近年来，随着社会的不断进步和生活水平的日益提高，人们对于日常生活产品的要求日趋微型化、智能化、多功能集成化等。因而随着电子工业及精密机械的飞速发展，微型产品被广泛的应用于移动电话、手提电脑、微型导航系统、集成电路封装、医疗器械和微型传感器等行业，据估计在未来的5年中，由于微型化概念带来的微细产品交易高达15-35亿美元。 由于尺寸效应的存在，不能直接将宏观成形工艺的知识和技术引入到微成形工艺中，同时，原有的本构方程也不适应于微成形工艺。本文通过不同特征尺寸的微细}t62黄铜棒料和微细AISI 304不锈钢板的单向拉伸实验，研究材料晶粒尺寸和特征尺寸对流动应力的影响。对于H62黄铜，退火温度越高，晶粒越大，所得试样的流动应力越小，同时材料性能数据离散程度增大。对于AISI 304不锈钢板，随着试样厚度的减小，材料的流动应力也随之减小，表现出明显的尺度效应。 本构模型是数值模拟的基础。因此要建立精确的微成形过程的有限元模型，必须建立精确的材料本构模型。本文以材料的单向拉伸实验为基础，基于Swift模型，将尺寸因子引入本构模型，建立了反应微成形过程材料流动规律的本构模型，取得了良好的效果。 FLD是衡量板料成形性能的重要工具。但是在微细板料冲压成形过程中，由于板料厚度和成形特征是一个数量级，从而不能将板料简化为壳单元。因此，传统的FLD不再适应于微冲压成形过程。本文基于厚度准则和等效应变准则，建立了评价微细板料成形性能的准则。并将该准则和数值模拟相结合，优化PEMFC燃料电池极板的几何参数。模拟结果表明，相对冲头圆角半径r／f和流动槽相对宽度w／h是影响极板成形性能的主要因素。当w／h小于1.12时，板料的成形性能小于1，这说明此时板料的成形性非常差，非常可能出现破裂失效。 微挤压作为一种全新的塑性加工技术，具有成形性好，设计自由度大、成形精确、成本低、生产率高等优点，因而在所有运用的微细零件中，通过微挤压工艺成形的零件占很大的比例。本文在总结大量生产条件下冷挤压模具设计经验的基础上，参考传统挤压模具的设计方法，根据微挤压的工艺特点，设计和加工出了总体结构简单，操作方便，易于组装及拆卸的正、反两种微挤压模具。 根据自行设计的正反两种挤压模具尺寸和结构，建立了微挤压工艺的有限元模型。根据微挤压的工艺特点，运用非线性动态分析LS-DYNA有限元软件对正反两种微细挤压工艺进行了数值模拟。通过正反两种挤压工艺仿真、分析和对比，揭示了各工艺参数对微细挤压工艺的影响及两种挤压工艺的特点。分析模拟结果可以得知，摩擦对微挤压的影响远远大于宏观传统的挤压工艺，由此揭示了产生尺度效应的主要原因是由于坯料和模具表面接触的面积与坯料自身的体积之比(比表面积)远远大于宏观的挤压工艺。这些研究成果都将为微成形工艺与相应的模具设计提供了可靠的理论指导。