近年来,随着航空航天工业的发展,对构件轻量化,结构功能一体化的要求越来越高。铸件向着薄壁化、复杂化、结构功能一体化的方向发展。大型薄壁复杂镁合金铸件应用广泛。不但要求铸件具有高的冶金质量,还要高精密度、近净成形。传统湿砂型重力铸造难以满足高精密铸件的尺寸精度要求,因此,树脂砂反重力精密成形技术受到越来越多的重视和应用。本文以航天用大型镁合金支架铸件为研究对象,利用数值模拟软件对其树脂砂低压铸造过程进行模拟,分析不同浇铸工艺条件下,铸件的充型流动规律及凝固温度场变化,预测铸件中缺陷,分析形成原因,并进行了工艺优化。最终浇注获得了合格铸件。首先对铸件结构特点进行了分析,针对铸件结构,对四种浇注位置分别进行了浇注系统设计和低压铸造过程数值模拟,模拟结果显示,由于铸件中存在多处大平面结构,且壁厚较薄,平面位置充型过程极易卷入氧化夹杂。浇注位置的选择应避免该类情况出现。因此,卧式和仰式浇注位置合理。缝隙式浇注系统能够保证铸件充型过程液流平稳。因铸件壁薄且结构复杂,四种浇注位置均难以通过冷铁和补贴实现严格的自上而下顺序凝固,局部热节位置补缩困难。结合四种浇注工艺的模拟结果,进行了工艺优化,选择卧式浇注位置,并设计缝隙式浇注系统,与冒口一同对铸件薄壁位置进行补缩。对优化后的工艺方案进行数值模拟,结果表明铸件充型过程平稳,凝固温度场合理,能够避免凝固缺陷的产生。对铸件凝固过程应力场进行了数值模拟,以分析实际浇注铸件中裂纹形成原因。由模拟结果可得,铸件内部三角形筋的底部横梁凝固时间短,线收缩应力大,横梁两端与铸件侧壁连接位置收缩受到铸型阻碍,形成裂纹,此裂纹缺陷为典型热裂。进一步对铸件浇注工艺进行了优化,在铸件内部薄壁筋板位置增加工艺拉筋和补缩浇道,模拟结果表明,同时增设工艺拉筋和补缩浇道,能够延缓筋板线收缩速率,扩大收缩应力作用范围,将原最大有效热应力降低到120MPa以下,避免热裂的发生。并对优化工艺进行了实验验证。最后,本文对大型镁合金支架铸件本体进行取样,测试铸件力学性能。测试结果显示,热处理后,铸件抗拉强度平均值为262MPa。不同位置的性能有较大差别,铸件侧斜面和立筒面位置抗拉强度最高,平均值在280MPa左右,而铸件立筒侧面位置抗拉强度在270MPa左右。这与铸件不同位置氧化夹杂含量有关。铸件切取试样断裂形式为解理断裂为主混合型断裂。