高精度铝合金矩形管是微波传导的主要介质，广泛应用于电子、导航、通讯等领域。由于使用环境的特殊性，铝合金矩形管除了需要具备很高的形状和尺寸精度外，其内表面粗糙度也有着近乎苛刻的限定。目前可以制备满足尺寸、形状精度要求的成品管，但其内表面粗糙度与实际使用仍存在一定的差距。本文首先对尺寸规格为91.62×48.26×2.05mm的Al6061矩形管宏观拉拔工艺过程进行有限元分析，然后基于晶体塑性理论，依据宏观分析结果对成品管的特定部位进行细观有限元分析。宏观分析与细观分析相结合的方法，为解决铝合金矩形管拉拔过程中的内表面粗糙度问题提供了一条新的途径。然而由于拉拔过程中的材料变形情况十分复杂，不利于分析单个因素对表面粗糙度的影响，因此本文从简单塑性变形过程（如：单向拉伸）出发，研究各因素对塑性变形后的表面粗糙度演变的影响，为今后解决矩形管内表面粗糙度问题提供理论依据。本文的主要研究内容如下：1)根据矩形管的成形特点，确定三道次拉拔成形方案，并对其成形过程进行宏观有限元分析。将有限元分析结果与生产试验结果进行比较以验证模拟的有效性。2)由于第三道次拉拔直接决定了成品管的尺寸精度、形状精度和内表面质量，因此选取第三道次的几个特殊位置（长边、短边的中点带台阶处和长边、短边的端部不带台阶处）提取边界条件，进行细观有限元分析。考虑到测量误差、粗糙度参数表征体系间的差别以及模型的简化，模拟与生产试验中得到的表面粗糙度基本吻合，检验了宏-细观耦合分析拉拔过程中粗糙度演变的可行性。3)文中在单向拉伸条件下，对不同初始粗糙度和初始晶粒直径的模型进行了模拟分析。结果表明，在均匀塑性变形阶段，初始粗糙度值越大，拉伸变形量对最终的粗糙度影响越小；晶粒尺寸越细小，材料的变形越均匀，塑性变形后的表面粗糙度值也越低。4)分析了不同取向和织构类型的模型，发现塑性变形后表面形貌与取向存在直接的联系，相同的变形条件下，不同的取向和织构的变形难易程度并不一致。沿RD方向拉伸时，立方织构与戈斯织构更容易获得粗糙度较低的表面，这与织构在变形条件下的泰勒因子有关。5)对混合了立方织构和随机织构的模型进行了分析。结果表明，拉伸变形后的表面粗糙度与立方织构的强度有关，立方织构强度越高，变形后的表面粗糙度越低。6)文中分析了模具对塑性变形后表面粗糙度的影响。塑性变形后的表面粗糙度随着材料减薄量的增加而降低，当减薄量达到某一值后，变形后的表面粗糙度基本保持不变。这说明了模具对塑性变形后的表面存在一定的“压平”作用。7)对不同初始粗糙度、晶粒尺寸和晶粒取向的Al6061的板材进行了单向拉伸实验。对比了实验结果与相应的模拟结果，两者的趋势吻合良好，验证了模拟得出的结论。本文实现了矩形管拉拔过程由宏观模拟到细观分析的成功过渡。同时，分析了简单塑性变形过程中，多种参数对塑性变形后的表面粗糙度演变的影响，为今后解决高精度铝合金矩形管拉拔成形过程中的内表面粗糙度问题奠定了基础。