随着高精密电子设备和人工智能等技术产品在市场中占据的比重越来越大,对微型零件的需求也与日俱增。然而由于尺寸的小型化带来了微成形领域中特殊的各种尺寸效应等问题,导致微轧制技术未能在实际生产中发挥出预想的效果,限制了柔性变厚度微轧制技术的发展,因此有必要对柔性变厚度微轧制中存在的尺寸效应进行研究。本文通过不同退火工艺处理厚度为0.1mm、0.2mm和0.3mm的纯铜试样,研究尺寸效应对纯铜力学性能的影响,通过数值模拟、柔性变厚度微轧制实验和透射实验等方法研究了尺寸效应对纯铜变形能力和位错密度的影响。主要研究结果如下:(1)当退火温度为500℃时,晶粒生长速率几乎相等。随着退火温度逐渐升高,试样间的晶粒尺寸差异增加,厚度为0.3mm的纯铜薄板的晶粒生长速率最大;(2)随着晶粒尺寸的增大或厚度的减小,纯铜的延伸率和抗拉强度逐渐降低;晶粒尺寸和厚度对纯铜的断裂机制有重要影响,随着晶粒尺寸的增加或厚度的减小,试样的断裂机制由混合断裂方式转变为滑移断裂;(3)随着晶粒尺寸的增大或厚度的减小,轧件边部不均匀变形增加,边部凸起越来越明显,宽展不均匀增加,材料的塑性越不稳定;轧制力逐渐减小,而轧制力标准差明显增大,表明轧制力不稳定性增加;(4)随着晶粒尺寸的增大,晶粒沿轧制方向被拉长,当晶粒增大到211μm时,晶粒呈连续层状结构;由轧制厚区到轧制薄区,随着压下率的增大,晶粒取向逐渐形成择优取向被压扁拉长,沿轧制方向呈现出片层状结构;(5)随着晶粒尺寸的增大,晶界处塞积的位错密度逐渐降低,位错偏聚现象不明显;随着应变量的增大,在纯铜的晶粒内部出现了亚晶组织;随着试样厚度的增大,材料发生塑性变形时,位错密度变大,位错缠结越来越严重,所需的变形力更大;(6)随着晶粒尺寸的不断增大,材料的延伸率和抗拉强度逐渐下降;试样的延伸率随着厚度的减小而逐渐变小,厚度为0.059mm的试样的抗拉强度最大,而厚度为0.131mm的抗拉强度最低。所有轧后试样的断裂方式均为韧性断裂,中间断裂面韧窝数量随着晶粒尺寸的增大或轧件厚度的减小而减小,韧性变差。