随着大型整体壁板在交通工具框架结构中的广泛应用，铝合金大型整体壁板的挤压技术正向着大型化与整体化、形状复杂化、尺寸高精度化的方向发展。挤压筒是大型整体壁板生产中最重要的挤压工具之一。在壁板的挤压过程中，由于挤压筒工作在高温、高压和剧烈摩擦条件下，所以会出现材料的屈服强度降低、内衬内壁磨损甚至挤压筒失效等现象。合理的挤压筒结构及尺寸有利于提高挤压筒的寿命，并且能保证产品优良的力学性能与组织性能。通过对挤压筒进行的热力耦合有限元数值模拟，对挤压筒在预热和挤压工况下的温度场和应力场的变化情况进行了分析，在满足测温点温度在可行范围内的情况下，得到了挤压筒的应力和温度与时间之间的关系。在弹性力学厚壁筒理论的基础上，推导了针对不同材料的组合结构挤压筒的应力计算公式；采用正交试验方法，研究了过盈量及结构尺寸对挤压筒应力的影响和规律，确定了过盈量及结构尺寸与挤压筒应力之间的关系。结合理论公式与遗传算法，以挤压筒过盈量及结构尺寸为设计变量，进行了以最大可承受内压为目标的单目标优化；结合有限元分析法和遗传优化算法，以挤压筒过盈量及结构尺寸为设计变量，通过对挤压筒挤压工况时各层衬套均为最小应力的多目标优化，得到了有利于提高挤压筒使用寿命的最优化组合挤压筒结构参数。