液压自紧技术能够显著提高身管的弹性承载能力、改善身管工作应力分布状态以及提高身管的寿命,因此广泛应用在身管的制造加工过程中。由于自紧工艺及其后续的机加工工艺对自紧效果影响较为复杂,所以采用解析法与有限单元法对自紧工艺参数进行优化分析是十分必要的。本文进行了液压自紧身管的毛坯设计,推导了理想弹塑性材料厚壁圆筒开端自紧条件下最佳自紧压力的求解公式。建立了自紧身管有限元模型,采用数值模拟方法验证了最佳自紧压力求解公式的合理性。针对现有评价标准的不足,补充了最佳自紧压力评价标准,为自紧工艺中最佳自紧压力的确定提供了一个有效的方法。对身管在最佳自紧压力下的自紧过程进行仿真分析,得到了残余应力场的分布状态。探讨了材料的反向屈服与包辛格效应对自紧残余应力的影响,分析了自紧身管尺寸过渡段的残余应力分布特点。结合了叠加原理和有限元技术建立了身管预应力切削加工的有限元模型,对自紧身管的切削加工过程进行了数值分析。采用正交试验法设计仿真实验,讨论了各参数之间的关系,并深入分析了内、外切削厚度以及过应变百分比等参数对自紧身管最终承载能力的影响。修正了身管毛坯的几何尺寸,重新选择了内层切削厚度,并且验证了外层切削厚度选择的合理性。在最佳自紧压力分析的基础上考虑了切削加工对自紧身管残余应力释放的影响,重新确定了自紧压力值。分别采用隐式算法和显示算法进行了自紧后身管在膛压作用下的过程模拟,验证了自紧效果。根据以上研究,利用VB与Python编程语言对ABAQUS有限元软件进行了二次开发,针对身管的自紧与切削过程的理论与仿真分析开发了参数化分析软件平台,使制造部门不需要重新建有限元模型,只要输入参数,即可进行自紧及后续加工影响的分析,以便提高设计与制造的效率。本文的研究为身管的液压自紧加工工艺参数的选择和分析提供了一定的方法和平台。