随着传统能源的日益紧张，使人们越来越重视生物质能源，而秸秆生物质致密成型技术正是利用生物质能源的一种较好的方法。环模式秸秆压块机由于能耗低、产量大、产品质量高等优点，使其成为未来生物质固化成型的主要设备。作为秸秆成型设备关键部件的环模，其寿命是影响环模压块机推广的主要因素。本文主要对秸秆成型设备的环模强度进行分析研究。通过试验研究了秸秆压块密度与影响因素之间的关系。结果表明，含水率在15%左右，成型压力为60MPa左右，物料尺寸为10~20mm时成型产品表面光滑，密度适宜，品质最高。对生物质塑性变形问题进行了探讨，推导了生物质成型过程中环模弹塑性本构方程，建立了成型过程中应力应变场和温度场的有限元模型。对环模成型过程中应力应变场有限元模拟，结果表明，在同一横截面上，靠近中心部位物料的流动速度高于与模孔内壁的接触面上的物料，而流动速度最小的部位(即环模棱角处)恰是应力值最大的部位。应力集中是导致的压块成品棱角撕裂倒钝现象和模孔材料剥落现象的原因；对模孔实施棱角倒圆，应力集中情况得到明显改善，最大减小的应力值为15.733MPa。对成型过程中环模的温度场有限元模拟，结果表明，倒角的环模更不易产生热应力，更适合用于生物质的成型。针对环模既受力又有温度影响，对环模进行热-力耦合场有限元模拟，得到环模耦合应力场的分布情况，及环模改进后耦合应力场的分布情况，通过对比证明了改进后的环模应力场分布要优于前者，为秸秆压块机的核心部件——环模的改进提供了一定的理论依据。