微尺度下的金属箔板微成形技术主要是通过精密模具、激光对零件进行加工,其中,精密模具微成形工艺存在刚性冲头的损耗、驱动设备复杂、凸凹模对中困难等问题,激光加工工艺存在激光热烧蚀、吸收层的无法补偿导致无法多次加工等问题。针对上述微成形工艺存在的问题,本文提出利用激光诱导空化产生的等离子体冲击波、溃灭冲击波与高速射流形成的空化载荷,对工件进行非机械接触式加工。激光诱导空化微成形技术能够实现精确定位加载,液体吸收层自动补偿功能,具备空化载荷大小可控且、可连续加工的优点,能够对同一工件进行增量式成形加工。本文研究了激光诱导空化的特性及工件在空化载荷下对圆筒形的复制规律,主要工作有以下几个方面:探索了工艺参数对激光诱导空化特性影响的机理。首先对激光聚焦于水域产生的折射距离进行计算,并对激光焦点值进行修正。设计了液体粘性、激光焦点位置、导引型腔及激光能量等参数的对比实验,利用高速摄影仪记录激光诱导空化产生空泡的演变过程,并结合针式水听器对型腔出口处冲击波压力波形的记录结果进行分析,实验表明:不同工艺参数下空泡的脉动特性、空化形成的等离子体冲击波强度存在差异。通过拉伸试验研究了1060纯铝箔厚度和拉伸速率大小对铝箔流变应力、屈服强度等力学性能的影响。研究发现,试样厚度从50μm减小到20μm,材料的流变应力、延伸率和屈服强度降低;当应变速率从5 mm/min增大到100 mm/min时,试样的屈服强度提高了71.5%,当应变速率增加到100～500 mm/min时,试样的屈服强度上升了17.3%,材料逐渐对应变速率的变化不太敏感。设计激光诱导空化微成形装置,研究了激光能量、激光焦点位置及铝箔厚度对单次成形加工对圆筒形凹模的复制程度及对成形区域质量的影响,发现单脉冲微成形加工下成形件形貌为“碗”状,改变激光能量及焦点位置会对等离子体冲击波强度及其传播距离产生影响,当激光能量从5.7 m J上升到34.7 m J时,冲击波强度也随之增加,使得成形深度从39.25μm增加到152.91μm;设计正交实验,得到了工艺参数对成形深度的影响显著性次序;激光击穿水域瞬间存在热影响区,实验结果表明调整激光能量E=10 m J,激光焦点位置H=2 mm,单次成形工件不存在烧蚀现象。成形质量较好。针对单次加工出现的无法完成对圆筒形凹模的复制问题,采用了多次加载的增量式成形工艺,实验结果表明,在凹模的深径比为1/3条件下,铝箔成形的形貌为“碗”状,工件始终未触及凹模底部;工件中心处厚度减薄最为明显,在4次脉冲下减薄率达到了最大的25.32%。将凹模的深径比设计为1/6,再次进行增量式成形实验。实验结果表明凹模深度减小,铝箔成形的形貌完成了“碗”形到圆筒形的转换,随着圆筒成形件的厚度减小,成形件侧壁与凹模内壁的夹角从43.7°减小到17.1°,贴合程度越好。通过有限元分析软件进行了两个方面的机理研究:分析了激光诱导产生的空泡脉动过程中形态的变化、空化区域流场变化及型腔对冲击波压力的汇聚能力,结合实验结果进一步探讨了激光诱导空化的特性,通过对比实验结果,分析了两者之间的差异;建立了激光诱导空化微成形的仿真模型,探究了在空化载荷下铝箔成形形貌、厚度的变化,将仿真结果、实验研究结果两者进行比较,验证了模型的正确性。