本文中的镁合金卫星支架属于大型薄壁框架结构件,在铸造过程中由于金属液充型流程长,容易出现浇不足、缩松、缩孔等铸造缺陷,成形难度非常大。近年来,随着航空航天工业技术的发展,对航空结构件的要求也越来越高,比如轻量化与结构功能一体化,从而使铸件逐渐向着薄壁化、复杂化、结构功能一体化的方向发展。本文中的大型复杂薄壁镁合金卫星支架,不但对铸件自身的冶金质量要求较高,而且要求高精密度、近净成型,传统砂型重力铸造工艺越来越难以满足此类高精密铸件的尺寸精度等方面的要求,因此,反重力精密成形技术受到越来越多的重视。本文以航天用大型镁合金卫星支架铸件为研究对象,通过3D打印技术与熔模精密铸造技术结合研究蜡模的制作,采用低压浇注工艺对铸件的铸造工艺进行了研究。在镁合金卫星支架实际铸造生产之前,利用数值模拟软件Pro CAST,对其低压铸造的充型、凝固过程进行数值仿真模拟,在分析目前实际生产应用浇铸工艺条件的基础上,结合铸件的充型流动规律及凝固温度场变化,预测铸件中可能出现的缺陷,分析产生原因及预防措施,并对镁合金卫星支架的浇注系统进行了优化设计,确定最优的浇注方案,最后通过生产验证,获得了合格铸件。镁的化学活性很强,与空气中存在的氧气极易发生反应,引起燃烧,除此之外,镁还容易和浇注的铸型之间反应,从而导致铸件的表面质量下降。在镁合金的诸多铸造方式中,低压铸造能使整个充型过程平稳进行,保证凝固补缩时具有一定的压力,使得整个浇注系统能够顺序凝固。低压铸造的这些特点减少了镁合金在浇注过程的氧化夹渣等缺陷,使得铸件的组织和性能有了明显的改善和提高。因此本文综合考量镁合金浇注的不同方式以及铸造工艺方案,最终确定采用低压熔模铸造工艺对镁合金卫星支架进行铸造工艺研究。在铸造CAE模拟仿真技术出现之前,铸造件如果要实际投入生产,会根据以往生产积累的经验对铸造工艺参数进行设定,经过多次试制工作,从而确定最终的工艺参数,效率极低。随着社会的快速发展,这样的铸造生产模式越来越不能满足当今质量、性能等方面的要求。铸造CAE的推广及应用对整个铸造行业来说,具有很大的经济和社会价值。目前的铸造模拟仿真软件较多,本文中使用的是铸造行业中普及度及认同度都较高的有限元模拟软件-Pro CAST,对镁合金卫星支架的充型凝固过程的温度场、流场进行了模拟分析,并对镁合金卫星支架的缩松缺陷进行了合理预测,从而有效提高了铸造工艺的准确性和可靠性。最后通过不同铸造工艺方案模拟结果的分析,选定最优的浇注工艺方案进行镁合金卫星支架的试制工作,并且对生产出的镁合金卫星支架进行后处理分析,得出结论:3D打印技术与熔模铸造技术相结合制造型壳,采用低压铸造工艺进行浇注,并对浇注系统进行合理的设计,可以生产出质量合格的大型复杂薄壁镁合金卫星支架,对航空航天大型复杂薄壁件以及类似铸件的生产具有一定的指导借鉴意义。