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在充分考虑棒材二辊矫直机生产工艺特点的基础上，针对典型产品设计了单曲率辊型，给出了辊型数据和辊型曲线图。从矫直基本原理入手，根据弹塑性弯曲理论，建立了矫直精度的理论计算模型。应用迭代法计算了轧件一次弯曲矫直时的弯曲力矩和相应的反弯曲率，计算给定方案下形成的残余曲率求解结果以及每米长弦高求解结果。将理论计算值与现场实测数值进行了对比，发现两者比较吻合。利用大型有限元分析软件对单曲率辊型和双曲线辊型矫直过程进行了模拟，结果表明单曲率辊型要优于双曲线辊型。