二辊矫直机是短圆材高精度矫直的关键设备，矫直原理独特，利用凸凹辊组合形成辊缝对大口径无缝钢管进行连续旋转矫直，对大口径无缝钢管表面有一定的滚光作用，可以提高圆材表面质量。据某厂实际应用辊型反映：凹辊对管材表面滚制所成2条螺旋滚光带存在过度重合与间隙。2条螺旋滚光带在有限元中表现为两条塑性应变值螺旋带，因此本文以2条螺旋滚光带的衔接状况为评判辊型指标，对矫直机凹辊结构进行改进与优化。
辊型结构改进目的在于在保证矫直精度前提下使凹辊对研究范围内管材表层形成的2条螺旋滚光带良好衔接，减轻滚光带之间间隙与重叠量。燕山大学的学者基于二辊矫直机凹辊对管材滚光原理，对凹辊辊型结构进行了改进，增加了专用滚光区;建立了辊型曲线滚光区长度计算的数学模型。在经过有限元试算、辊型曲线修正、有限元精算三步后，研究结果证明：辊型结构改进后，在保证矫直精度前提下，凹辊对研究范围内管材滚制所成2条滚光带重叠状况有了明显改善，表层塑性应变值由改进前的0.03～0.08降至了改进后的0.03～0.05左右。