随着国民经济的飞速发展,某些领域对机械产品的加工质量越来越重视。薄壁管因为质量轻、刚性好,且有足够的强度和韧性,因此在航空、航天、核电、国防、汽车等行业被广泛使用。由于各行业对机械产品的安全性和可靠性的重视,使得人们对管材的质量提出了非常高的要求。但是,在轧制、锻造、加工等过程中,管材会发生不同程度的弯曲或扭曲变形,从而产生纵向直线度和横截面圆度误差。为了修整管材的各种误差,获得合格的产品,就需要对管材进行矫直加工。管材矫直中应用最广的设备是斜辊矫直机,分为二辊矫直机和多斜辊矫直机。二辊矫直机主要依靠辊型矫直,矫直精度高,但是其矫直速度低,生产效率低。另外,辊型设计复杂,研究难度加大。多斜辊矫直机主要依靠各矫直辊的交错压弯作用,产生足够地塑性变形而达到矫直目的,其矫直速度快,矫直精度也能满足要求,因此特别适合薄壁管矫直。目前国内薄壁管专有矫直设备不多,采用普通斜辊矫直机对薄壁管矫直时,由于薄壁管很薄,容易产生很多矫直缺陷,废品率很高。基于此,有必要对薄壁管的矫直过程做详细研究,从而开发出高精度、高效率的薄壁管矫直机。本文在现有的薄壁管矫直工艺理论研究的基础上,采用理论研究和有限元分析相结合的方法,对十辊薄壁管矫直进行了一些研究。首先分析了薄壁管弯曲成形过程中出现的外侧拉裂、截面扁化、内侧失稳起皱等缺陷,分析了其产生机理、影响因素等,为制定合理的矫直方案提供了有力的理论支持。根据斜辊矫直机的辊型曲线设计理念,本文设计了用于十辊薄壁管矫直的辊型,并且建立了十辊薄壁管矫直模型。矫直工艺参数的选取能够影响薄壁管的最终矫直质量,本文通过分析计算得到了薄壁管矫直的最佳工艺参数。最后,采用有限元软件ASYS/LS-DYNA对薄壁管的矫直过程进行了模拟仿真,并分析讨论了矫直后管材的纵向直线度和横截面圆度误差,验证了本文建立的十辊薄壁管矫直模型的合理性和矫直辊辊型设计的正确性。通过对几组不同数值的矫直工艺参数进行对比分析,验证了各矫直工艺参数选取的正确性,从而获取该矫直工艺参数对薄壁管最终矫直质量的影响规律,对新型薄壁管矫直机的研究提供了一定的参考。