镁合金具有密度低、比强度高、强阻尼减震等优点,有着广阔的发展潜力。然而镁合金板材在室温下的塑性变形较差,成形方式一般为热成形,不仅成本高,而且易发生氧化、晶粒粗大等缺陷,迫切需要一种室温下的成形方式。集群式钢球旋压（CBS）工艺作为一种新型柔性板材成形技术,融合了多点成形、单点渐进成形、旋压成形的优点,符合现代工业对于低成本、小批量、个性化的需求。本文中,将使用CBS工艺在室温下成形AZ31镁合金板材复杂曲面工件,解决AZ31板材成形困难和成形精度低的问题。本文主要的研究方法是有限元模拟和实验,有限元方法可以对整个工艺的成形过程进行仿真,有助于揭示成形过程中板材的变形机理,对实验过程具有指导作用。同时将剪切修正GTN模型与多层钢球的集群式钢球有限元模型结合起来探究镁合金的成形极限、断裂机制和最优的工艺参数。之后将有限元模型应用到AZ31板材非对称工件的成形过程中,解决非对称工件应力不均匀,局部偏差的问题。此外理论分析为有限元仿真提供了理论基础。主要的工作和研究成果如下:（1）通过拉伸实验,确定剪切修正GTN损伤模型的本构参数,并将剪切修正的GTN损伤模型应用到AZ31板材剪切拉伸的有限元模拟中,实验结果表明了剪切修正GTN损伤模型可以有效模拟AZ31板材的损伤过程。（2）对比集群式钢球旋压工艺与无旋压工艺的模拟和实验结果,证明了旋压工艺可以提高镁合金的成形极限,同时确定了板材成形过程板材预变形的变形量。探究集群式钢球旋压工艺中,钢球旋转速度和摩擦系数对于镁合金成形极限的影响。模拟的结果表明钢球旋转速度越快,材料的成形极限越低。钢球与AZ31板材之间摩擦系数越大,材料成形极限越高,且摩擦系数对于成形极限的影响大于旋转速度对于成形极限的影响。摩擦系数改变了板材的切向应力,改变了板材的应力状态。这里综合考虑表面质量和温度的因素,将CBS旋压工艺中的摩擦系数选取为0.15,旋转速度设置为24 r/min。（3）为了解决非对称金属曲面件在CBS工艺中局部成形精度低的问题,提出了非中心对称成形方法,非中心对称成形方法可以局部改变板材与目标曲面的偏差。当底模向左移动5 mm时,非对称曲面件局部与目标曲面的偏差从0.57 mm减少至0 mm。分析了非对称曲面件在非中心对称成形方法下的应力分量,发现非中心对称成形方法可以局部改变板材的应力分量。将模拟所得应力分量与理论公式相结合,可以发现CBS工艺中应力分量与板厚和钢球的半径有关。（4）实验过程中镁合金板材的微观表征结果表明,板材的主要变形方式是{10（?）}拉伸孪晶。但随着成形过程的推进,板材温度不断升高,更多的滑移系统被激活并参与到塑性变形过程中,提高了镁合金的成形极限。同时由于CBS成形工艺中镁合金受到剪切力作用,可以观察到c轴的方向发生了小角度的旋转。