随着我国制造业的快速发展,人们对零部件提出质量轻、刚度好等更高的要求。在汽车中使用质量轻、刚度好的零部件可使汽车降低车身重量、节约原材料,同时可降低汽车油耗、减少尾气排放。基于内高压成形的零部件具有减轻质量、提高强度和刚度、降低生产成本等优点,使其在汽车、航空航天等领域广泛应用。本课题以T型三通管为研究对象,对三通管内高压成形规律进行探究,通过实验与数值仿真分析相结合的方式,探究左右进给量、内压力、背压冲头后退量、圆角半径、摩擦系数对三通管胀形高度与最小壁厚的影响,并采用正交试验法和响应面优化方法对其内高压成形加载路径进行优化。首先,设计T型三通管成形模具,并借助现有内高压成形设备对T型三通管进行实验,同时使用DYNAFORM软件对T型三通管实际工况进行仿真分析,对比实验结果与数值仿真分析结果,以验证有限元模型建立与仿真分析的正确性。其次,基于正确的T型三通管有限元模型,探究内压力、左右进给量、背压冲头后退量、摩擦系数、圆角半径5个主要工艺参数对T型三通管胀形高度与最小壁厚的影响规律。第三,以胀形高度和最小壁厚为优化目标,采用正交试验法对5个工艺参数进行优化,获得所选工艺参数区间内的最优加载路径,并筛选出3个主要参数。第四,采用响应面优化方法对筛选出的3个主要参数进一步优化,对T型三通管胀形高度、最小壁厚、加权目标分别建立二次多项式回归响应面模型,并对模型进行优化,最终获得最优加载路径,并采用最优加载路径进行三通管成形实验。采用正交试验和响应面优化方法对T型三通管加载路径进行优化,结果表明:内压力、左右进给量、背冲头后退量、圆角半径、摩擦系数5个因素对胀形高度影响重要性由大到小依次为:内压力、圆角半径、摩擦系数、左右进给量、背压冲头后退量;对最小壁厚影响重要性由大到小为内压力、圆角半径、摩擦系数、左右进给量、背压冲头后退量;随着摩擦系数的减小,T型三通管的胀形高度随之增加,壁厚分布更加均匀,良好的润滑环境对管件内高压成形质量影响较大,因此在实际生产过程中应尽量减小摩擦系数。正交试验法和响应面优化方法相结合能快速寻找到三通管成形的加载路径,采用优化后加载路径对三通管进行实验,可获得胀形高度接近1倍原始管径,最小壁厚减薄率不大于20%的T型三通管,符合生产要求。本文基于实验与数值仿真相结合的方法,完成对T型三通管成形规律的分析,采用正交试验与响应面优化方法对三通管加载路径进行优化,快速找到最优加载路径,为此对工程实际中生产T型三通管提供参考。