镁及镁合金由于其较低的密度而具有较高的比刚度和比强度,同时其较好的导热性电磁屏蔽性能和减振性能使得其在工业应用上具有广阔的前景。但由于镁的密排六方晶体结构使得其在常温下的塑性较差,进行冷塑性加工较为困难。目前通过对镁及镁合金多道次冷拉拔的工艺方式进行塑性变形,这对于促进其变形方式的多样性以及扩大实际应用领域,具有深远的现实意义。本文以Deform-3D数值模拟及实验研究两种手段,采用同样的单道次小变形量、多道次累积大变形的工艺方法获得φ1.897mm的AZ31、Mg2Zn及纯镁丝材。在此基础上,通过数值模拟研究拉拔力的影响因素,同时还对多道次冷拉拔过程中丝材的金属流动特点、等效应变以及残余应力的分布规律进行了研究。另外通过实验方法系统地研究各拉拔道次显微组织、力学性能等演变规律,得到以下结论:在冷拉拔变形过程中,拉拔力受到摩擦系数、模具半锥角、定径带长度以及拉拔速度的综合影响。在变形过程中除了发生延伸变形,其表层金属还产生了剪切和弯曲变形。从心部到表面,φ1.897mm的AZ31、Mg2Zn及纯镁丝材的等效应变值均呈上升的变化趋势。AZ31镁合金横截面上变形差异最大,而纯镁最小。引入衡量丝材变形均匀性的应变标准差θ,发现随着拉拔道次的增加,三种成分丝材的θ值均增大。在同样累积变形程度下,适当减少拉拔道次,增加单道次变形程度,θ值便会减少。AZ31、Mg2Zn及纯镁在轴向、周向、径向的残余应力均呈梯度分布。其中AZ31从心部到表面的残余应力分布范围最大,纯镁最小。通过数值模拟获得的三种成分丝材在φ1.897mm下的表面轴向应力值与X射线衍射法测得的数值相接近,说明本文所采用Deform-3D软件建立的多道次冷拉拔模型是可靠的。在同样的累积变形程度下,为减少残余应力,可以适当减少冷拉拔道次。在AZ31、Mg2Zn及纯镁的冷拉拔过程中,当累积应变程度较小时,主要的变形机制为孪生。当累积变形程度稍大些时,滑移开始与孪生共存。最后的变形机制主要为滑移,得到晶粒细小的显微组织,其中AZ31的晶粒最为细小,纯镁最大。AZ31、Mg2Zn的显微硬度及抗拉强度都随着累积变形程度的增加呈上升的变化趋势,而纯镁的显微硬度及抗拉强度的变化过程主要分为两个阶段,第一阶段为显著上升区,第二阶段则随着累积变形程度的增加,其显微硬度值和抗拉强度值下降。另外,由于拉拔过程中织构的形成,造成丝材横截面和纵截面的硬度值不等。