无缝钢管是我国国民经济建设的重要原材料之一。MPM(Multi-Stand Pipe Mill)限动芯棒连轧管机组是近年来热轧无缝钢管生产的主流机型,它的生产能力和产品质量直接影响着我国无缝钢管的生产能力及国际竞争力。目前,许多企业都以提高产品的规模、降低生产的成本和提高产品质量来获得市场竞争力。因此,开展MPM连轧管轧制过程的分析和宽展研究,具有重大的实用价值,为进一步分析钢管连轧成型规律,预报产品尺寸精度和性能,具有重大意义,对进一步优化设备参数,提高产品的质量提供借鉴作用。本文以某钢管厂的限动芯棒连轧管机为研究对象,采用Marc有限元软件,建立了无缝钢管连轧过程的三维热力耦合有限元模型。以现场的连轧管机为实验设备,现场生产的荒管为实验材料,测量钢管的外形尺寸和各机架轧制力。将模拟结果与实测数据进行对比,钢管外径的相对误差为0.22%,壁厚的相对误差为3.3%,机架轧制力均值的最大误差为4.79%,验证了有限元模型的正确性。在此基础上,分析了无缝钢管连轧过程中钢管出口形状、轧制温度变化、应力应变以及金属的流动规律;研究了轧辊参数(轧辊孔型主半径、轧辊孔型偏心距、轧辊半径)、摩擦系数(轧辊摩擦系数、芯棒摩擦系数)和速度制度(轧辊转速、芯棒速度)对轧制力能参数的影响。孔型设计是连轧管机组的技术核心。孔型金属截面面积计算是孔型设计中的一个重要环节,而钢管的宽展对孔型金属截面面积的精确计算起着重要作用。本文通过对不同孔型、不同规格产品的系列仿真,研究了宽展规律的影响因素:延伸系数和空隙率对周长系数的影响,延伸系数和减径率对壁厚系数的影响以及轧辊转速对宽展规律的影响。