镁合金是实际工程应用中最轻的金属结构材料,具有一系列优异的理化性能,广泛应用于电子、电器、汽车、航空、航天等行业。目前镁合金塑性成形技术仍处于开发阶段中,而镁合金轧制成形是变形镁合金研究的一个重要方向。本文通过对AZ31镁合金交叉轧制的工艺研究,来探讨轧制板材中各向异性的问题。通过单向轧制有限元模拟,确定了轧制成形中合理的工艺参数;交叉轧制有限元模拟表明,等道次等压下量时交叉轧制的各道次塑性应变最值的差值比单向轧制的要小,说明交叉轧制工艺能够减小镁合金板材的各向异性。对实验室现有的一台Ф90/200×200旧轧机设备进行设计和改造,目的是将旧轧机改新成一台四辊同步、异步可逆式轧机。对齿轮箱中齿轮、齿轮轴、轴承座和箱体进行设计,同时对轧机其它部件也进行了选择和设计。针对镁合金室温塑性成形性差的原因,在设备上安装了轧辊加热装置。最后进行轧机调试。轧制实验中对AZ31镁合金交叉轧制板材微观组织和力学性能作了研究,结果表明,AZ31镁合金轧制板材的最佳热处理工艺是320℃×30min;轧辊加热状态下,当板材总变形量相等时,单道次压下量较大的轧制工艺得到的板材微观组织更为均匀细小;交叉轧制和单向轧制在同种轧制制度下得到的板材微观组织细化效果相似;室温拉伸实验证明交叉轧制可以缓解镁合金轧制板材的各向异性,并降低板材强度和屈强比。