随着微机电系统的快速发展,微型件在整个微机电装备制造业的应用越来越广泛,微塑性成形技术作为一种新的微细加工方法被工业界高度重视。当零件某一尺寸减小到一定程度时,材料力学性能呈现出明显的尺度效应,成形工艺参数也随之发生明显变化,这对微塑性成形技术的发展具有很大影响。因此,系统的研究金属薄板在微塑性成形中的尺度效应具有重要意义。本文以C5210磷青铜薄板(50~800μm)为微塑性成形尺度效应研究对象,通过试验研究了试样厚度、宽度及晶粒尺寸对材料屈服强度、弹性模量、延伸率等参数的影响规律。研究结果表明:厚度在50~800μm,屈服强度随厚度减小而增大,表现出“越小越强”的尺度效应,延伸率和应变硬化指数与厚度成正比;屈服强度和延伸率随宽度减小而减小,表现出“越小越弱”的尺度效应;屈服强度随晶粒尺寸增大而减小且满足Hall-Petch关系,延伸率随晶粒尺寸增大表现出先增大后减小趋势,应变硬化指数与晶粒尺寸成正比;试样厚度与晶粒尺寸对材料的弹性模量几乎没有影响。采用扫描电镜对拉伸试样断口形貌进行了观察分析,研究磷青铜薄板延伸率尺度效应机理。得出如下结论:随着厚度由50μm增大到250μm,韧窝密集度和尺寸增大,延伸率由18.2%增大到24.1%;随着晶粒尺寸增大,韧窝尺寸和断面收缩增大,厚度为100μm试样,晶粒尺寸为28.72μm时延伸率达到峰值29.2%,当晶粒尺寸继续增大,韧窝密集度和尺寸将变小,延伸率下降。在对C5210磷青铜力学等性能尺度效应研究基础上,采用ABAQUS有限元仿真软件对磷青铜薄板微弯曲成形过程及回弹进行了模拟分析,得到了弯曲半径、坯料厚度、晶粒尺寸对回弹影响规律。随着弯曲半径增大和坯料厚度减小,回弹增大,并且在厚度小于100μm时,随着厚度减小,回弹增大明显,表现出回弹与厚度减薄的尺度效应;随着晶粒尺寸增大,回弹减小。其中坯料厚度对回弹影响最大,随着坯料厚度减小,回弹明显增大。基于微弯曲回弹尺度效应数值模拟分析,对磷青铜薄板又进行了不同弯曲半径、不同坯料厚度及不同晶粒尺寸的微弯曲试验研究,获得的弯曲半径、坯料厚度及晶粒尺寸对弯曲件回弹的影响规律与模拟结果基本一致。本文获得的磷青铜薄板力学等性能参数尺度效应及微弯曲回弹尺度效应可以为微塑性成形提供参考依据。