目前阳极板铜模的制造,除采用普通浇铸法之外,已有压模成型工艺的设想及应用。参照澳大利亚汤斯维尔公司的压铸设备,云南铜业股份公司采用自行研制开发的大型半开式压力铸造机来生产阳极板纯铜模。采用压力铸造方式来生产铜模可以更有效地减少阳极板铜模表面的缩孔、缩松,降低表面的粗糙度,提高力学性能。但在实际生产中由于铸型的初始温度无法控制在最优范围内,生产出的铜模经常会出现热裂纹,所以本文通过对铜模凝固过程进行数值模拟来观察铜模温度及应力的分布。本文说明了大型半开式压力铸造机的工作原理,阐述了铸造过程的温度场和应力场的发展历程和研究现状,对传统压铸和挤压铸造技术加以区分,并简单介绍了挤压铸造的发展现状,简要说明了大型通用有限元ANSYS软件的功能和ANSYS在铸造热分析中的应用。介绍了温度场数值模拟的热传递的基础理论,根据热力学第一定律推导出用于稳态热分析及瞬态热分析满足热力学第一定律的微分方程,并分别建立了用于稳态热分析及瞬态热分析的有限元平衡方程,给出定解条件和边界条件,讨论了凝固过程的结晶潜热的三种处理方法,确定本课题采用定义热焓的方法来解决相变问题的分析；对用于应力场求解的热弹塑性模型的本构方程进行介绍,给出求解弹塑性矩阵的屈服准则、应变强化准则和流动准则,给出热弹塑性模型的有限元算法,讨论了ANSYS在进行热力耦合计算时两种耦合方法的应用场合,根据对本课题的研究和对比两种方法的应用场合,采用顺序耦合法计算铜模的热应力场更为合适。参照实际的压铸设备建立了压铸模具三维实体模型,采用大型通用有限元软件ANSYS对大型半开放式压铸机上模完全压入铜模后的铜模凝固过程进行模拟仿真,重点研究铜模的温度场和应力场的分布规律,观察铜模表面关键点的温度、温度梯度和应力随时间的变化规律,适当调整上模和铸型的初始温度来观察铜模铸件表面的热应力值,使其热应力尽可能的变小以避免实际生产中由过大的热应力所造成的热裂纹等缺陷,为在实际生产铜模找出最优的温度参数提供参考。