产品微型化已经成为众多行业的发展趋势,这对微加工技术提出了更高的要求和挑战。本文提出了一种新的基于空化水射流冲击的金属箔材微成形工艺,该方法利用由空化射流中的空化塌陷气泡产生的高压冲击作为驱动力来实现金属箔的微成形。基于空化射流技术,结合理论分析,研究了空化射流的形成机理、空化形成、演变和塌陷过程,以及冲击波压力的产生和传播,为基于空化水射流的金属箔材微成形提供理论基础。在自行搭建的空化水射流装置上进行微成形实验。以4mm厚的8090Al-Li合金为实验材料,进行了空化无喷丸处理实验,初步研究了8090Al-Li合金表面空化射流的空化冲击范围。实验结果表明,当入射压力为20 MPa,目标距离为120 mm时,空化出现最大冲击压力环区,半径为3.5 mm～21.4 mm。通过大面积阵列特征和单个特征的微成形实验验证了空化水射流冲击金属箔的可行性。在此基础上,研究了在空压成形过程中,空化水射流冲击对厚度为100μm的304不锈钢箔的成形性能和机理。通过Keyence VHX 1000C数字显微镜,形貌激光显微镜系统（VK-X250K）,S-3400N扫描电子显微镜,共聚焦激光扫描显微镜（Axio CSM 700）和微型维氏硬度计来观察表面形貌,成形深度,落料现象分析,表面粗糙度,厚度分布规律以及在不同的工艺参数（例如入射压力,冲击时间和目标距离）下成形的工件表面机械性能（纳米硬度和弹性模量）。另外,基于ANSYS/LS-DYNA建立了有限元模型来模拟金属箔的微成形。实验结果表明,在该动态微成形方法下,金属箔的表面形貌具有良好的几何特征,没有裂纹或断裂。成形深度随着入射压力和冲击时间的增加而逐渐增加,成形深度随着目标距离的增加呈现先增加后减小的趋势。另外,缺陷现象分析表明,当入射压力持续增加时,在微成形零件的圆角处有开裂的危险。当压力增加到30 MPa时,可以获得100微米厚的304不锈钢箔的微落料件。微成形零件的表面粗糙度随入射压力和冲击时间而增加。另外,目标距离的成形深度首先增大,然后减小。微成形零件的厚度变薄率通常在2.31%至15.76%之间,并且厚度相对均匀。纳米硬度和弹性模量也随着入射压力的增加而显著增加,即硬度增加122%以上,而入射压力为20MPa,冲击时间为2分钟,弹性模量增加超过76%。另外,SEM分析表明,随着入射压力的增加,成形零件的表面形貌从近似球形变为球形,并且球形的圆度增加。ANSYS/LS-DYNA的仿真结果与测试结果的对比分析表明,当冲击压力峰值Pmax=2.2 GPa且冲击压力持续时间T=40 ns时。在20 MPa的压力,120 mm的目标距离和2分钟的冲击时间下,模拟样品的成形曲线和减薄率最接近实验结果。在不同的入射压力（8 MPa～20 MPa）,5分钟时间和120 mm的目标距离下,对成形深度、表面质量、厚度分布和截面硬度分布进行了研究。结果表明,随着入射压力从8 MPa增加到20MPa,成形深度从124.7μm增加到327.8μm。随着入射压力从8 MPa增加到20 MPa,表面粗糙度从0.685增加到1.159。因此,成形部件的中心区域的表面粗糙度逐渐提高。入射压力为20MPa时,所形成的箔的最大厚度减薄率为21.27%,入射压力为8MPa时为14.13%,这表明厚度变薄率随着入射压力的增加而增加。所测试的硬度表明,在样品的冷轧状态期间,样品的硬度沿成形区域的横截面略有增加,并且退火的304不锈钢箔的硬度沿横截面区域显着增加。通常,以上结果表明,空化水射流冲击微成形具有使用不同的加工参数和使用微模具作为成形源来生产薄金属箔的微型零件的优势。