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变形镁合金具有重量轻、比强度与比刚度高、抗震性好等一系列优良特征,已成为航空航天构件制造重要的结构材料。然而,镁合金在塑性变形过程对变形温度及变形速率极为敏感,常规的变形工艺容易导致材料脆裂缺陷。本文针对某型号直升机支撑梁选用AZ80变形镁合金的制造需要与结构特征,提出采用等温半闭式模锻工艺成形镁合金支撑梁,开展了等温半闭式模锻成形工艺与实验研究,取得了如下研究成果：(1)根据镁合金支撑梁零件的结构特征,设计了阶梯型结构的支撑梁锻件,分析了沿锻件外轮廓进行阶梯分模的开式结构和沿锻件上表面进行平面分模的半闭式结构对材料流变的影响。研究结果表明：采用半闭式结构模具成形镁合金支撑梁,锻件变形更充分、均匀,流动顺畅；飞边少,节省材料,锻坯体积较开式结构的锻坯减轻了4.7%；坯料为长方体自由锻方坯,形状简单,无需预锻,生产效率高。(2)利用Deform-3D仿真软件开展了镁合金支撑梁成形工艺仿真,研究了不同工艺参数对材料流变的影响。仿真结果表明：提高模具温度至380℃等温锻造工艺条件,可使镁合金支撑梁获得良好的塑性,锻件温度及有效应变分布均匀,成形载荷小；成形速度降低至0.1mm/s时,锻件变形温升小,温度分布均匀,且锻坯充分软化,成形载荷小；减小摩擦系数可降低成形载荷,提高有效应变分布的均匀性；采用变速度等温模锻工艺可显著降低成形载荷,提高锻件变形均匀性与成形效率。(3)在40MN数控等温锻造液压机上开展了镁合金支撑梁工艺实验研究。成功研制出无锻造裂纹的镁合金支撑梁模锻件,并形成了该锻件稳定批次生产工艺文件,表明本文提出的锻件设计方案及等温锻造工艺能有效解决镁合金塑性变形易开裂的难题。半闭式等温锻造工艺大幅提高了材料利用率,缩短了锻造工艺流程。(4)开展了镁合金支撑梁锻件组织分析与力学性能测试,结果表明：锻件晶粒尺寸越细小,抗拉强度越高；变形量较充分部位平均晶粒尺寸较细小,锻件底部有效应变达到0.912时,获得了细小均匀的再结晶组织。支撑梁锻件底部为主要承力部位,底部纵向抗拉强度394MPa,长横向抗拉强度398MPa,高向抗拉强度348MPa,力学性能优良,已通过负载试运试验,成功应用于某型号直升机。