镁合金具有比强度高、比刚度高和易切削加工等优点,在汽车、电子、国防、航空等领域具有重要的应用价值。其中,ZK60镁合金,是典型的高强镁合金之一,但其板材轧制成形时,容易产生织构,从而引起材料的各向异性,对其力学性能和成形性能不利。基于此,本课题对ZK60镁合金各向异性对其拉深成形性能的影响进行了研究,为该合金的塑性加工工艺提供理论指导。采用电子背散射衍射(EBSD)成像技术,分析了ZK60镁合金板材原始织构类型,计算了沿不同加载方向上的Taylor因子值,探究了Taylor因子与塑性各向异性之间的关系。并通过单向拉伸实验和拉深成形实验进行了验证。结果表明,塑性应变比(r值)取决于Taylor因子值,Taylor因子值越大,r值越小。拉深成形过程中凸耳的方向取决于Taylor因子数值较小的方向。因此,Taylor模型能够成功地预测塑性各向异性及金属的成形性能。为对ZK60镁合金板材拉深成形及数值模拟提供参数,采用单向拉伸实验研究了不同变形温度、拉伸方向和应变速率下的高温变形力学行为,揭示了变形温度、拉伸方向和应变速率对流动应力的影响,探究了变形温度对应变速率敏感性和应变硬化的影响,以及应变速率对应变硬化的影响。结果表明,随变形温度的升高,板材屈服应力和峰值应力均降低,应变速率敏感性增强,塑性各向异性减弱。另外,板材的应变硬化随变形温度的升高而减弱,随着应变速率的升高而升高。采用数值模拟和实验的方法研究了zk60镁合金板材成形温度和拉深比对拉深过程中凸耳行为的影响,探究了凸耳的形成及演变规律。结果表明:拉深筒形件的平均凸耳率随着成形温度的升高而增大,这与平面各向异性系数Δr有密切关系;平均凸耳率随拉深比的增大呈先增大后减小的变化趋势;平均凸耳率与各拉深阶段有关,当拉深阶段为20%和40%时,平均凸耳率均随拉深比的增大而增大。当拉深阶段为60%和80%时,平均凸耳率随拉深比的增大呈现先增大后减小的变化趋势,且在拉深比为2.17时获得最大平均凸耳率。使用壁厚千分尺研究了zk60镁合金拉深筒形件的壁厚分布规律。探究了成形温度对拉深筒形件在凸模圆角半径区、筒壁传力区、筒壁边缘区的厚向应变分布规律,同时,揭示了不同区域在0°、45°和90°方向处的厚向应变分布规律。结果表明,拉深筒形件凸模圆角半径区45°方向的厚向应变高于0°和90°方向,与该方向取得最大的塑性应变比r值有关;筒壁传力区0°方向的厚向应变小于45°和90°方向,与在该方向取得最小的r值有关。使用显微硬度计研究了zk60镁合金拉深筒形件的强度变化规律。探究了成形温度对拉深筒形件在凸模圆角半径区、筒壁传力区、筒壁边缘区的强度变化规律,揭示了不同区域在0°、45°和90°方向处强度变化规律。结果表明,凸模圆角半径区最大维氏硬度值出现在45°方向,与该方向取得最大厚向应变有关。筒壁传力区90°方向的维氏硬度值大于0°和45°方向,与该方向取得最大厚向应变增量有关;筒壁边缘区0°和90°方向处的维氏硬度值高于45°方向,与该方向筒壁增厚严重且与凹模发生剧烈挤压摩擦有关。拉深筒形件在200℃成形后,各区域强度明显高于250℃和300℃,250℃成形后的强度最低。