随着微机械及微机电系统的发展,微零件需求量逐渐增加,微拉深成形技术以其高效率、低成本及可实现大批量生产等优点关注度逐渐升高,但微拉深成形属于微观尺度下塑性变形,其成形理论及生产经验不成熟,制约了微拉深成形技术的应用。微拉深工艺可成形各类腔体,多种因素影响其复杂的成形工艺,现有研究成果多局限于回转体,而盒形件微拉深成形相关研究较少。本文以盒形件为研究对象,采用数值模拟的方法对其微拉深成形进行分析,确定成形规律的影响因素,并以此为依据,设计出成形盒形件的微拉深模具。针对微成形中特有的尺度效应现象,在对现有体现尺度效应的本构理论进行整理分析的基础上,对表面层模型进行修正,推导出适用于面心或体心立方晶格材料的本构关系。在此基础上,对微拉深成形试验进行有限元数值模拟,通过模拟结果与试验结果对比分析,验证该修正表面层模型的合理性。将修正表面层模型应用到盒形件微拉深成形有限元分析中,以工件、模具及成形工艺等参数为变量因素进行对比分析。分析结果表明:盒形件在微拉深成形中圆角与直边成形会相互影响,与传统拉深成形过程类似;板料材料晶粒尺度会影响微拉深力及工件成形厚度的变化,存在尺度效应;模具间隙、凸模圆角及模具零件加工质量均会影响微拉深力的变化趋势;冲压速度对微拉深力的影响较小。研究盒形件微拉深的成形规律对其机理研究、工艺设计及模具设计具有一定的指导意义。基于有限元分析结果,结合盒形件微拉深加工尺寸小、形状特殊等特点,对模具凸、凹模尺寸等参数进行优化计算,设计出一套微拉深模具。为避免手工送料与卸料对毛坯和工件的影响,设计出自动送料机构与弹性自动卸料机构。通过运动仿真证明模具结构合理、运动无干涉,可为同类型微模具设计提供参考。