新型定向冷卻翻轉鑄造技術由上海交通大學彭立明等人提出，主要是為成形發(fā)動機缸蓋等具有關鍵部位的復雜鑄件。在缸蓋服役過程中，希望缸蓋具有良好的力學性能與疲勞性能，而這樣的性能與燃燒室組織中二次枝晶臂間距(SDAS)有關。成形過程中高的冷卻速率有利于獲得細小的SDAS，從而有助于提。
為了獲得高的冷卻速度，傳統(tǒng)的做法是利用冷鐵(或在冷鐵中加循環(huán)水)成形缸蓋燃燒室部位，但隨過程的進行，冷鐵的換熱能力發(fā)生衰減，表現(xiàn)為成形過程中冷速下降。即使采用冷鐵中加循環(huán)水的方式也有其弊端：①循環(huán)水需先冷卻冷鐵，再通過冷鐵冷卻鑄件，二次傳熱效率低；②在凝固時，因金屬模具材料與成形金屬液收縮率不同，相對鑄件而言，冷鐵有產(chǎn)生“離模”或產(chǎn)生氣膜隔離的可能性，從而增加了中間熱阻。
為了傳統(tǒng)鑄件成形時冷速不高的弊端，提出了用冷鐵+噴水強制定向冷卻的冷卻方式；同時引入了翻轉鑄造模式，希望進一步發(fā)揮工藝優(yōu)勢。
通過這樣的工藝技術，希望在實現(xiàn)平穩(wěn)充型的同時，通過定向噴水冷卻調控溫度場并細化晶粒；利用翻轉“澆注系統(tǒng)”變“冒口”，達到的工藝出品率，以及冷鐵+噴水冷卻，獲得更短的生產(chǎn)周期。