本课题来源于西安诺博尔稀贵金属材料有限公司,属于自主化核电站堆芯关键材料国产化项目,该项目要求研制一台六辊数控高精度管材矫直机。目前,应用于航空、航天设备,用来运输气体和液体颜料的新材料薄壁管材被广泛应用。现有的矫直设备在矫直薄壁管材的过程中,存在矫直盲区即不能全长矫直的现象。同时,由于矫直精度达不到生产要求而导致薄壁管材的废品率也相对较高。为了解决以上问题,西安诺博尔稀贵金属材料有限公司委托我们重新进行薄壁管材矫直机的方案设计。使新的薄壁管材矫直机不仅可以实现全长矫直,也能实现数控加工。从而可保证新的薄壁管材矫直机具有较高的精度。主要研究工作如下:（1）首先,依据用户要求,通过调研和查资料,参考以往矫直设备的缺陷和优点,提出了新的设计方案以及完成了相关工艺、力能、结构参数设计。然后,使用ANSYS有限元软件对矫直辊矫直管材的矫直变形过程进行了仿真分析。最后,对矫直机的机架进行了静力分析和机架的刚度和强度校核分析,通过分析来验证本次设计的合理性。（2）传统的斜辊矫直机的辊型是反弯辊型,针对厚壁管材的矫直,不适合薄壁管材的加工制造。本次设计以原有的六斜辊矫直机为基础进行了辊型的改进,将第二对的双曲线辊型设计为凹凸辊,并针对薄壁管特性设计相应的辊型参数。在以往矫直机设计中,矫直辊的压下行程和压下量都是人工调整,这就大大降低了工作效率,而且矫直精度也不是很高。通过在压下系统中安装伺服机构可以实现自动补偿机架变形,保证机架能稳定工作,从而使被矫直的薄壁管材具有较高的矫直精度。（3）通过对原有矫直力学模型的分析和计算,建立一种适合等曲率反弯辊型的力学简化模型。根据新的力学和弯矩作用模型,计算出矫直辊在矫直薄壁管材时所需要的矫直力。由于实验条件的限制,很多的理论和计算都很难得到证实。在ANSYS有限元软件中模拟薄壁管材的矫直过程,进行了管材变形仿真分析。通过仿真分析判断薄壁管材在矫直过程中能否正常运转,以及获取各对辊子工作时相应的等效应力。然后,对机架进行了静力分析,获取机架在工作过程中的位移量。从而,为伺服驱动的自动补偿量提供补偿依据。通过伺服设计来保证辊缝大小的稳定,从而提高薄壁管材的矫直精度。