镁合金由于其六方密堆积结构（HCP）和活动滑移系统的数量有限,其薄板（如AZ31B）在环境温度下表现出极低的塑性变形能力,为了克服这些挑战,已经进行了一些成形工艺研究来解决这些问题,一种有效的解决方案是在高温下使用成形工艺,但是一般成本较高,因此,找到一种可替代的先进制造技术至关重要,该技术可以通过低成本,高效率地提高成形温度来极大地改善镁合金板的成形性和成形精度。本文提出了一种创新的摩擦热渐进成形加热辅助方法,利用工具头与板料摩擦加热,此方法由于不需要额外的加热设备,具有极其简单的装置结构并且相当经济。因此,本文的主要目的之一是探索这种新颖而简单的实验装置,以更加便捷且快速的成形镁合金板料零件。然后,为了分析和优化摩擦热渐进成形的工艺能力,根据实验设计方法对AZ31B薄板进行了实验研究。此外,基于响应面法和方差分析讨论了进给量,工具头转速和工具头直径加工因素对可成形性的影响,并且建立二次回归模型能够成功预测成形极限角,通过实验与模型的情况进行对比,验证模型的正确性,实验结果表明镁合金板料渐进成形技术对成形性具有重要影响的最大因素是转速,其次是进给量和工具头直径,进给量和工具头直径的交互作用;优化结果表明,板厚为1.6mm的情况下,在转速为2481r/min,进给量为1mm,工具头直径为16mm,140°C的成形温度下能获得最大成形极限角73°;验证表明,二次回归模型可以在小于10%的范围内满意地估计可成形性和所考虑的加工参数之间的相关性。摩擦热渐进成形过程是一个几何非线性,材料非线性和边界条件非线性等复杂的弹塑性大变形过程,通过A BAQUS软件建立镁合金板料摩擦热渐进成形有限元模型以及通过CATIA软件建立实际零件数字化模型,分析出成形过程中板料几何精度,壁厚减薄状况以及受力情况,得出最容易破裂的区域,便于预防以及后续改进。本文试图直观表示成形过程中的变形特性,并在此过程中借助有限元分析,三维零件数值化和实验研究,更直观的看到不同时期的变化,根据它们受到不同程度的成形应变,形成了三个不同的部分,分为早期、中期和最终成形阶段。为了了解变形行为,研究了上述成形零件的几何精度、厚度分布,此外,还对不同成形阶段的变形应力和塑性应变进行了数值分析,实验结果表明在成形过程中由于实验条件的限制会与理想模型有所出入,在成形前期首先发生弯曲现象使得上拐角部位的精度最差,在下拐角部分都有明显的凸痕;实际零件侧壁稳定区与理论稳定厚度相比减薄了11%,零件侧壁区域不是一开始就达到稳定厚度,而是在成形深度为15mm左右厚度达到最小,所以在成形深度为10-20mm是最容易发生破裂的时候,对后续研究具有指导意义;等效应变当达到壁厚稳定深度后,则基本保持不变,保持在0.471左右,可以观察到,最大应力值随成形阶段的增加而增加。