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碳钢三通管成形是复杂的三维空间大变形过程，对于其液压成形过程的分析研究主要是：一是管坯成形时所受成形力的控制和匹配关系的分析；二是，分析成形中重要工艺参数对管件成形的影响规律及优化，以此提高三通管件的成形质量。
目前国标碳钢三通管成形过程的研究普遍采用的方法是进行理论研究和力学分析，由于三通管的变形是复杂的三维空间大变形，力学分析推导并不能完全准确的反映管件的变形情况，因此得到的分析结果与实际情况有较大的差别。随着计算机科学的高速发展和有限元模拟技术的日益成熟，CAE技术模拟分析金属塑性成形过程的变形规律在生产实际中的应用越来越广泛。CAE技术的成功应用不仅可以大大缩短模具和新产品的开发周期，降低成本，提高企业的市场竞争力，而且还有利于将有限元分析法和传统的实验方法结合起来，从而推动了模具现代制造业的快速发展。因此，本文采用了专用板料模拟软件DYNAFORM来对国标无缝三通管液压成形过程进行模拟分析，主要针对三通管成形力间的加载关系及影响碳钢三通管成形的重要参数进行分析研究。
成形力对三通管成形的作用
碳钢无缝三通管成形过程中三个成形力的作用是决定成形成败的关键因素。三个力中，内压力的作用，一是成形，即在成形时作用在管坯的内表面，使管坯受到均匀的内部高压，支管型腔的金属通过变薄产生隆起；二是压迫管坯金属使之紧贴凹模而不发生向内弯曲或折叠等失稳。左、右挤压冲头的作用，主要是改善主管及过渡区的应力状态，使管坯金属在其作用下，向过渡区转移，否则管坯金属纯粹是在过渡区的拉伸作用下而产生流动。平衡力的作用是抵消内压力的影响，改善变形区的应力应变状态，使胀形部位的壁厚变薄趋势受到阻碍，危险变形区由支管端部中心转移到了支管端部圆角部位，最终使管件在良好的压应力的状态下成形。
在国标碳钢三通管成形过程中，一般认为成形的内压力最佳值等于或稍高于材料的屈服极限。而平衡力与内压力也应保持一定的比例关系，并随内压力的增加而增加。
内压的作用效果是使整个管坯塑性区的壁厚变薄，使过渡区金属向支管型腔拉伸变形。若成形内压不足，金属的厚向压应力不够而轴向压力过大，出现失稳，管坯向内凹陷；若成形内压过大，金属在较强的拉应力作用下变形，壁厚变薄严重。
左、右挤压冲头产生的挤压力则是使主管及过渡区呈增厚趋势，若其值过大，成形内压就会相对不足，出现失稳；其值过小，则管坯变薄明显。平衡力使支管及过渡区壁厚增加。这三个作用力间应保持合理的匹配关系，并且取值应在一定的范围内。
传统的碳钢国标三通管复合挤压成形工艺，挤压冲头不但起着使管坯两端的金属向过渡区流动的作用，同时有使密闭在管内的密闭液体体积改变产生内压力的作用，所以作用在挤压冲头上的力与成形内压力间的匹配关系极为重要，是三个成形间匹配关系控制的重点。但是，在新的液压成形工艺中，管件内部的液体的超高压力是由外部的液压增压系统控制的，其大小不受挤压冲头的控制，在成形的时候，即使左右冲头不运动，只要密闭措施较好，内压力依然可以不断提高和改变，所以不需要考虑挤压冲头对内压的影响。因此挤压冲头的运动对碳钢三通管成形的影晌主要是对管坯金属流动的影响，体现为对三通管支管成形高度的影响。
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