无缝钢管在国民经济中广泛应用于管道输送、机械制造、地质钻探、化学高压容器等。钢管空拔过程中的周向应力及拔制后周向残余应力均较大,容易导致纵裂缺陷,这使得钢管成为废品,市场竞争力下降,并造成严重资源浪费。随着计算机技术的发展,通过数值模拟分析空拔钢管周向残余应力产生的原因并以此对工艺参数进行优化,不仅可以节省大量资源,而且对实际生产也具有很好的指导意义。本文应用非线性有限元理论针对拔制过程中周向应力以及拔制后周向残余应力导致纵裂缺陷问题进行如下研究：运用APDL参数化语言建立了钢管空拔过程的动态参数化有限元模型,分析了拔制过程中钢管应力、拔制力变化情况,利用ANSYS显-隐顺序求解技术计算了钢管拔制后残余应力分布。测量拔后截面尺寸,试验测试拔制力和残余应力,拔制力、拔后截面尺寸以及残余应力计算结果与实测值接近,验证了本模型的可靠性以及本文分析方法的可行性。分析了钢管拔后周向残余应力的形成原因以及各拔制参数对周向残余应力的影响,提出减小周向残余应力的措施。利用双模拔制原理,设计一种新拔模克服了双模拔制的不足,减小了钢管拔后周向残余应力。针对将尺寸为Φ38×3的来料管拔制成Φ30x3的成品管,采用正交试验确定新拔模最优拔制参数(前、后接触段锥角,分配系数),利用仿真试验验证了优化结果的可靠性,优化后最大周向残余应力由原来的229MPa减小为209MPa,减小了空拔管纵裂的可能性。