随着我国国民经济的增长和社会购买力的持续提高,汽车工业呈现出了前所未有的发展势头,发动机心脏部件活塞的生产也有了长足的发展。这就使产品对活塞的内在质量和寿命要求越来越高,传统的活塞浇注机模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。该课题从国内活塞模具的CAD/CAE技术与国际先进水平的差距和急需解决的问题着手,提出了集成CAD/CAE的思想,并结合实际生产的范例,实现了活塞浇注机模具的CAD/CAE集成,从而缩短试制周期,降低生产成本,提高了活塞的内在质量,对企业具有一定的指导意义,对提高企业的竞争力起到一定的促进作用。本课题以金属型铸造过程的数学物理模型为基础,阐述了ProCAST软件进行金属型铸造过程数值模拟的实现方法。采用UG软件进行活塞的三维实体建模,并根据实际生产设计出三种浇注系统。利用ProCAST软件对活塞有限元模型进行其铸造过程流场、温度场模拟,这样能够直观地显现出金属液在型腔内充型及流动的变化过程,进而比较缩孔缩松等缺陷,以此来评价选择最优的浇注系统。最后根据最优方案,利用UG软件完成了活塞浇注机的模具设计。