冷轧带钢的生产能力,是一个国家钢铁工业发展水平的重要标志。而随着我国经济的不断发展,对高精度极薄带材的需求量越来越大,要求也越来越高,普通的四、六辊轧机已无法满足生产要求,只能通过多辊轧机才能得到所需产品。而在多辊轧机中应用最广泛的是森吉米尔二十辊轧机。在这种情况下,对森吉米尔二十辊轧机的设计研究就具有重要的意义。同时对森吉米尔二十辊在各种调控手段下的辊系变形以及辊间接触应力的研究也具有重要的理论和实际意义。本文在燕山大学轧钢实验室已有二十辊轧机的基础上,通过查阅相关资料,在原有轧机结构上加入径向调节装置和轴向调节装置,重新进行设计。通过三维设计软件Pro/ENGINEER完成了一台辊身长度为412 mm,工作辊径为20 mm的森吉米尔二十辊轧机的主体三维设计。并利用有限元方法分别对该轧机机架和辊系进行了强度校核和刚度分析。本文还对所设计森吉米尔二十辊轧机进行了三维弹塑性建模,利用大型通用有限元软件MSC.Marc对该轧机的轧制过程进行了有限元分析。在Marc平台上建立了不同带钢宽度以及工作辊窜辊量下的辊系有限元模型。对不同带材宽度、不同窜辊量、不同第一中间辊弯辊力以及不同AS-U-ROLL调整量下轧制过程进行仿真,并对仿真结果进行分析,研究森吉米尔二十辊轧机在各种调控手段作用下的辊缝形状、工作辊与带钢间接触应力、工作辊轴线挠曲变形以及工作辊压扁变形的变化规律。以上研究为实际中森吉米尔轧机的设计生产提供理论指导。