随着陆上油气管道更新、煤矿以及深海天然气开采等对钢管的需求日益增大,对管件的质量与性能提出更严格的要求。椭圆度是评估管件质量的重要标准之一。根据美国制管协会API Spec 5L标准,管件的椭圆度不应超过其公称外径的1.0%。目前的广泛使用的矫圆工艺大多只能对管件的端部进行矫圆,由于管件整体应力分布不均匀,在运输过程及长期放置时会出现椭圆度增大的现象,因此需要对管件整体进行矫圆。基于小曲率平面弯曲弹复理论和往复弯曲统一定理的基础上,提出了一种新型的滚弯矫圆方法——三辊连续矫圆工艺。该工艺设备无需翻缸装置,在辊轴刚度不足时,可以为每个辊轴设置支承辊,特别适用于长径比较大、厚径比较小的管件。通过ABAQUS软件对ST12和304不锈钢材料管件的连续矫圆过程进行数值模拟。分析了连续矫圆过程中应力应变分布和变化情况、管件截面变形特征及各辊矫圆成形力随时间变化的情况。对管件在不同下压量、不同相对厚度及不同初始椭圆度下矫后椭圆度进行了探讨。在连续矫圆过程中管件截面交替存在三个正反弯区域。管件正反弯区域应力由管件内外表面向中性层呈递减趋势,由正反弯区域中心向两侧递减。各辊成形力基本相等,随时间呈增长、稳定、下降趋势。管件矫后的椭圆度随下压量的增大由一开始的呈递减趋势到最终趋于平缓趋势。随着相对厚度的增大,管件的最佳下压量呈减小趋势。管件的初始椭圆度对连续矫圆后的结果没有明显影响。根据模拟输出的矫圆成形力、管件的推力及辊轴转速设计了矫圆机一台,对矫圆机的结构及矫圆机的工作原理进行了介绍。