功能表面微结构因其良好的表面改性能力而受到各国专家学者的重视,其在减阻、疏水、精密光学器件、传热传质等领域具有巨大的应用空间。本文详细介绍了功能表面微结构在不同领域的应用状况,分析了各国学者加工制造表面微结构的方法,辊压成形因其高效、低成本等优势成为了微结构阵列复制最有前景的加工工艺。本文针对正弦波功能表面微结构提出了与辊轴线垂直的微结构整体辊压成形方法,并引入电流辅助成形技术以改善T2紫铜薄板的塑性成形能力,提高坯料的成形极限,优化波纹曲面微结构辊压成形工艺。通过T2紫铜薄板的单向微拉伸实验,获取试样的应力-应变曲线,研究晶粒尺度、脉冲电源输出参数(电压、频率及脉宽)对T2紫铜薄板流动应力及断裂应变的影响规律,结果表明,只有电流密度达到一个阈值后方可大幅改变试样力学性能。随着电流密度的增大,试样流动应力降低,硬态T2紫铜的断裂应变大幅提高而软态T2紫铜的断裂应变则逐步减小。通过红外热像仪观测到试样在施加脉冲电流后温度急剧上升,随后因散热量的增大而温升放缓,最终因温度过高而熔断。应用ABAQUS对辊压成形工艺进行数值模拟,研究了辊压成形过程中应力、应变及厚度的分布状况,分析了辊间隙、坯料厚度等模拟参数对曲面微结构应力、应变、厚度分布及辊压力的影响。坯料在辊压成形中会发生起皱失稳并导致成形的曲面微结构产生一定的翘曲,本文提出了坯料形状抑制曲面微结构翘曲的新方法,发现底角小于70°的梯形坯料可以基本消除曲面微结构的翘曲现象。本文通过辊压实验研究了辊间隙、坯料厚度及辊速对曲面微结构成形精度及辊压力的影响规律。结果表明,辊速对辊压成形影响较小,辊压力随辊间隙减小及坯料厚度增加而线性增大。辊缝较小时,辊间隙越小曲面微结构成形高度的标准差越大,即辊压成形的均匀性变差。相同条件下,曲面微结构成形高度标准差随厚度增加而降低,微结构的辊压成形一致性有所提高。以电流辅助微拉伸实验为实验基础,研究了脉冲电流对T2紫铜波纹曲面微结构辊压成形的影响规律,发现脉冲电流可以提高曲面微结构的成形高度,但厚度减薄率有所增加。研究发现较大的峰值电流密度与高频脉冲可抑制曲面微结构的局部减薄,提高辊压成形均匀性,但是脉冲电流并非越大越好,当电流密度过大时,硬态T2紫铜薄板在辊压成形过程中将发生破裂,因此,需结合坯料的高温力学性能及坯料的形状尺寸等因素综合制定电流辅助辊压成形过程中的电流参数。