镁合金具有密度小、强度高、消震好、散热好等特点,是一种应用前景广阔的合金材料,但镁合金由于密排六方晶体结构,在常温条件下很难加工成形,需要对镁合金板料进行加热处理。渐进成形是一种适用于小批量、个性化的成形技术,实现了薄壁金属板料快速、复杂、柔性的制造,通常镁合金渐进成形加热采用电加热、油浴加热等方式,本文采用工具头自转与板料摩擦生热的方式,简化加工设备,提高加工效率,改善镁合金成形性能。本文主要研究内容及结论如下:(1)通过高温拉伸实验得到AZ31B镁合金板料的力学性能参数及应力-应变曲线,对实验数据进行分析可以得出,AZ31B镁合金实验温度在100℃～150℃时,各向异性较明显,实验温度在200℃时,板料不具有明显的各向异性;基于ABAUQS模拟验证拉伸数据准确性,可以看出,成形温度越高,拉伸试样越容易被拉断,沿轧制方向0°进行拉伸(顺着纤维方向),试样具有更高的拉伸强度,越难被拉断;通过分析拉伸试样断口形貌可知,成形温度为100℃～200℃时,AZ31B镁合金成形性能随温度的提高而升高。(2)根据高温拉伸实验数据,选择Hill屈服准则,基于ABAQUS对镁合金渐进成形进行有限元模拟。总结出Mises应力及板料厚度的分布规律,其中最大Mises应力分布在成形圆锥台下部,而成形零件板料厚度,在成形中期趋于稳定数值;在成形温度处于100℃～200℃时,分析圆锥台减薄率,得出AZ31B镁合金渐进成形最佳成形温度在1 00℃～150℃之间;选择成形温度150℃进行有限元模拟,最大Mises应力和最大减薄率随摩擦系数和工具头轴向进给量增大而增大,随成形工具头直径增加而减小,最大Mises应力随成形角增大而增大,最大减薄率随着成形角增大而减小。(3)基于UG的CAM模块生成用于渐进成形的等高轮廓线,通过降低在原点位置主轴转速可以有效地减小工具头对板料冲击作用,从而降低开裂发生概率。(4)采用摩擦生热的方式对AZ31B镁合金板料加热,进行渐进成形实验,通过实验结果可知,零件表面质量随着轴向进给量增加而降低,随着工具头主轴转速呈先增大后降低趋势,随着成形工具头直径和成形极限内的成形角增大而提高,而工具头轴向进给量和主轴转速对成形质量的影响是呈负相关趋势,成形最高温度,随着工具头轴向进给量、主轴转速、成形角增大而升高,随着成形工具头直径呈先增大后减小趋势;对成形极限影响程度由大到小顺序是:工具头主轴转速,轴向进给量,成形工具头直径;通过观察板料开裂断口形貌可知,低温开裂是由于热量传导不及时,板料外侧温度低而塑性差,成形初期工具头对起始点位置产生较快冲击,导致在外侧最先萌生裂纹,随着工具头下降,应力集中而裂纹逐渐扩展。