直缝焊管成型过程复杂,理论上属于弹塑性大变形和接触非线性耦合问题,其理论研究和实验研究远落后于工程实践。在工程实践中,直缝焊管孔型、辊型和成型工艺的设计仍然采用经验设计方法,经验设计方法的主要缺点在于工艺和轧辊设计的合理性必须通过生产实践检验,成本高、周期长,已经不适合市场经济发展的需要。目前直缝焊管已经向大口径和高强度方向发展,已有的连续辊式成型工艺和排辊成型工艺已不适应生产大口径高强度钢管的需要。研究焊管完整的成型过程,对于实现焊管成型工艺和模具设计从经验设计方法向数值模拟方法的转变和发展具有连续辊式成型和排辊成型优点的混合成型工艺具有十分重要的意义。本文根据孔型图,初步设计虚拟辊型。然后应用大型多物理场有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟(?)30×3mm、(?)219×7mm和(?)610×16mm焊管的整个成型过程,计算分析了管坯从初始带钢状态到最终形成管子的成型过程,获取了管坯在复杂成型过程中的应力和应变分布。提出基于数值模拟结果的辊型设计方法,为合理的设计焊管机组成型辊的辊型提供了依据。