AZ31是综合性能较好的一种镁合金材料,因自身优势在产品轻量化和节能环保方面有着巨大的发展潜力,而室温下塑性较差的特点限制了其应用。本文在多种变形条件下对不同组织形貌AZ31镁合金薄板的变形行为进行研究,试验材料依据组织形貌的差异分为粗晶组织镁板和细晶组织镁板。在常温~300℃温度区间进行拉伸试验,拉伸速度取0.1mm/s、0.5mm/s、1.0mm/s,利用金相显微镜及扫描电镜对微观组织及断口形貌进行观察,分析比较两种组织镁板在不同条件下宏观性能及微观结构的变化,在此基础上以粗晶组织镁板作为主要试验材料在不同条件下进行圆筒件拉深试验,结合有限元软件Dynaform对拉深过程进行模拟分析,总结合适的工艺参数,之后对两种组织镁板的拉深性能进行对比。试验表明,随着温度的升高及变形速度的减小,两种组织镁板均表现出延性增加及变形抗力降低的现象,且在加热条件下均出现软化现象,其中细晶组织变形更均匀且对变形速度敏感性更高。在室温~150℃温度区间拉伸时,粗晶组织以孪生作为主要的变形协调方式,而细晶组织以晶界滑动作为主要的变形协调方式,粗晶组织镁板在200℃条件下出现了动态再结晶现象,细晶组织镁板在150℃条件下已经观察到动态再结晶形核的出现,两种组织镁板在250℃~300℃温度区间动态再结晶组织已经替代了原始组织,随着温度的增加与速度的减小再结晶晶粒长大明显。两种组织镁板断裂方式区别不大,主要受温度影响,受变形速度影响较小,其中常温~200℃温度区间为准解理断裂,200℃以上为韧窝聚集型延性断裂。针对圆筒件拉深试验,设计了一套加热控温系统,利用有限元软件Dynaform分析拉深过程中厚度的变化,优化压边间隙及润滑条件参数,确定0.7mm厚度镁板的压边间隙为0.80mm,润滑条件为石墨润滑,通过试验发现温度对拉深成形的影响比较明显,常温下LDR值小于1.44,200℃时LDR值可达到2.15,最终在200℃时以1.0mm/s的拉深速度成功将75mm直径的粗晶组织圆形坯料拉深出最大成形高度,其余条件一致时,细晶组织镁板在175℃条件下即可拉深成功,细晶组织成形性能优于粗晶组织。