薄板微成形技术以其加工工艺简单、生产效率高、成本低等优点,在MEMS领域具有广泛的应用前景。然而,由于受到测量方法和设备的限制,人们对薄板微成形的研究并不全面,特别是对于介观尺度下薄板成形极限的研究很不充分。因此,开展介观尺度下的薄板成形极限研究是十分必要的。基于以上考虑,本文结合单向微拉伸和半球钢模微胀形实验,开展对介观尺度下SUS304不锈钢薄板成形极限问题的研究,绘制其成形极限图。对于单向微拉伸实验,利用DIC技术实现极限应变的测量计算以及成形过程中应变分布的动态反映,获得成形极限图左侧部分;对于半球钢模微胀形实验,采用掩模喷金的方式获得印有微小网格的试样,通过测量破裂处网格尺寸变化计算极限应变值,绘制成形极限图右侧部分,进而得到完整的成形极限图。另外,本文通过单向微拉伸实验,获得各个厚度(50μm、75μm、100μm、和150μm)试样,在不同热处理条件下的流动应力曲线,发现试样厚度和晶粒尺寸对流动应力曲线有明显影响,其中热处条件相同时,随着试样厚度增大,流动应力曲线下移,屈服强度减小,延伸率增加;而同一厚度试样,随着晶粒尺寸的增加,流动应力曲线先下移再上移,屈服强度先减小后增大,表现出明显的尺寸效应。通过试样设计,获得不同尺寸的微拉伸、微胀形试样,从而获得不同的应变路径,得到应变路径对薄板成形极限的影响规律,发现,热处理条件相同时,随着应变路径由平面应变状态向单向拉伸状态转变,极限应变值增大;随着应变路径由平面应变状态向等双拉状态转变,极限应变值增大。通过热处理工艺,获得不同晶粒尺寸的微拉伸、微胀形试样,得到晶粒尺寸对薄板成形极限的影响规律,发现,同尺寸试样,晶粒大小不同时,随着晶粒尺寸的增加,成形极限减小,当厚度方向只有1、2个晶粒时,晶粒尺寸继续增加,成形极限减小不再明显。最后,结合相关理论对规律产生原因给出合理解释。