挤压铸造技术结合了铸造液态充型和锻造塑性变形的特点,是一种绿色、近净成形的技术手段,其在汽车、通讯、高铁、电力领域有较多应用,尤其是在汽车行业。多年来成形件质量有了长足的提高,但大壁厚差复杂形状零部件成形工艺还尚有不足,在铸件充型远端、热节处容易出现质量问题。本论文以典型大壁厚差复杂形状铝合金挤压铸造件发动机飞轮壳为研究对象,对成形工艺参数、局部加压强制补缩和热处理工艺参数对组织性能的影响规律进行了深入的研究,为大壁厚差复杂形状铝合金件挤压铸造技术的发展和进一步推广应用提供参考。利用ProCAST数值模拟软件模拟飞轮壳充型凝固过程流场、温度场和应力场并预测缩孔缩松铸造缺陷出现位置,为局部加压位置的精确选择和后续成形实验提供了理论支持。根据设计的正交实验方案完成成形实验,观察成形件表面质量和内部宏观形貌,分析成形件力学性能,结果表明,最优工艺参数组合为浇注温度650℃、挤压比压48 MPa、模具温度220℃、局部加压、加压延时15s,其中模具温度对成形件力学性能影响最为显著。初生α-Al晶粒以等轴晶和胞状树枝晶为主,共晶相中硅的形貌呈针状。在局部加压位置抗拉强度大于180 MPa,屈服强度大于100 MPa,硬度值在72.5 HV0.5左右,局部加压可以改变合金凝固状态,发生塑性变形和实现强制补缩,补缩的实现和局部加压引入的压力差相关,还和局部加压杆的体积相关,局部加压杆的体积越大,补缩的效果越好。根据加压的作用效果可以将局部加压后的厚大部位分为变形区、直接作用区和间接影响区,不同区域所对应的组织形貌有所不同。随着固溶温度和固溶时间的增加,力学性能逐渐提高,固溶处理对强度的提升有限,可以显著提升延伸率,固溶处理后最优抗拉强度243 MPa,屈服强度133MPa,延伸率最大达到了14%;在175℃和180℃时效4个小时对强度提升效果基本持平;强度值随着时效时间先增加后降低,时效处理8小时强度值最大,最高抗拉强度可以达到312 MPa,最大屈服强度为251 MPa。热处理后对Si形貌的改变比较明显,可以使不同形貌的Si发生球化和粗化,对小尺寸Si颗粒的改性比较明显,热处理之后大角晶界的相对含量提高,有再结晶的发生,在局部加压过程伴随有一定程度的动态再结晶,固溶和时效处理后再结晶不是很充分。