近年来,微型零件的制造需求日益增长,传统准静态微塑性成形工艺发展更为成熟,激光成形、电磁成形等动态微塑性成形工艺不断涌现。随着零件尺寸的减小和加载速率的提高,材料力学性能和变形行为的尺度效应和应变速率效应更显著,进而影响工艺的实施和微型零件的成形质量。本文以T2紫铜为实验材料,分别进行了准静态下的微拉伸、微压缩试验和高应变速率下的分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bars,SHPB)试验,分析了试样特征尺寸、初始晶粒尺寸和应变速率对T2紫铜材料力学性能的影响。基于上述三种试验得到的真实应力-应变曲线,建立了考虑晶粒尺度效应的材料本构模型。通过准静态微弯曲和激光冲击微胀形工艺实验,验证了本构模型的适用性。本文主工作及结论如下:(1)使用厚度为100～500 μm的紫铜箔板进行了准静态微拉伸试验,研究了试样初始晶粒尺寸和试样厚度对材料真实应力-应变曲线和屈服强度、断后伸长率等力学指标的影响。结果表明:随试样初始晶粒尺寸减小,断后伸长率增大,屈服强度和流动应力表现出“越小越强”的尺度效应,且初始晶粒尺寸与流动应力满足Hall-Petch关系。随试样厚度减小,断后伸长率降低,屈服强度表现出“越小越强”的尺度效应,流动应力表现出“越小越弱”的尺度效应;但当试样厚度减小至厚度方向仅有1～2个晶粒时,流动应力将有所升高。(2)使用紫铜微小圆柱试样进行了准静态微压缩试验,研究了试样初始晶粒尺寸对材料真实应力-应变曲线的影响。结果表明:随着试样初始晶粒尺寸减小,流动应力表现出“越小越强”的尺度效应,初始晶粒尺寸与流动应力满足Hall-Petch关系。(3)进行了应变速率在1500～4000 s-1时的SHPB试验,研究了应变速率和初始晶粒尺寸对紫铜材料真实应力-应变曲线的影响。结果表明:随着初始晶粒尺寸的增大和应变速率的提高,SHPB试样的表面形貌更为粗糙;相同应变时的流动应力随试样的初始晶粒尺寸减小而增大,流动应力与初始晶粒尺寸之间满足Hall-Petch关系。应变速率在1500～4000 s-1时,材料的真实应力-应变曲线对应变速率不敏感,但相较于准静态微压缩试验,真实应力-应变曲线显著提高;流动应力提高幅度随应变的增大而减小直至稳定,稳定后的提高幅度随初始晶粒尺寸增大而增大,可达70～78%。(4)根据准静态微拉伸、准静态微压缩和SHPB试验得到的真实应力-应变曲线,分别建立了幂函数和指数函数两种形式的本构模型。两种模型均引入了初始晶粒尺寸因子以考虑晶粒尺度效应。结果表明:幂函数形式的本构模型与准静态微拉伸和SHPB试验结果较为吻合,但对准静态微压缩试验不合适。指数函数形式的本构模型对准静态微拉伸、准静态微压缩和SHPB三种试验都有良好的适用度,且比幂函数形式的本构模型更贴合试验结果。(5)通过准静态微弯曲和激光冲击微胀形实验,验证了本文所建立本构模型的适用性,结合有限元模拟技术研究了准静态微弯曲和激光冲击微胀形两种微成形工艺中晶粒尺度效应。结果表明:对于准静态微弯曲工艺,使用幂函数形式和指数函数形式本构模型的计算结果差别很小;利用两种模型均可较准确地预测不同初始晶粒尺寸下的弯曲高度。对于激光冲击微胀形工艺,基于幂函数形式和指数函数形式本构模型的计算结果均处于实验结果区间内,均能够很好地预测不同初始晶粒尺寸下的胀形高度,但使用指数函数形式本构模型的计算结果更接近实验结果的平均值。