本发明提供一种曲母线形变壁厚铝合金半球零件的旋压成形方法，零件为变壁厚铝合金板材，包括曲母线段和直线段，所述旋压成形方法包括如下步骤：步骤1、准备合适厚度的铝合金板材，根据工艺要求铣加工至设计要求的形状和尺寸，即旋压毛坯；步骤2、退火处理；步骤3、旋压加工，3.1确定旋压的道次数，完成旋压轨迹设计；3.2安装旋压毛坯；3.3以旋压轨迹为基础设计旋压程序，启动旋压程序开始旋压，直至完成该道次的旋压工步；3.4重复步骤3.3，经过多道次旋压后完成旋压成形过程；步骤4、对零件端面车削加工，得到具有变壁厚的铝合金半球形零件。本发明通过上述技术方案大幅降低了原材料投入、模具投入及维护保养等费用，缩短了加工周期，降低了生产成本。