多通管的类型比较多，常见的就有三通管(T型管、Y型管、U型管)和四通管(X型管)以及五通以上的，以不同角度去分，还有等径和异径、直线轴和曲线轴、对称和不对称、厚壁和薄壁的。

工艺流程

多通管的传统加工工艺主要是通过两个直管插焊和两个半管焊接来完成(如下图)，这类工艺产品废品率高、可靠性差、流体阻力大。当然，对于一些支管高度不大的T型三通管，还可以用冲孔和钢球翻边的工艺来完成。

随着内高压成形技术的出现和应用，管材坯料可以直接加工出整体结构的多通管，大幅提升了多通管的成形精度和质量，又减少工序降低了生产成本，相对于冲压、焊接工艺，内高压成形体现出了鲜明的优势。

下面我们以Y型三通管为例，来看下工艺流程。

三通管的工艺流程分成形初期、成形中期和成形后期三个阶段，如下图所示。

三通管内高压成形模具由上模、下模、左冲头、右冲头和中间冲头组成。首先将管材放入下模，闭合上模具后，向管内充满液体，用左右冲头进行密封，然后左右冲头施加轴向力进行补料，同时管内施加一定的压力来使管材成形。

Y形三通管内高压成形的工艺参数主要有内压、左右补料量和中间冲头的后退量。由于结构的不对称性，内压、管端的两个轴进给量和控制支管位移的一个轴后退量这四个工艺参数必须合理匹配控制。

三通管的内高压成形过程中，不同成形阶段内压与冲头进给行程非常关键。支管成形主要通过左右冲头轴向补料和胀形来实现，因此在成形初期主要是左右冲头进行进给，中间冲头在管材发生自由胀形和中间冲头端面接触后开始后退，以确保支管在中间冲头提供背压的作用下完成成形。如下图所示。

缺陷形式

与其他两种类型的内高压成形类似，多通管的内高压成形过程中，也会出现相关缺陷问题。T形三通管主要缺陷形式有支管顶部破裂、主管起皱，Y形三通管因为不对称，支管过渡区还会出现内凹缺陷。

■T形三通管缺陷

T形管主管起皱主要是在成形初期、中期因轴向进给过快、内压过低造成的，使得轴向送进的材料不能及时流动到支管部分，从而在主管形成皱纹。管壁越薄、管材原始长度越长，起皱的趋势越严重。同样，如润滑条件不好，摩擦力较大时会阻碍材料流向支管，而继续进行补料时，材料流动受阻会产生压缩失稳从而产生较均匀的褶皱。

■Y形三通管内高压成形缺陷

Y形三通管上下、左右均为非对称结构，其在多通管液压成形中难度最大，缺陷形式具有代表性。在成形过程中，内压、左右两端轴向进给量及中间冲头的后退量匹配得不合理，除了会出现T形三通管的主管起皱及支管顶部破裂的缺陷形式外，由于左右轴向进给量的分配不合理，还会出现支管过渡区凹陷或起皱的缺陷。在最后的整形阶段，从理论讲左右冲头不需要进给，只要能维持密封保证内压升高整形即可。

由于内高压成形设备控制精度差或冲头密封结构不合理，也会造成冲头位移过多而引起在支管过渡区凹陷。凹陷缺陷可能发生在左侧过渡区，也可能发生在右侧过渡区或左右两侧均存在。

多通管内高压成形时，加载曲线必须控制在成形区间内，即内压、轴向进给量及中间冲头的后退量匹配合理。

三通管内高压成形加载区间

壁厚分布规律

T形三通管壁厚分布规律为：支管顶部区域减薄，主管大部分区域增厚，最薄点位于支管顶部中心，最厚点位于主管的送料端，左右壁厚分布规律相同。

Y形三通管由于上下左右均为不对称结构，所以壁厚分布规律比T形管的要复杂。

如图，这是Y形三通管壁厚分布规律和壁厚不变线的位置。成形后零件左右两侧过渡区圆角处增厚比较大，从过渡区圆角处到支管顶部，支管逐渐减薄。壁厚不变线为V形，位于支管中下部，减薄主要在支管上部区域,其余部位均增厚，支管顶部左侧圆角附近最薄。壁厚最大的点在左侧过渡区圆角A处，壁厚最薄的点在支管顶部C处。

三通管多步成形

薄壁铝合金三通管内高压成形、大直径超薄不锈钢三通管内高压成形、高温合金三通管内高压成形，由于相对壁厚小、支管直径小于或者大于主管直径、结构非对称等原因，内高压成形过程很容易出现破裂、起皱等缺陷，对此，可以采取多步成形的工艺。多步成形将三通管内高压成形分为预成形和终成形来完成，根据需要预成形可进行多步成形，这样不仅避免开裂和起皱，还能获得更大的轴向补料，有助于材料向型腔内流动，从而提高成形极限。

多步成形时，预成形工步数量取决于所需要的轴向补料量。在确保不发生开裂和起皱的前提下，应该尽量减少预成形工步的数量。

以薄壁铝合金三通管的多步成形为例，先通过数值模拟分析确定预成形工艺，针对每步成形工序，设计不同结构的中间反推冲头。预成形的中间反推冲头端面与主管轴线夹角需要设计出合理的角度，采用端面与轴线垂直的中间反推冲头完成终成形。通过支管反推冲头顶端角度的变化，可以减小每步成形时支管顶部与中间反推冲头之间的距离，从而减小顶部的局部变形量，避免该部位发生开裂。

预成形后需对试件进行退火处理，以避免加工硬化对后续成形的影响。由于采用了不同端面角度的反推冲头，支管高度逐渐增高。通过预成形，可顺利完成该铝合金薄壁三通管成形，切除支管顶部工艺端后，可获得最终的铝合金薄壁三通管。