本文通过实验研究和数值模拟相结合的方式,对激冷铸铁凸轮轴分别从其铸造工艺、显微组织、力学性能等方面进行了研究。研究表明,浇注温度和孕育处理对激冷铸铁凸轮轴组织及性能有较大的影响。实验表明,当浇注温度在1380℃～1400℃时能获得合适的白口深度和显微组织。Si-Ba和稀土La都是铸铁优良的孕育剂。当采用Si-Ba进行孕育处理时,Si-Ba加入量≤0.3%时有很好的孕育效果;当采用稀土La进行孕育处理时,稀土La加入量≤0.02%有很好的孕育效果。通过这两种孕育处理方案都能有效减小白口深度,促进A型石墨形成,并增加共晶团数量。另外,力学实验表明,在满足其他技术要求的前提下,加入Si-Ba和稀土La都能有效提高铸件的抗拉强度。针对激冷铸铁凸轮轴生产过程中经常会出现缩孔、缩松等缺陷,采用View Cast铸造模拟软件对铸造工艺进行优化。模拟结果表明,导致铸造缺陷的主要原因是金属液在型腔中的流动速度太大造成卷气而引起的。为了消除铸造缺陷,通过加入第二直浇道和设置阻流截面法两种方案对初始工艺进行了优化。模拟结果表明,这两种工艺均能消除原工艺中出现的缺陷,但是由于第一种方法要引入第二直浇道,对原始模具修改比较大,故采用了第二种方案。目前,方案二已经应用于实际生产中。