隨著我國工業(yè)科技的不斷發(fā)展，在大型機械裝備、石油化工等行業(yè)當(dāng)中，需要的金屬構(gòu)件尺寸不斷變大，同時許多大型金屬構(gòu)件所承受的載荷復(fù)雜多變，這就要求這些金屬構(gòu)件力學(xué)性能提高與內(nèi)部組織更加致密均勻。大多數(shù)鋼錠等金屬構(gòu)件都需要先經(jīng)過鍛造來改變其尺寸及形狀。隨著鍛件的形狀要求的增多，鍛造的工藝方法也不斷的更新。但是對于鍛壓工藝來說，尤其是大鍛件的鍛造，鐓粗工藝是其最為重要也是最為基本的工藝方法。

鑄造出的鋼錠內(nèi)部不可避免地存在多種缺陷，例如頂部縮孔、心部疏松、偏析的產(chǎn)生以及帶有諸多夾雜物等，這些缺陷給鍛造工藝帶來了相當(dāng)大的困難。而且鋼錠的鑄態(tài)組織較為粗大，力學(xué)性能和機械性能極差。那么鋼錠在鐓粗過程中就應(yīng)該起到改變鑄態(tài)組織，提高力學(xué)性能與機械性能，消除鑄造缺陷的重要作用。而在傳統(tǒng)的鐓粗工藝下，如果變形程度與力學(xué)條件控制不當(dāng)，不僅不能改善鋼錠質(zhì)量，反而會在鐓粗的過程中產(chǎn)生裂縫，或者鼓形非常大從而導(dǎo)致鋼錠的報廢，浪費資源，承受巨大的損失。

近年，許多學(xué)者專家就鍛件鍛后的質(zhì)量及性能進行了研究。首先，對于大型鍛件要鍛合其內(nèi)部孔洞形缺陷，防止在鐓粗過程當(dāng)中產(chǎn)生了新的裂紋；再者，要提高鍛件鐓粗后的力學(xué)性能。對于孔洞等缺陷問題，諸多學(xué)者通過研究各種缺陷的產(chǎn)生機理，提出了許多改進的鍛造工藝技術(shù)，并且取得了一些成果。但是對于鍛件的質(zhì)量跟性能方面，大部分研究人員只是通過常用鍛造工序?qū)εc鍛件力學(xué)性能的影響進行了研究，而沒有從鍛造工藝上進行深入的探討與研究。那么如何通過新的鍛造工藝來產(chǎn)生有利于大型鍛件鐓粗時的力學(xué)條件，消除鍛件在傳統(tǒng)鐓粗后的鼓形、殘余缺陷，同時能夠使鋼錠內(nèi)部的應(yīng)變更加均勻化就變得非常有意義。

一直以來，研究者們對鐓粗工藝的大量研究主要是考慮下壓載荷對整個鍛件應(yīng)力應(yīng)變以及缺陷的影響，而對變形過程當(dāng)中變形區(qū)域的剪切應(yīng)力對鍛件質(zhì)量的影響研究甚少。由于鍛件在鐓粗時候，鍛件高度變低，徑向尺寸變大，剪變形必定會伴隨其出現(xiàn)，因此研究剪切應(yīng)力對鐓粗工藝的影響就顯得值得深入的研究，這也為后來許多研究者提出新的鍛造工藝提供了方向。除此之外，鍛件跟模具之間有較大的摩擦，這就使得鍛件在鐓粗的時候，上下表面受到了復(fù)雜的應(yīng)力情況，而并非是單向的壓縮狀態(tài)，這會使得鍛件在大變形的時候不均勻，表面也較容易產(chǎn)生開裂等現(xiàn)象。本文所研究的扭轉(zhuǎn)鐓粗工藝，就研究了剪切應(yīng)力對鍛件質(zhì)量的影響，并且由于在鐓粗時加上了扭轉(zhuǎn)，利用了鍛件與模具間的摩擦力，使得有害摩擦變成了有利摩擦。