大型筒节环件轧制是近年来新发展的一项课题。随着我国重型装备制造业的发展,大型筒节件的需求逐渐增多。大型环件的轧制是将锻件冲孔后加热到一定温度,通过轧机设备直接轧制成型。圆度误差是环件轧制成品质量的一项重要衡量标准。圆度误差控制尚无系统可靠理论,因此通过轧制工艺参数和抱辊控制方式的改变探究影响环件轧制圆度因素的工作具有重要意义。本文根据某重型机械厂大型筒节轧制设备及工艺,在MSC.Marc平台上建立筒节环件的三维热-力耦合模型,模拟大型筒节环件轧制过程。分析了轧制变形区应力、应变及温度分布规律,重点研究圆度误差的产生和控制。通过更改工艺参数进行一系列模拟,研究了轧制速度、轧辊进给速度、轧辊尺寸、轧制温度等对圆度误差的影响。研究抱辊的控制方式,通过力学推导得到环件轧制中抱辊力的极限值,利用有限元模拟分析抱辊力的大小对于环件圆度的影响。基于环件尺寸扩大速度推导出抱辊理想位置坐标,通过有限元模拟得到抱辊受力情况。比较两种抱辊控制方式对于环件圆度控制的利弊,提出理想控制方案。介绍了大型筒节件轧制中容易出现的端面宽展凹坑、喇叭形锥度误差、壁厚不均等形状误差,分析了这些形状误差的产生机理、危害及减小措施。介绍了环件形状检测方法和装置,叙述了激光位移传感器测径原理,用于实际生产和实验。