微挤压作为微成形的一个重要分支,其成形件在医疗卫生、军事、微电子、航空航天等领域应用广泛,研究适用于多种材料的高效低成本微构件成形方法很迫切。本文提出了超高应变率下的激光冲击微挤压成形新技术,即利用激光诱导的冲击波使局部金属板料在凹模约束下产生体积变形和挤压效应。本文在宏观激光冲击成形的基础上,对3003铝合金板料的激光冲击微挤压成形进行了系统研究,分析了板料的成形性能,以及影响成形的各因素。同时对3003铝合金微挤压成形进行了实验验证,定量分析了激光参数、材料特性对成形的影响规律,并对成形质量进行了评价和分析,为超高应变率下的激光冲击微挤压成形提供了技术支撑。研究成果如下:　　 (1)论述了激光冲击成形机理以及微挤压成形相关研究进展;在介绍挤压塑性成形原理的基础上,分析了尺度效应对成形的影响。　　 (2)数值分析了超高应变率下的激光冲击微挤压成形规律,研究了加载压力、摩擦系数、板厚对成形性能的影响。结果显示,加载压力大于板料动态屈服强度时,板料发生塑性变形,随着加载压力的增大,变形量呈非线性增大;摩擦系数越大,板料与凹模间的摩擦应力增大,变形量减小;随着板厚增加,板料自身的流动应力增大,变形量减小。　　 (3)实验研究了单次激光冲击下,激光能量、晶粒大小以及板厚与晶粒大小比值对成形的影响规律,并对实验结果与数值分析结果进行了对比。结果显示,激光能量是影响成形的主要因素,激光能量越大成形量越大,但必须控制在材料断裂极限之内;晶粒尺寸大小对微尺度下的成形影响显著,晶粒尺寸越大,板料内部的晶粒间的流动应力减小,成形更容易;板厚与晶粒大小比值对成形影响的研究结果显示,比值对成形的影响并没有明显的规律,但就本文的实验而言,中间比值成形效果最佳。数值分析得出结果比实验结果略大,但在合理的范围内。　　 (4)运用X-350A射线残余应力测试仪对成形区表面的残余应力进行了检测,分析了表层残余应力的分布、产生原理,对影响残余应力分布的激光参数和材料机械特性进行了分析。结果显示,板料冲击背面残余应力表现为拉应力,随着激光能量的增大拉应力值逐渐增大,由于凹模产生的压应力作用,拉应力增加幅度逐渐减小。随着板厚的增加,由于凹模挤压作用越明显,板料冲击背面残余应力的值逐渐减小。