型钢是一类高效经济的钢材,广泛应用于建筑、铁路、桥梁、石油化工等行业。矫直是钢材生产过程中一道重要的精整工序,影响着产品的质量和精度。随着型钢生产规模的扩大以及用户对产品质量要求的提高,矫直技术在型钢生产中的作用越来越重要。大型型钢的多辊矫直过程是非常复杂,目前仍没有精确的理论计算方法。因此很有必要对其展开进一步研究和摸索。本文根据轧件的弹塑性弯曲理论,分析轧件在矫直过程中的受力及变形过程,建立了力学模型。推出挠度计算公式,进而推出压下量计算的递推公式,得出新的比较符合实际的压下量计算方法。本文对辊距实现优化设计。针对不同的型钢品种及规格,根据型钢矫直辊的咬入条件和矫直质量的限制,以及生产实际的经验,计算出辊距的取值范围。以总矫直力之和最小为目标函数,以辊距值为变量建立优化模型。本文采用MATLAB软件为开发平台,应用了面向对象的编程技术,编写了可视化的优化仿真软件。该软件能够计算矫直机的辊距、辊径、矫直力矩、矫直力、矫直功率及压下量等参数。该软件操作简单方便,能够为相关工程技术人员提供参考。本文采用有限元软件ABAQUS对20#角钢及60 kg钢轨进行了仿真计算,验证了压下量计算结果是实用的。对不同种类的机架结构进行分析,得出机架选择的基本原则。