薄壁管材质量轻且兼有足够的刚度、韧性以及强度,在从工业、航空航天、国防等高科技领域到制罐、家用电器等的生活领域均有广泛应用。美中不足的是在锻造、加工运输等过程中,薄壁管会发生不同程度的缺陷,矫直就是其精整过程的一个重要工序以便消除其弯曲、瓢曲、椭圆度等。已有的方法大多都是通过试矫,确定压下量,矫直力,然后反复弯曲进行矫直,很大程度上依靠工人的操作经验,降低了矫直机的矫直精度和产品的合格率。这就在很可能造成废品率的提高和材料仍然不直的情况发生。本文针对薄壁管特性,结合工程实际中出现的废品率较高的问题,设计了一台新的、矫直精度更高的矫直机,其中对辊形和机架结构上进行了创新设计,首先,第二对和第四对矫直辊采用凹凸辊形曲线,使管材在辊矩和辊间都发生弯曲,较小的压弯量获得合理的塑性变形区域;然后,压下系统采用伺服自动控制机构。将理论计算出工作时最大矫直力施加到机架上,利用workbench分析软件对机架工作时的变形量,应力应变分布规律进行分析研究,机架的刚度和强度得到校核,得到的变形量可以做为伺服压下机构动态补偿压下量的变化时提供数值依据,确保矫直机的高精度高效率。其次,对矫直过程进行动力学分析,获得薄壁管与矫直辊之间的接触情况,在各矫直辊间的应力应变分布情况,分析了不同直径和壁厚对压弯量压扁量的影响规律,同时也验证了矫直参数,辊型以及矫直机整体设计的合理性。薄壁管的矫直过程是一个复杂的非线性问题,利用有限元软件可以很好地的模拟仿真矫直过程中管材弹塑性变形的问题。在很大程度上弥补了传统研究方法的不足,不断丰富和提高矫直理论,对薄壁管矫直及设备的设计具有一定的指导意义和数据积累。