在傳統(tǒng)的平砧鐓粗工藝中，工件跟模具之間的摩擦往往會(huì)導(dǎo)致工件成形后產(chǎn)生鼓形，并且工件內(nèi)部的應(yīng)力分布也會(huì)變的不均勻。但是在本文介紹的扭轉(zhuǎn)鐓粗工藝中，由于存在剪切應(yīng)力，所以摩擦條件是十分重要的影響因素，對(duì)整個(gè)成形過程起著有益的作用，因此對(duì)于摩擦因子的研究十分必要[34]。鋼錠初始溫度為 1200℃，直徑為200mm，高為 150mm，高徑比為 0.75，下壓速度為 10mm/s，下壓量均為 40%，扭轉(zhuǎn)角度為 60°。不同摩擦因子對(duì) 30Cr2Ni4MoV 鋼錠扭轉(zhuǎn)鐓粗的影響分析如下：

從圖 3.13 不同摩擦因子的等效應(yīng)變圖可以看出，在其他條件相同的情況下，摩擦因子越小，大變形區(qū)域越大，難變形區(qū)域相應(yīng)越小，并且等效應(yīng)變的最大最小差值越小，變形更加均勻。但是也并非是摩擦因子一直減小就好，因?yàn)橐浑S著摩擦因子的減小，最大等效應(yīng)變值也在減小；二要考慮實(shí)際生產(chǎn)中熱鍛情況的摩擦因素；三是需要考慮扭轉(zhuǎn)時(shí)所需的剪切應(yīng)力，如果摩擦因子過于小則不能達(dá)到所需的剪切應(yīng)力，從而使工件和模具產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。

分析下壓載荷行程曲線圖 3.14，我們發(fā)現(xiàn)摩擦因子的改變對(duì)扭轉(zhuǎn)鐓粗工藝的下壓載荷影響并不十分明顯，但是也可以看到隨著摩擦因子的減小，下壓載荷是在增大的。這是因?yàn)槟Σ烈蜃釉酱螅敲醇羟袘?yīng)力相應(yīng)就越大，工件受到剪切應(yīng)力的作用更易變形，從而降低了下壓載荷，但減少的數(shù)值較小。

在扭轉(zhuǎn)鐓粗后的工件外表面軸向取 5 個(gè)點(diǎn)如圖 3.15，分析相應(yīng)的 5 點(diǎn)應(yīng)變曲線圖3.16 可以看出，扭轉(zhuǎn)鐓粗過程中，上、下表面的應(yīng)變明顯大于中間區(qū)域。這說明扭轉(zhuǎn)鐓粗對(duì)工件的上、下表面的影響要大于中間部分。

在扭轉(zhuǎn)鐓粗后的工件上面軸向取 3 個(gè)點(diǎn)如圖 3.17，分析相應(yīng)的 3 點(diǎn)應(yīng)變曲線圖 3.18可以看出，工件上表面的應(yīng)變從中心沿著半徑逐漸增大，說明扭轉(zhuǎn)鐓粗對(duì)工件的影響越靠近邊緣越顯著。這是由于在同一橫截面上，剪切應(yīng)力與點(diǎn)到圓心的距離成正比，公式如下：

 式中：T 為扭矩；Ip為圓截面對(duì)形心的極慣性矩；p為點(diǎn)到圓心的距離。