挤压加工是使金属处于三向压应力的状态而产生塑性变形的加工方法。现代化社会需要大量的大型薄壁、宽幅、高精度、复杂断面的铝合金型材，所以大型铝材挤压机是国内外市场的一种急需。穿孔系统决定着挤压机所挤压制品的质量，挤压筒是穿孔系统的主要部件。其结构、强度影响着生产效率、挤压产品的精度、机器性能等。挤压筒的研究对进一步提高挤压管材、空心型材的性能有十分重要的意义。挤压筒通常在高温、高压、高摩擦的恶劣条件下工作，经常发生开裂。由于大型挤压筒的正确设计与制造技术问题一直没有得到很好的解决，为了提高挤压筒的强度，延长其使用寿命，应对挤压筒的受力、变形状况和设计方法进行科学的分析研究。本文以挤压筒为研究对象，综合采用数值模拟和物理模拟方法。首先运用大型有限元ANSYS软件三维建模，采用有限元分析方法，对挤压筒进行静力学分析，接触非线性分析；接着系统研究了组合式挤压筒在仅受预紧力状态下的变形和应力分布状态，又对挤压筒在预紧力与工作载荷共同作用下的变形、应力分布状态做出了系统的研究。在此基础上，由于挤压筒处于高温和高压的工况，对挤压筒做耦合状态下的力—热有限元分析，得出其受力规律，为挤压筒的强度设计提供依据。在材料选择上，采用专项研制的4Cr5MoSiVl(Hl3)优质高强度钢，其韧性、耐磨性都比通常使用的3Cr2W8V钢明显提高，使用寿命可提高2倍到3倍。本文的研究成果可以为挤压筒设计、优化和模型的建立提供技术帮助，对于完善型材挤压设计理论具有指导意义。大型挤压机在研制中采用了本文的研究成果，经调试、运行成功，挤压筒的强度达到了设计要求，各项技术参数均达到了预期指标，现已正式投入使用。