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熔模铸造可以生产传统铸造方法难以成型的复杂结构薄壁精铸件，是一种先进的近无余量成型技术。熔模铸造铝合金零部件在实际生产中应用广泛。然而熔模铸造存在生产周期长，铸件质量不易控制等缺点。随着计算机技术的持续进步，数值模拟技术在生产中的应用为熔模铸造业的发展开辟了新途径。借助于数值模拟技术，熔模铸造的生产效率大幅提升，生产铸件的质量也得到保障。本文以某铝合金工业机器人零件的熔模铸造工艺为研究对象，借助数值模拟方法对工艺进行优化，以消除铸件的缩松、缩孔缺陷，并用实验加以验证。 首先，本文运用铸造数值模拟软件ProCAST对前期试制机器人件工艺的充型和凝固过程进行数值模拟，通过分析充型过程中金属熔体流动的平稳性，铸件尺寸轮廓的完整性以及凝固过程中铸件各部位的温度和固相分布情况，预测出缩松、缩孔缺陷集中出现在凸台上端水平两侧。通过分析模拟结果可知:铸件该处厚度较厚且受到浇口热辐射影响是其产生该缺陷的主要原因。模拟结果预测的缺陷与前期试制结果具有较高的一致性。 其次，依据前期数值模拟结果并使用数值模拟的正交试验法对铸造工艺进行改进，改进后具体的浇注工艺如下:浇注温度为720℃，模壳预热温度400℃，浇注时间5.5S，添加保温材料和冒口。数值模拟结果显示:缺陷主要集中在浇口和冒口位置，铸件本身并没有缩松、缩孔缺陷。 最后，依据熔模铸造工艺的特点，进行了机器人零件的熔模铸造工艺实验:设计了机器人零件的可拆卸式压型;选用合理的材料制备蜡模和型壳，并确定了蜡模和型壳制备过程的技术参数，制备了质地致密，尺寸精度高，表面质量良好的蜡模，以此蜡模制备的型壳内壁表面质量和强度都符合熔模铸造实验要求;采用改进后数值模拟工艺方案对机器人件进行浇注实验，热处理后的铸件本体并无缺陷，表面质量良好，验证了ProCAST模拟的准确性。 以上研究结果为机器人件熔模铸造工艺的设计和改进提供了可靠的参考，同时期望本文研究内容对复杂结构薄壁件的熔模铸造实际生产提供指导。