微冲裁技术具有较高加工效率、较低的成本以及简化的工艺流程等优点,适用于高效大批量生产微小零件,因此,引起了学术界及工业界的广泛关注。目前国内外学者在微冲裁方面的研究,通常以加工圆形和方形等简单截面形状的模具为主,并且凸模底面多为普通平刃。而复杂截面形状的模具由于加工比较困难,存在对准精度低的问题,鲜有报道。对于凸模底面的不同形状刃口的研究,也仅限于常规尺寸模具的理论计算和仿真研究,尚有待实验验证。对于微小凸模的不同形状刃口的制备方法未见报道。为了完成对截面形状复杂的微冲裁模具的制备,并探究凸模底面刃口形状对微冲裁过程的影响,本文利用自研的微细电火花—微冲裁一体式加工设备,采用微细电火花三维铣削、线电极放电磨削和微细电火花反拷贝加工等技术,采用圆棒电极在线制备出凹深分别为50μm、80μm、120μm的底部凹形刃口凸模,实现了凹凸模具在线精确对中。分别利用在线制备的平刃刃口和凹形刃口凸模,在冲裁时速度为1mm/s、冲裁间隙为15μm的条件下,成功地在100μm厚度的紫铜、黄铜、304不锈钢和厚度为80μm的3J21弹性合金箔料上,冲裁出异形复杂微型落料和冲孔件。通过压力传感器和高频数据采集卡采集冲裁力,得到底部凹形刃口凸模的冲裁力—冲裁时间曲线。冲裁完成后的凹凸模具整体结构的形状精度保持良好,在完成多次冲裁后,凹凸模具的刃口仍然较完整,仅有轻微磨损。在冲裁力、零件断面质量和整体形貌等方面,对平刃凸模和凹形刃口凸模的加工零件质量和冲裁力进行了对比研究。与平刃凸模冲裁相比,凹形刃口凸模冲裁力显著减小。凹形刃口凸模冲裁落料件的断面质量相比于平刃凸模冲裁,光亮带明显增加,虽得到的落料件有轻微弯曲,但两种刃口凸模冲裁得到的落料件整体轮廓较一致。