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)件所承受的載荷復雜多變，這就要求這些金屬構(gòu)件力學性能提高與內(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大的困難。而且鋼錠的鑄態(tài)組織較為粗大，力學性能和機械性能極差。那么鋼錠在鐓粗過程中就應該起到改變鑄態(tài)組織，提高力學性能與機械性能，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條件控制不當，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致鋼錠的報廢，浪費資源，承受巨大的損失。

近年，許多學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，防止在鐓粗過程當中產(chǎn)生了新的裂紋；再者，要提高鍛件鐓粗后的力學性能。對于孔洞等缺陷問題，諸多學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力應變以及缺陷的影響，而對變形過程當中變形區(qū)域的剪切應力對鍛件質(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，上下表面受到了復雜的應力情況，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。