随着微医疗、微传感器、微机器及可穿戴电子产品等行业的快速发展,市场对微型化零部件的需求日益旺盛,介观成形技术也成为工业发达国家的关注热点和重点研究方向。当成形件尺寸减小至介观尺度时,产生材料的成形性能、变形规律以及摩擦等表现出特殊的变化,使得传统的宏观成形理论已不能直接应用于介观尺度成形领域。介观尺度金属薄板成形中引入超声振动在减小尺度效应、提高成形性能和改善表面质量等方面存在显著的优势。尽管超声振动辅助介观尺度成形存在诸多优点,但超声振动产生成形力、流动应力的变化即体积效应现象,接触表层力学性能和摩擦状态的变化即表面效应现象,以及成形失效的影响等作用机理还有待深入研究。因此,本文围绕超声振动辅助介观尺度成形中的三个问题,即体积效应,表面效应和成形失效的相关性展开分析和研究,并以理论模型的研究结论为依据,设计了超声振动辅助微盒形件成形工艺的实验装置,探索了超声振动辅助微盒形件成形的新工艺。本文主要研究工作如下:（1）对超声振动辅助介观尺度金属薄板成形的体积效应机理进行了研究首先从热激活理论、位错密度及运动、微观组织演变等多种机制耦合的角度,揭示了超声振动辅助介观金属薄板成形产生体积效应的机理,其次实验研究了超声振动辅助介观尺度金属薄板成形塑性变形行为,分析了不同振幅作用下的应力应变关系曲线,最后以热激活理论和位错运动学模型为理论架构,引入超声能场参数,构建了反映体积效应的塑性本构关系模型。（2）研究了超声振动辅助介观尺度金属薄板成形的表面效应对超声振动辅助介观金属薄板成形中产生的摩擦力降低现象即表面效应机理进行了揭示,分析与讨论了接触面内/外施加不同方向的超声振动对接触摩擦的影响;以粘着-犁沟摩擦理论为基础,提出了基于超声振动的接触摩擦理论模型,并开展了超声振动辅助拉胀法摩擦系数测定实验研究。（3）围绕超声振动辅助介观金属薄板成形件的失效预测开展了研究对不同尺寸、不同厚度、不同振动频率作用下的金属薄板实验试样分别开展了超声振动辅助拉伸和半球形刚性凸模胀形的成形极限实验研究,深入分析了超声振动与成形极限的相关性现象,比较了不同的金属塑性失稳理论对成形极限的影响,并以H-N凹槽模型为理论依据构建了基于超声振动的金属薄板成形失效预测模型。（4）开展了超声振动辅助微盒形件成形工艺的应用研究研制了用于超声振动辅助微盒形件成形的装置,以前文的研究结论为基础,开发了基于c SPACE开发平台的微盒形件成形工艺控制系统,对不同金属薄板实验试样尺寸与厚度、不同模具尺寸、不同振动参数作用下的微盒形件成形工艺进行了实验研究。本文以介观尺度金属薄板成形工艺为切入点,将超声振动引入成形工艺中,探讨了超声振动产生的体积效应、表面效应作用机理,并对超声振动与成形失效的相关性展开了研究,构建了用以预测微盒形件的极限拉深高度预测模型,通过实验和理论计算相结合的方式,验证和评估了超声振动在微盒形件成形工艺中失效预测的精度,为介观尺度成形新工艺的研究提供技术参考。