随着国内对直缝焊管排辊成型机组的需求增大，该机组的国产化设计工作逐渐展开。焊管成型过程中，成型工艺参数设计的好坏直接影响到焊管的质量甚至成败，而该设计任务繁重，是一项经验性很强的工作。成型工艺参数的设计与过程分析是密不可分的，通过成型过程的分析可以确定管坯的空间形状、应变及应力分布规律，为指导直缝焊管成型机组的设备设计和工艺设计具有理论和现实意义。针对机组中焊管成型所需要的所有工艺参数，利用以往的经验公式初步设计出各个轧辊的外形尺寸以及机架间距、下山量等安装位置尺寸，布置好所有的排辊，给定焊管成型所必须的初始条件。采用弹塑性有限元方法对具有几何非线性、材料非线性同时涉及接触非线性的直缝焊管成型过程进行了分析。对直缝焊管排辊成型过程的模拟计算，揭示了成型过程中管坯的变形规律及变形特点，得到了直缝焊管排辊成型后变形、接触、应力和应变等参数的分布，为直缝焊管成型工艺设计提供理论依据。利用板壳成型理论，分析计算板带卷曲成型过程的力能参数，推导出工程计算力能参数公式。同时，对机组成型过程进行实验研究，实验结果验证了模型的正确性和可靠性，揭示了轧制力轧制力矩的大小和分布，对机组工艺参数的调整提供参考依据。总之，本文进行了的直缝焊管排辊成型过程的模拟和实验研究，完成了直缝焊管排辊成型过程中管坯的变形规律的探讨，得到成型力能参数的理论计算公式，对直缝焊管成型机组的国产化设计具有很高理论指导意义。