管材軸壓成形雖然擁有許多優點，但還是一個相對較新的工業技術，現仍存在一些關鍵性技術問題有待進一步研究。國標碳鋼三通管材的軸壓脹形成形過程與很多因素有關，如模具的圓角、管材與模具間的摩擦、管材的幾何尺寸、管材的材料特性、施加在管材內壓力與軸向進給量、反向壓力之間的匹配關系等等。加載軌跡對于軸壓脹形成形過程至關重要。由于在脹形中內壓力、軸向進給以及反壓進給三者之間的匹配不當會引起成形缺陷的出現如起皺、破裂等。因此，為避免成形缺陷的產生，獲得壁厚分布均勻和支管高度較高的   的國標三通管，   對碳鋼三通管軸壓脹形的加載軌跡進行優化。

目前各國的研究者都在努力尋求各種方法來優化軸壓脹形的加載軌跡，并對內壓力、軸向進給量和上沖頭的加載進行優化。文獻中的一些研究者基于理論計算和反復實驗的方法探尋其成形工藝的   優加載軌跡，但這種方法不僅昂貴費時而且還不準確。隨著計算機的發展和有限元法的完善，還有一些研究者采用有限元模擬和實驗相結合的方法對管材脹形進行模擬分析，確實減少了實驗工作量，減縮了時間，比以前單純用實驗方法   能直觀地反映出成形過程，預報出成形缺陷，探索出工藝參數對成形質量的影響。但根據理論計算和實際經驗從有限次數的模擬結果中選擇出的   優參數，并不是意義的的   優參數。如何讓計算機能自動尋找   優值，是大多數研究者一直探索的問題。

本文在國標無縫三通管軸壓脹形的加載軌跡的優化方面，需要應用   優化的理論和算法，實現計算機自動尋找   優值，就   將有限元仿真和   優化理論和算法結合起來引入到管件軸壓脹形研究中，以研究管坯的成形性能及軸壓脹形的加載軌跡優化。因此，將優化理論和算法引入到管件軸壓脹形研究中，應用幾何建模、有限元仿真和   優化理論與算法集成技術成為有限元數值模擬的發展趨勢，對管材軸壓脹形的理論研究和此技術的發展具有重要意義。