镦粗是最基础的锻造工艺之一。由于钢锭在铸造过程当中会包含许多的铸造缺陷，比如孔洞、偏析、夹杂等，这些对钢锭锻后的质量有非常大的影响。传统的平砧镦粗工艺可以使得钢锭达到要求的形状和尺寸，但是对于钢锭内部的缺陷锻合不理想，并且锻后难变形区域较大，不利于打碎钢锭的铸态组织，而铸态组织较为粗大就难以得到良好的力学性能。本文所研究的扭转镦粗工艺可以有效减小难变形区域，提高锻件质量。本文采用有限元数值模拟的方法，运用DEFORM-3D数值模拟软件对30Cr2Ni4MoV钢进行扭转镦粗工艺的模拟研究。首先，从变形力、难变形区域以及平均等效应变三个方面对比了扭转镦粗工艺与传统平砧镦粗工艺，证明了扭转镦粗工艺的优越性。再者，分析了各工艺参数对扭转镦粗工艺的影响，并且设计了四因素三水平的正交试验，确定了因素的主次顺序和最优工艺参数组合的实验方案。为了进一步研究扭转镦粗工艺，本文设计了一套扭转镦粗装置。本套装置的主要特点是：（1）通过液压机的下压运动，同时完成对锻件的扭转与镦粗；（2）推杆处设置多个销钉孔，可以根据需要选择不同的扭转角度；（3）扭转台安装有推力圆柱滚子轴承，可以承受较大的轴向压力；（4）装置结构简单，运动灵活。最后，用铸造的铅锭在扭转镦粗装置上进行物理实验，进一步验证扭转镦粗工艺的优越性。