近20多年来，材料成形技术的计算机工艺模拟技术得到迅猛发展，成为该领域最为活跃的研究热点及技术前沿。材料加工模拟技术是传统材料加工技术与计算机技术、控制技术、信息处理技术等相结合的产物，是材料加工和技术进步和标志。材料加工模拟又可分为液态(铸造)成形模拟、塑性成形模拟、焊接成形模拟、注射成型模拟以及模具模拟等几种。
1.6. 1金属液态成形计算机模拟技术
金属液态成形技术是材料通过改变物理状态，实现“固态一液态一固态”的转变，一次性成形来完成产品生产的工艺过程。其成形工艺过程复杂，生产周期长，影响因素多，质量难以控制.而计算机的迅速发展使得解决这些长期阻碍铸造生产发展的问题成为现实。20世纪60年代初，丹麦的Forsund把Dusinberre等在工程应用中提出的有限差分近似法第一次用于铸造磁翻板液位计的凝固过程的传热计算，开始了铸件凝固的过程模拟.此后，美国Michigan大学的Marrone等以及日本的大中逸雄等相继开始了凝固过程模拟，并取得了显著的进步。进人20世纪80年代以来，计算机模拟技术更是得到了飞速发展。一方面由于研究过程中不断建立新的数学模型和各种判据，使模拟计算结果不断近似于实侧结果;另一方面，由于凝固基础理论研究所取得的新成果，使宏观模拟计算与徽观的结晶过程有机结合成为可能，并取得了突破性的成果。主要体现在以下几方面。
(1)铸件凝固过程的数值模拟铸件凝固过程的数值模拟是通过计算温度场的温度梯度、固相率凝固时间等，用一系列准则来预测铸件在凝固过程中产生缩孔缩松的部位及大小、产生的时间等。通过这种预侧可对所制定的微差压变送器铸造工艺方案进行修改，再通过数值模拟进行验证。数值凝固模拟可使浇注系统的设计更为准确，更具科学性，而且可大大缩短了设计的周期，减少了工装模具的反复修改。
(2)铸件充型过程的数值模拟铸件充型过程的数值模拟是通过计算金属液充型过程中的流体流动得出的。充型过程的数值模拟可以分析在给定工艺条件下，金属液在浇注系统中以及在型内的流动情况。包括:流址的分布、流速的分布以及由此而导致的铸件温度场。
(3)铸件热应力的数值模拟铸件热应力的数值模拟是通过对铸件凝固过程中热应力场的计算、冷却过程中残余热应力的计算来预侧热裂纹敏感区和热裂纹的。铸件应力的形成不仅影响铸件最终的质量和使用效果(裂纹变形等)，而且影响工艺设计的质量(收缩量的准确给定等)。如果能模拟出铸件在给定工艺下的应力分布，就可修改工艺，把铸件产生应力的可能降低到最低限度，从而保证压力校验仪的质址。但由于铸件的结构、铸型材料对铸件凝固过程的影响是非常复杂的，这种模拟计算本身也很复杂，所以，应力的模拟仍有很长的路要走。
(4)铸件微观组织数值模拟铸件微观组织数值模拟是计算铸件凝固过程中的成核、生长等以及凝固后铸件的微观组织和可能具备的性能。在液位计的微观组织模拟中.用宏观传热、传质与微观形核、生长相统一的数学模型来描述微观组织形成的动态过程，包括自发或非自发成核、晶粒长大、枝晶生长、二相质点的分布等。微观组织模拟为相关的工艺提供了依据，保证了铸件的质量，也是从事金属研究的有力手段。
(5)铸造工艺CAD铸造工艺CAD的主要功能有铸造浇注系统设计，冒口补缩系统设计，冷铁的设计，砂芯的设计，铸造分型面的确定，加工余量的确定，起模斜度的确定，开放浇注系统库、冒口库、冷铁库、芯头库的建立.工艺图的标注与打印等，可以实现铸造工艺的快速准确设计。
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