由于低压铸造成形压力较小,凝固过程中轮毂铸件厚壁部位易产生缩孔／缩松缺陷,导致轮毂力学性能和服役使用性能降低。局部挤压法作为一种专门技术,可通过对铸件厚壁部位施加压力而改善其内部孔洞缺陷,近年来在压铸工艺上得到广泛应用。本文提出了低压加局部挤压铸造的轮毂成形方法,重点研究了该成形中“铸造工艺—微观组织—力学性能”三者之间的联系。首先设计了轮毂低压加局部挤压铸造总体方案,利用AnyCasting软件对轮毂低压铸造充型和凝固过程进行模拟,研究了铸件关键部位凝固温度场的变化规律。结果表明,铸件中轮辋部位冷却速度最快,辐条部位次之,轮芯部位最慢。基于模拟结果,确定了局部挤压工艺参数范围,其中挤压延迟时间范围为67.63～103.15 s；挤压速度分为两个阶段,低速阶段(0.1 mm/s<V1<0.2 mm/s)和高速阶段(0.4 mm/s<V2<0.7 mm/s);挤压杆的最大位移为71mm。采用低压加局部挤压铸造工艺制备了A356铝合金轮毂,分析了不同工艺条件下铸件关键部位的微观组织,并基于X射线三维断层扫描技术研究了工艺条件对辐条部位内部孔洞三维形貌与特征的影响。结果表明,局部挤压工艺对轮毂铸件的作用主要体现在轮芯和辐条部位。对于轮芯部位,由于受到挤压力和冷却速度的共同作用,心部尚未凝固的金属液发生非平衡凝固,组织中含有大量的α-Al初生相。对于辐条部位,凝固前期受挤压力作用明显,得到来自轮芯的富Si液相的强制流动补缩,辐条处Si粒子体积分数较高；随着凝固的进行,凝壳变形抗力和枝晶阻碍力不断增大,补缩作用下降,导致辐条部位仍存在少量孔洞缺陷。研究了低压加局部挤压A356铝合金轮毂的拉伸和冲击性能,探讨了铸件微观组织与力学性能之间的关系。结果表明,与低压铸造工艺相比,经局部挤压后轮毂铸件的拉伸性能得到了提高。其中当挤压速度V2为0.5 mm/s,挤压时间T2为50s时,轮毂铸件的综合拉伸性能最优。轮毂铸件的抗拉强度和伸长率主要受孔洞和氧化膜等缺陷以及二次枝晶间距的影响；而屈服强度主要受Mg2Si析出相的影响。回归分析表明,铝合金轮毂铸件的冲击韧性主要受孔洞和氧化膜缺陷影响,总体上试样冲击韧性随着断面缺陷总面积的增加而降低。