在镁中添加Gd、Y等稀土元素后,可以获得优异的力学性能以及较好的耐腐蚀特性的镁合金,是目前航空航天、军工等领域的重要轻量化材料。传统稀土镁合金在强度提高的同时,塑性相对较低,很难制备出军工领域重要的大轴径比锥筒零部件。研究发现Zn元素的加入可以在稀土镁合金中形成长周期有序堆垛结构相,塑性加工能力得到改善,本身塑韧性也会显著提升。目前关于该类稀土镁合金塑性成形研究相对有限,为了能够进一步扩大稀土镁合金在高端装备研制过程中的应用体量,提升镁合金在有色金属领域中的行业地位,本论文以Mg-8.3Gd-4.4Y-1.5Zn-0.8Mn（wt.%）为对象（简称VW84M镁合金）,以大轴径比锥筒为研制目标,开展了如下工作:采用500℃/48 h和500℃/48 h+随炉冷却+460℃/2 h两种热处理制度分别得到了均火态及退火态VW84M镁合金,均火化态合金中含有块状LPSO结构相,退火态合金中还含有层状LPSO结构相;通过等温热压缩实验,分别获得两种状态合金的流变应力曲线,,建立了双曲正弦函数模型的本构关系;基于动态材料模型理论绘制了材料热加工图,发现理想的加工窗口均为460℃,0.01 s-1附近;发现块状LPSO相对合金动态再结晶起促进作用,层状LPSO相可以通过扭折协调变形,且扭折处可以作为再结晶的形核点;优选退火态VW84M合金为后续加工材料。依据本构方程,利用DEFORM软件对退火态VW84M合金进行了应力预测,验证了方程的有效性;对合金塑性加工进行了有限元仿真,给出了多向锻造过程中合金失效的标准,对多向锻造进行了不同道次和不同道次变形量的模拟,结果表明变形道次为6道次,道次变形量为45%的方案最优;针对大轴径比锥筒零部件设计了反挤压模具,工序为坯料先墩压、再反挤压;就上下模具摩擦因子和挤压速度对反挤压过程的影响进行了模拟分析,发现反挤压过程中挤压速度和上模摩擦因子均与最大主应力呈正相关关系,变形过程中应尽量保证上模润滑情况和低的挤压速度。依据有限元分析的结果,并结合热加工图,选择多向锻造和反向挤压温度为460℃,多向锻造次数为6道次,道次变形量为50%,多向锻造结束后坯料回炉保温半小时,再进行墩压和反挤压;多向锻造和反挤压成型过程中坯料无开裂现象,能够与模拟结果相互映衬,制备的锥筒具有优异的综合力学性能。