和工藝的改進相結(jié)合的辦法來減輕或消除此類缺陷。產(chǎn)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(shù)為預(yù)測鑄件缺陷，確保鑄件質(zhì)量提供了一種簡便、經(jīng)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(shè)計，但大都偏重于鑄鋼、鑄鐵件的應(yīng)用，對鋁合金的應(yīng)用研究較少。80年代中期以來，隨著計算機軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，凝固過程數(shù)值模擬技術(shù)在鑄造過程中得到了廣泛的應(yīng)用。當前，隨著模擬研究的不斷發(fā)展，模擬研究的重點已經(jīng)從早期的溫度場模擬和近幾年較受關(guān)注的流場模擬轉(zhuǎn)向了以下兩個方面：一個是向微觀組織模擬以及力學性能模擬等方面進行深入的探討，尋求新的突破；另一個是在已有的溫度場、流場的模擬基礎(chǔ)上，針對特定的鑄造工藝，尤其是重力鑄造工藝參數(shù)較多。且對各項參數(shù)十分敏感的特種鑄造工藝，結(jié)合各種工藝因素進行模擬，追求更加準確的模擬結(jié)果，為工藝分析與優(yōu)化提供依據(jù)。對實際的鑄造生產(chǎn)而言，后者具有更加現(xiàn)實的意義。這意味著在未來的幾年里，凝固模擬將進一步在各種新的鑄造工藝中應(yīng)用。國外許多鑄造模擬軟件已經(jīng)開發(fā)出重力鑄造模塊，國內(nèi)在這方面的研究較少。

    在鋁合金重力鑄造生產(chǎn)中，重力鑄造件經(jīng)常會產(chǎn)生一些縮孔、氣孔，產(chǎn)生這些問題的因素很多，一是產(chǎn)品重力鑄造時模具表面殘留水份，和鋁液接觸時，產(chǎn)生氣體，進入產(chǎn)品內(nèi)部；二是重力鑄造件使用的鋁合金除渣、除氣不夠；三是重力鑄造用的鋁液溫度沒有掌控好；四是模具上存在一些問題。目前，對鋁鑄件滲漏的研究主要集中于以下方面：

1、利用數(shù)學的方法分析縮松、縮孔形成的熱力學和動力學因素，建立數(shù)學模型，使用計算機模擬鑄件凝固過程，確定鑄件中縮孔縮松形成的部位，然后進行分析并改變模型中的工藝參數(shù)以達到消除或減輕縮松目的，最終用于指導鋁合金鑄件的生產(chǎn)。

2、依據(jù)凝固過程的特性，在生產(chǎn)實踐中通過反復試驗，探索縮孔、縮松形成的原因和機理，針對成因改進工藝消除或減輕縮松、縮孔，以達到防治滲漏的目的。