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在铸造生产特别是铸铁件生产中，湿型砂铸造迄今仍然是主要的铸件生产工艺。随着铸造生产自动化程度的提高，为大量生产优质近终形铸件，迫切需要用科学的方法来预测和控制砂型质量。在这方面采用计算机技术对湿型砂造型进行数值模拟具有重要的工程实用价值和理论意义。
本论文以实用化为最终研究目标，在一定试验研究的基础上，对湿型砂造型过程进行数值模拟，以便为解决有关生产实际问题在理论和技术上提供量化指南。根据湿型砂紧实机理和过程对造型方法进行分类，分别选取了垂直分型无箱射压造型和空气冲击造型两种现代主要的湿型砂造型方法作为主要研究内容。
对射压造型的研究主要有：(1)采用侧限压缩实验测量了压实条件下型砂的本构关系，拟合出其经验公式，并研究了型砂膨润土含量和初始密度对本构关系的影响。(2)在DISAMATIC2013MK4垂直分型无箱射压造型线上，测量了射压造型砂型应力场分布，为射压造型应力场的计算提供了实验依据。(3)射压造型包括射砂和压实两步紧实过程。首先根据气固两相流的理论，采用颗粒动力学模型对射砂过程进行模拟，计算出射砂预紧实后砂型的密度分布情况。然后根据密度分布划分几何区域，针对不同密度的区域选取不同的型砂本构关系，采用有限元方法对最终的压实过程进行模拟，计算出射压造型应力场分布。从整体上实现射砂过程的流场问题和压实过程的固体场问题的耦合。模拟结果与实验结果相吻合。
对气冲击造型的研究主要有：(1)深入研究气冲造型紧实机理，在实际生产线上进行了气冲造型砂型紧实度实验，并分析了两个重要因素，即砂箱壁清洁程度和吃砂量对砂型紧实度和“软线”现象的影响。(2)对气冲造型进行了数值模拟，计算了砂型应力场分布，并模拟出了气冲造型中的“软线”现象，计算结果与试验结果相吻合。通过计算分析了吃砂量、砂箱壁清洁程度和载荷分布条件等重要因素对砂型质量的影响。从而在实验和模拟计算结合的基础上，为造型方法、模样布置和紧实机构设计等方面的改进提供了指导性意见。