半固态流变成形是目前国内外金属半固态成形研究的热点，将半固态流变成形技术与挤压铸造技术相结合是一种生产活塞的新工艺，具有流程短、材料利用率高、能耗低等显著的优点。本论文系统进行了相关工艺的基础研究，并选用过共晶ZL117合金生产活塞，用以替代普通共晶铝硅合金金属型活塞，对半固态技术的发展和活塞新产品的开发都具有重要意义。论文通过各种工艺参数对铸件组织和力学性能的影响，制定出一套完善的工艺参数。本论文设计和加工了一套半固态挤压铸造用活塞模具。试验表明，该模具可以进行连续生产，并能制得外观质量好、内部组织致密和力学性能高的活塞铸件。采用单因素试验的方法较系统地研究了比压、保压时间和模具温度三种挤压铸造工艺对活塞铸件组织和力学性能的影响。结果表明：随着比压的增加，铸件的组织越来越致密，力学性能得到提高，当比压达到140MPa后，力学性能增加不明显；随着保压时间的延长，力学性能得到提高，当保压时间达到75s后，力学性能增加不明显；随着模具预热温度的提高，铸件的强度、硬度降低，塑性提高，模温高于150-170℃后，力学性能变化不大。所以，对于ZL117铝合金半固态挤压铸造活塞而言，其挤压铸造的优化工艺为：比压140MPa，保压时间75s，模温150-170℃，开始加压时间5～7s，挤压速度0.1m／s。最佳挤压工艺参数下活塞铸件的力学性能：σ_b=254.95Mpa，δ_s=0.484％，HBS=128。论文分析了半固态挤压铸造强韧化机理。凸模加强了型腔内半固态浆料中液体的流动，冲刷已结晶的壳层，枝晶的形态得到改变，使铸件多向受力，有利于压力传递，强化了补缩效果，从而大大减少ZL117合金的缩松缺陷；压力下结晶，细化和改善组织，减轻了比重偏析，使力学性能显著提高；半固态浆料的独特优良的特点及合金化；压力阻止了气体析出和气泡的形成。