挤压铸造是一种先进的近净成形工艺,它集成了铸、压成形的优势,应用于轻合金材料,可充分发挥材料的潜力,实现高性能、轻量化的零件成形制造。铸件-模具界面换热及压力传递是挤压铸造过程中的核心物理问题,因此深入研究挤压铸造铸件-模具界面换热行为和压力传递规律具有重要的应用价值和学术意义。本文通过设计挤压铸造实验用的模具和铸件、设计测温单元、精确安装压力传感器以及开展挤压铸造实验,建立了一套准确的铸型温度和界面压力的测量方法;通过基于快速傅里叶变换的低通滤波方法对实验数据进行数据预处理;基于反算法原理,建立了界面换热系数的计算方法,并对该方法的准确性进行了验证。基于上述各种方法,本文建立了一整套获得挤压铸造界面换热系数和界面压力的定量数据的方法。基于界面换热系数及界面压力的实验测试和计算方法,开展了大量的挤压铸造实验,获得了成套的定量数据。并系统的研究了不同工艺参数对界面换热系数的影响,获得了不同外加压力、浇注温度、模具初始温度和涂料厚度对界面换热系数的影响规律。基于微观几何/接触力学有关理论,建立了描述挤压铸造铸件-模具界面换热的模型。通过考虑微观尺度上铸件模具之间的接触应力、有效换热面积、材料力学属性以及相关热学参数,并利用挤压铸造实验中获得的数据,建立了界面换热系数与界面压力、温度等因素的之间的定量关系。通过数据拟合的方法,建立了界面压力消失后界面换热系数的模型。通过实验和数值模拟相结合,揭示了凝固过程和材料力学属性对挤压铸造过程压力传递规律的影响。通过对镁合金和铝合金的模拟,阐明了二者压力传递规律的差异,为挤压铸造工艺设计提供了重要的指导意见。