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管材胀形技术是一种减重、节材、节能、具有广泛应用前景的空心轻体结构件的新型制造技术。T型三通管是非轴对称件,其成形过程非常复杂,影响成形质量的因素众多。在T型三通管轴压胀形成形过程中,内压力和左右两端轴向进给的合理匹配是成形技术的关键。为了能保证成形质量和避免成形缺陷(起皱和破裂)的产生,就必须对T型三通管轴压胀形的加载轨迹进行优化。本文基于ABAQUS软件,针对材料模型、网格划分和边界条件的设置等参数的选择分别进行了讨论,并建立了有限元模型,分析了T型三通管成形件的壁厚分布规律与应力应变状态,研究了成形工艺参数(内压力P与轴向进给量S)和上冲头的初始位置对支管成形高度和壁厚分布的影响。结果表明:在进给量不变的情况下,支管的有效高度和壁厚差随着内压力的增大而增大,但支管的高度增高不明显,支管顶端区域最小壁厚明显变薄;同样,当内压力不变时,随着轴向进给量的增大,支管的有效高度明显变高,壁厚分布明显得到改善;在内压力和轴向进给量确定情况下,上冲头的初始位置距管坯越远,成形件的壁厚分布就越不均匀,支管顶端的最小壁厚就越薄。利用数值模拟的方法从有限次的模拟结果中选择出的最优参数并不是真正意义的科学的最优参数,不是计算机完全自动寻找的最优值。本文基于最优化理论和算法,通过编写批处理命令、脚本文件和宏命令文件在有限元模拟程序和优化算法程序(软件)之间建立了有关数据传输接口(有限元模拟结果数据接口、设计变量传递接口、调用有限元程序接口等),完成了有限元软件和优化软件的无缝连接,进而实现了计算机自动完成整个优化过程的功能。在此基础上,利用优化软件iSIGHT建立了T型三通管轴压胀形的优化数学模型,在正交试验基础上建立了二阶响应面近似模型,完成了T型三通管轴压胀形的加载轨迹优化。优化结果表明:要得到支管高度较高和壁厚分布均匀的管坯,内压力的加载过程是先迅速加载,然后再缓慢加载或保持一定值不变,轴向的加载是先缓慢补料后再加快补料。经过优化后的三通管的成形件的支管高度更能满足要求,壁厚分布更加均匀。