铜在国民经济中占有重要的地位，铜管使用于经济领域的各个方面，轧制高品质的铜管材是进行产业升级，产品升级的必然选择。由于有限元技术具有高效、低成本、短周期等特点，使其在金属轧制领域得到了广泛的应用。随着计算机技术的高速发展，有限元软件的日趋完善和众多学者在数值模拟技术上的深入研究，使得使用有限元法可以建立高精度的数值模拟模型、模拟真实的管材轧制过程。使用大型有限元模拟软件MSC.MARC结合某钢铁集团的铜管材热连轧生产线的实际情况，使用热弹塑性有限元法建立铜管轧制的三维有限元模拟模型，充分考虑轧制过程中的材料非线性，几何非线性，边界非线性及轧制过程中各种工艺参数和力能参数的相互耦合。在进行有限元模型处理过程中，考虑了管坯轧制过程中的大变形问题。借助非线性有限元法的基础理论，通过理论分析金属在大变形中的相关的应力应变规律，最终确定使用有限元软件中更新的拉格朗日描述法分析轧制过程。求解方法选择使用完全的牛顿方法进行迭代求解。基于MSC.MARC三维热力耦合有限元模型，研究了轧制过程中的轧制力的动态变化情况，温度场的分布及截面上典型节点处的温度的变化规律，应力—应变场及摩擦力的变化过程，比较全面的阐述了力能参数在轧制过程中的变化规律。通过改变轧制过程中的工艺参数的设定，研究了多种工艺参数对轧制过程中温度，轧制力、应力应变的影响，得到了在不同轧制工艺参数下的轧制力能参数的一般变化趋势：轧辊压下量和初始轧制温度对轧制过程中轧制力的影响比较突出，轧辊压下量越大轧制力就越大，呈现出一定的正比例关系，初始温度越高，轧制力相应的减小，同时获得了轧制过程中轧件金属的一般流动性规律。本有限性模型结合了某钢铁集团的铜管线热连轧的生产实际，借助有限元软件MSC.MARC使用动态数字仿真的方法，对铜材热轧成形过程进行精确研究，以获得指导实际生产的最佳工艺参数，实现复杂轧制工况下的温度、摩擦及力能参数高精度预报，从而为改进和优化轧制工艺、提高产品质量奠定良好的理论基础。