本文采用数值模拟与物理模拟相结合的方法对AZ31镁合金往复挤压成形过程进行了较全面的研究,为实际工艺的制定与优化、探索往复挤压变形机制提供一定的科学依据。对AZ31镁合金3道次往复挤压过程的有限元变形—传热耦合分析的关键技术问题处理方法进行了研究,建立了往复挤压刚粘塑性有限元模型。在此基础上,利用非线性有限元软件对其进行了模拟分析,获得了有关变形网格、等效应变场、等效应变速率场、等效应力场、温度场、速度场以及载荷-行程曲线信息,揭示了AZ31镁合金往复挤压成形规律。分析了不同初始坯料温度、不同挤压速度以及不同摩擦因子对场变量和载荷-行程曲线的影响。本文的主要研究结果如下:大变形区主要集中在Ⅱ区靠近凹模的区域以及从动冲头一侧的圆锥形紧缩区Ⅰ区靠近凹模的区域。大应变速率和大应力区主要分布在凹模Ⅰ区与Ⅱ区交接处。随着挤压道次的增加,工件内等效应力分布趋向均匀。温度分布大致以凹模Ⅱ区中心为圆心,从高到低呈圆形向外扩散,在工件内形成温度梯度。最大速度区域呈圆形分布于Ⅱ区中心。随着初始坯料温度升高,等效应变峰值上升然后趋于平稳,等效应力峰值下降,等效应变速率和流动速度峰值先上升,然后趋于稳定,并有所下降。随着挤压速度增大,等效应变速率峰值和温度峰值直线上升,等效应变峰值变化不大,等效应力峰值先上升后下降然后趋于平稳。摩擦因子变化引起工件内温度的变化很小。随摩擦因子的增大,等效应变峰值变化不大,等效应力和等效应变速率峰值上升,上升幅度变小,金属流动速度峰值上升。为了验证数值模拟结果的可靠性,设计并进行了物理模拟实验,结果表明,数值模拟的结果有一定可靠性,对实际生产和理论分析具有一定的参考价值。