该文以低差压铸造大型薄壁铸件充型过程为研究对象,设计制造了低压铸造水模拟设备及铸型,对大型薄壁件低压铸造充型过程进行了水模拟研究,研究了加压工艺和浇注系统结构对充型过程的影响.建立了差压铸造充型过程物理模型,应用动量定理推导了型腔内压力、型腔截面积和液面上升速度之间的函数关系,得到了低差压铸造过程加压曲线应当满足的函数.对于任意给定的变截面型腔,根据所推导加压曲线方程控制加压速度,即可以得到所需的液面上升速度.采用正交试验方法,研究了加压工艺和浇注系统结构对充型质量各评价参数的影响规律,确定了影响各评价参数的主要因素.结果表明,随着加压速度的增加,液面保压延迟时间、内外液面高度差和追击距离均增加,而液面保压超调量和液面保压平稳过渡时间则在一定范围内波动.当立缝上下端宽度均为5mm时,充填角和充填宽度随着加压速度增加逐渐减小,当立缝上端宽度为20mm、下段为5mm时,充填宽度和充填角先减小后增加.研究了气源压力和背压对充型质量的影响.结果表明,随着气源压力增加,保压调节幅度增加.充型过程中存在一定背压对液面上升起缓仲作用,使液面上升平稳,实际加压曲线与设定加压曲线跟踪较好,但背压过大会降低液体充型能力.