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本发明公开了一种超薄壁微表面结构的柔性超声辊压成形装置及方法，装置包括：主动特征辊齿，从动光面辊齿、柔性垫，主动超声振动系统，伺服动力系统，辊齿间压力调节系统和装置基体；成形方法包括：(1)箔材轧制后去应力退火，选取柔性垫硬度和厚度；(2)调整主、从动辊齿间压力参数；(3)设置超声振动参数；(3)设置辊齿转速；(4)将箔材、柔性垫和润滑剂放入导料口，启动装置辊压成形。本发明的装置和方法可以只使用1个带特征结构的辊齿成形，设备成本降低，工艺灵活性提高。柔性垫能够动态补偿主、从动轴平行度的微量误差，避免成形扭曲和破裂。超声振动作用下，超薄壁微表面结构的贴模度增大，成形精度提高。