随着零件微型化和轻量化的发展,微型器件的应用越来越广泛,从而推动着微成形技术的发展。本文针对激光冲击微成形的不足,提出了一种新型激光冲击液压微成形工艺并搭建工艺试验平台。该工艺利用液体介质作为柔性冲头,通过单脉冲激光冲击橡胶层推动液体介质进行金属箔板微成形。本文通过试验研究与数值模拟相结合的方法对激光冲击液压微成形工艺进行了系统的研究,其主要研究内容和成果如下:首先,对55μm厚的紫铜进行激光冲击液压微胀形试验研究。试验利用基恩士VHX-1000C超景深三维显微镜对成形深度和厚度分布进行测量与分析,初步揭示了激光冲击液压微成形工艺的成形性能和变形规律,试验验证了激光冲击液压微胀形的可行性,发现在合理的激光能量下该工艺具有良好的成形效果;通过蔡司Axio CSM700共聚焦显微镜对工件表面形貌和粗糙度进行观测与分析,发现胀形后工件表面的粗化现象并不明显,且不会在工件表面产生热影响区,表明激光冲击液压微成形工艺可以有效保证胀形件表面质量良好;通过HXD-1000TMC/LCD显微硬度计对截面不同位置的硬度进行测量,并探究冲击后材料的力学性能变化,发现胀形件得到强化,且在退火材料中反映更明显。其次,利用激光冲击液压微成形工艺在30μm厚的紫铜上制造了底部带有微凹坑的微型碗,验证了该工艺对于制造微零件局部微特征的可行性。对不同激光能量下微型碗的整体形貌和贴模性进行试验研究,发现由于液体介质良好的流动性,工件在1550mJ能量下能够较为准确的复制模具形状;通过对厚度分布的研究,发现随着激光能量的增大,工件厚度减薄率会增大,然而减薄最大的凹坑圆角处始终没有发生破裂,表明该工艺具有较好的成形性能;通过表面质量的研究发现,具备较好表面质量的模具底面对成形件底部具有削平作用从而可以改善其因变形而引起的表面粗化。激光冲击液压微成形工艺可以保证微成形中局部微特征的成形质量,为复杂微特征成形提供了有效的工艺方法。最后,采用Hypermesh/LS-DYNA和LS-PREPOST进行激光冲击液压微成形有限元数值模拟,从而揭示试验无法反映的现象。通过数值模拟研究分析了激光能量为1550mJ时工件的成形过程、截面应变分布以及底部典型节点速度随时间变化情况。研究发现工件成形过程可分为五个阶段:应力积累阶段、自由胀形阶段、工件与模具底部碰撞阶段、工件填充模具阶段和碰撞弹回阶段;在自由胀形阶段,工件主要受轴向拉伸应变和径向压缩应变,而工件与模具底部碰撞后,则主要受到轴向压缩应变和径向拉伸应变;通过底部节点的位移-时间和速度-时间曲线发现,碰撞模具后底部节点速度和位移波动不明显,表明该工艺具有抑制回弹的作用。数值模拟结果能够为试验做出参考,进一步指导和完善试验参数,并为成形形状的预测提供了手段。本文提出的激光冲击液压微成形工艺,为复杂特征微成形提供了一种有效的工艺方法。论文研究揭示了激光冲击液压微成形的成形机理和变形规律,为该工艺今后的工业应用提供理论和试验指导。