本文研究的连续变截面管(TRB管)为差厚管,由厚度连续变化的轧制差厚板(TRB,Tailor Roll Blank)通过焊管工艺制造而成,与差厚拼焊管的不同之处在于存在过渡区和无壁厚突变。为了掌握TRB管在液压胀形中的成形规律,本文研究了TRB管液压胀形过程中过渡区的变化规律、过渡区参数对成形性能的影响规律、不同管坯参数对变形协调性的影响规律和TRB无轴向补料成形阶梯管的研究。为了研究过渡区在液压胀形过程中的变化规律,建立不同参数的TRB管液压胀形模型,研究了过渡区长度、厚度差和长度比在胀形过程中对过渡区移动量和伸长量以及对管件最大减薄率的影响规律。结果表明,过渡区长度为60mm是变化趋势中的一个分界点,过渡区长度增大,移动量和最大减薄率减小,减小速度先快后慢,过渡区长度大于60mm时,变化不明显,而伸长量先增大后减小,过渡区长度为60mm时达最大0.22mm;壁厚差为1.5mm是变化趋势中的一个分界点,壁厚差增大,移动量和最大减薄率增大,移动量增大速度较大,最大减薄率增大速度先慢后快,厚度差大于1.5mm时增大速度更快,伸长量呈减小趋势;长度比增大,移动量和最大减薄率呈减小趋势,伸长量先减小后增大,长度比为1时达最小值-0.03mm,即过渡区为压缩状态,长度比的影响规律相对于过渡区长与厚度差更复杂。建立了不同过渡区参数的TRB管液压胀形有限元模型,提出了一种离散不规则过渡区的新方法,研究了TRB管过渡曲线、厚度差和过渡区长对胀形性能的影响规律。针对TRB管液压胀形,进行了正交设计,以数值模拟结果为基础,建立了BP神经网络预测模型,并将预测结果与数值模拟结果进行对比分析,验证预测结果的精度。结果表明:各参数对胀形性能影响的区域不同,但都对最大成形高度影响显著,极差最大达6.47 mm,最小为2.88 mm;4种过渡曲线中凹弧型的成形性能最差,最大的成形高度差2.88 mm;增大过渡区长度有利于胀形,随厚度差增加,成形性能快速下降,其中厚侧成形高度差值达8.22 mm。单组预测值在误差范围内,预测模型能用于预测其它过渡区参数组合的TRB管胀形。为了掌握TRB管参数对变形协调性的影响规律,建立了不同参数TRB管自由胀形模型,研究了过渡区长、厚度比和长度比对变形协调性、薄管极限胀形量和厚管最大胀形量的的影响规律。结果表明,过渡区长度增大,变形协调性、极限胀形量和最大胀形量先增大后减小,过渡区长度为40mm时变形协调性达最大值0.362,极限胀形量达最大值9.32mm,最大胀形量达最大值3.43mm;厚度比增大,变形协调性快速减小,极限胀形量为快速增大、缓慢增大和减小的变化过程,最大胀形量先增大后减小,厚度比为2时极限胀形量达最大值9.48mm,厚度比为1.5时最大胀形量达最大值3.76mm;长度比增大,变形协调性先缓慢减小后快速增大,长度比为1达最小值0.178,极限胀形量先快速增大,长度比大于1.7后缓慢增大,最大胀形量先缓慢增大,长度比大于1后快速增大。建立了TRB管无轴向补料阶梯管胀形的有限元模型,研究了TRB管的过渡区长度、胀形区长度及阶梯管的设计壁厚对成形后阶梯件壁厚分布的影响,并对轴向非对称阶梯管的成形进行了模拟。结果表明:成形件最小壁厚与设计壁厚的最大差值为0.109 mm,为设计壁厚的5.45%,而最大壁厚与设计壁厚的最大差值为0.117 mm,为设计壁厚的5.85%;非轴向对称阶梯管成形中最大差值分别为设计壁厚的4%与4.88%,因此,认为壁厚分布是均匀的。随设计壁厚增大,壁厚差和最小壁厚与设计壁厚的差增大,极差分别达0.109 mm、0.042 mm,对壁厚分布的影响最大;过渡区长度增大,壁厚差增大,在过渡区长度小于30 mm时,最小壁厚与设计壁厚的差快速减小,之后变化不明显;胀形区的长度对两个壁厚差的影响规律相似,且差值变化量不大。