金属薄壁管材在能源、化工、医疗、航天等领域有着广泛的应用,为获得高精度薄壁管材,通常采用斜辊矫直机进行矫直,管材矫直前各段初始曲率的大小和方向各异,首先用等曲率矫直辊使管材发生大塑性变形,从而达到管材的各向曲率趋于一致的目的,然后经历小曲率反弯弹复后即可获得高精度的薄壁管材,所以薄壁管材矫直的基本方法就是“先统一再矫直”。而薄壁管材在大曲率统一变形阶段容易发生整体失稳,产生表面褶皱、截面畸变、管材断裂等缺陷。目前国内在高精度薄壁管材的矫直中多采用反复试矫的方法,生产效率和精度低,质量稳定性差,为提高管材矫直合格率,获得高质量薄壁管材,本文从矫直时容易产生管材失稳的大曲率塑性变形阶段入手分析,通过对曲率统一阶段的稳定性研究,找出影了响管材失稳的关键因素,分析了失稳现象,也为矫直辊曲率半径和矫直辊导程等核心参数的确定提供了解决方案。本论文主要进行了以下几个方面的研究:（1）从管材实际矫直模型出发,分析了管材矫直机理,用图解法和数学归纳法分析了矫直辊的导程和管材弯曲曲率对曲率统一速度及精度的影响,应用管材四点弯曲原理设计了试验验证平台,进行了有效验证,最终确定了矫直辊曲率的选用原则。（2）建立了管材往复弯曲过程中截面弯矩的表达式,通过数学建模方法找出了对管材旋转矫直过程中稳定性产生影响的关键因素。用有限元仿真分析的方法获得了与管材失稳相关的临界值,确定了矫直辊许用曲率和导程的关系,同时分析了不同参数对管材稳定性的影响趋势,最后通过现场试验的方法进行了验证。针对不同类型的管材,为矫直辊曲率统一阶段导程及临界曲率的设定提供了可靠的数据。（3）通过仿真和现场试验的方法确定了薄壁管材矫直时褶皱、断裂、畸变缺陷产生的原因,最后得出缺陷产生的本质都是管材弯曲曲率超过临界许用值导致,但缺陷出现的形式还与矫直辊的导程、管材初始缺陷、管材规格以及矫直辊曲率的大小有关,为实际矫直时的缺陷原因分析提供了参考依据,获得了避免管材矫直失稳的方法。