镁合金被誉为“21世纪绿色工程材料”。其密度小,为最轻的金属结构材料;镁合金作为一种重要的结构材料,应用在很多重要的领域,如航天航空、电子通信、汽车等工业领域都有成功的案例。在欧美等发达国家,相关的研究和产业化部门在大型镁合金铸件的精密铸造技术体系方面正朝着标准化迈进,通过严格的工艺设计、使用精密制造的模具工装、选用优质的模料、铸型材料、采用优质合金专用的工艺装备来获得尺寸更大、壁厚更薄、精度更高、寿命更长的大型复杂薄壁镁合金铸件,以应用于各型号的航天器上。并对中国实行严格的技术封锁。本文以具有大型、复杂、薄壁结构特征的航天器用镁合金结构件的精密成形系统为研究对象,设计出适用于大型薄壁镁合金熔体充型的浇注系统,实现铸件的疏松、缩孔等缺陷的有效控制;遴选出适合大型镁合金熔模铸造用的蜡料与铸型材料,优化大型陶瓷型壳制备工艺;分析反重力铸造各阶段影响铸件尺寸误差的机制,获得大型镁合金铸件熔模铸造精度控制新思路和新方法,为提高大型镁合金结构件的成品率提供强有力的保障。本文采用Procast软件构建反重力充型条件下镁合金浇注的仿真模型,通过多次模拟,建立了铸造缺陷可控的浇冒系统;采用三坐标测量仪测量不同工艺参数下压制的蜡模的关键尺寸,结合实验数据,利用模拟仿真方法建立蜡模尺寸超差及变形与工艺参数的对应关系模型,获得了最优的压蜡工艺参数;采用旋转粘度仪测定型壳浆料的流变性能,优化出浆料配方;对型壳的力学、透气性等基本性能进行表征,优化型壳材料体系,并通过计算机模拟仿真与实验结合的方式,获得最佳的沾浆、淋砂工艺参数;采用实验方式验证面层材料对镁合金铸造过程中的阻燃效果;并通过表面粗糙度测量仪获得型壳面层与铸件表面粗糙度;通过优化型壳材料以及通过铁丝捆绑等方式,提高型壳在制备和使用过程中抗开裂和面层剥落的性能;通过对型壳的力学性能、物相和其它基本理化性能表征,以及对型壳在焙烧前后尺寸的测量,采用计算机模拟仿真方法,建立型壳焙烧工艺参数对型壳型腔尺寸偏差与变形的影响模型,确定了最佳的型壳焙烧工艺参数;结合铸件结构特征与型壳材料基本性能指标,采用Procast软件模拟不同凝固和冷却条件下铸件尺寸超差和变形,并与实际实验结果进行对比,优化出最佳的铸造工艺参数。