目前,国内已有厚板矫直机的数量较少,且矫直机的承受强度较低,导致当冷矫直钢板厚度超过50mm时就需要反复矫直才能使钢板的平直度达到要求,大大降低了矫直机的工作效率。另外,国内对于厚板矫直的理论研究也不成熟,实际生产中往往需要凭经验制定出矫直压下规程,再反复试矫才能得出满足某种规格钢板矫直的压下规程工艺参数,这同样也减少了矫直机的有效工作时间,降低了工作效率。本课题根据实际生产中应用较广泛钢板的规格范围,确定了矫直机辊系的基本结构形式、主要尺寸参数和矫直机所具备的矫直能力。结合矫直理论,推导出矫直机的力能参数计算公式,并根据矫直机的矫直能力,确定了各规格钢板可矫直的最大宽度。以矫直单元为研究对象,推导出了本课题设计的矫直机的矫直压下规程计算公式,并计算出各规格钢板的矫直压下规程。在有限元软件ABAQUS中建立了矫直过程的有限元模型,对计算出的各规格钢板的压下规程进行模拟仿真。通过分析矫直后钢板沿长度方向的板形情况,引进修正系数,并通过有限元方法研究钢板厚度和屈服强度对修正系数取值的影响规律,确定出了修正系数的取值曲线,且通过了有限元方法的验证。通过修正进一步提高了压下规程制定公式的矫直精度,可更有效的为实际生产提供参考。本文最后,从核心尺寸出发,结合矫直机的基本功能和矫直能力,设计出矫直机辊系的具体结构形式。在SolidWorks中构建了矫直机辊系的三维结构,并通过有限元软件ABAQUS对辊系中的关键零部件进行了强度校核和结构尺寸优化,使得矫直机在满足强度要求的情况下刚度更高、结构更紧凑、同时整体造价更低。