為了消除傳統平砧鐓粗工藝所無法解決的鼓形、難鍛合缺陷以及應力應變分布不均勻等問題，我國科學工作者提出了許多新的鍛造工藝理論及技術。燕山大學機械工程學院的劉助柏教授以主動塑性變形區和被動塑性變形區的角度考慮，對普通平板間鐓粗

圓柱體提出了兩個重要的新理論，即當高徑比大于1時的剛塑性力學模型的拉應力理論和當高徑比小于1時的靜水應力力學模型的剪應力理論。同時劉助柏教授還針對傳統平砧鐓粗的不足，提出了一種形砧鐓粗工藝—錐形板鐓粗工藝。李錦提出先壓凹端面然后再去平板鐓粗，李緯民提出錐形板鐓粗加局部壓平的新鍛壓工藝等。新的鍛壓工藝開發被越來越多的專家學者所重視。 

隨著形砧鐓粗工藝的提出，其理論及形砧的選擇日趨成熟，研究者紛紛做了大量的理論研究與實驗，分別提出了如圖 1.1 所示的平板鐓粗、球形板鐓粗、碟形板鐓粗和錐形板鐓粗等多種形砧工藝方案。

平板鐓粗主要是從砧寬比的角度考慮，通過調整砧子與鍛件接觸面的比例來改善鍛件質量，但是其對鍛件內部的孔洞閉合能力較弱，而且難變形區域較大。球形板和碟形板都是對平板進行了改造，其上下砧凹進去，在鐓粗時可以提高鍛件內部的靜水壓力，增強鍛件的塑性能力，同時可以有效的防止裂紋的產生。但是對于球形板跟碟形板的上下板來說，由于其是凹形砧，相當于把鍛件給包裹起來，然而在鐓粗時鍛件徑向增大，這就與形砧產生了相互作用力，即產生了較大的難變形區域，這些難變形區的鑄態組織就無法打碎，而且對于很多缺陷沒有辦法鍛合。 

針對球形板和碟形板的缺陷，錐形板被提出。錐形板先是錐的頂部與鍛件的上下面的中心處接觸，然后隨著壓下量的增加，錐面逐漸下壓，那么單一的軸向壓力就由于錐面的斜度而分解成為軸向與徑向兩個方向的力，有助于鍛件難變形區域的減小。在實際當中運用錐形板明顯可以改善鋼錠鐓粗的開裂，取得了比較好的效果。 

燕山大學機械工程學院的專家學者們在分析了球形、碟形和錐形板各自的優缺點后，綜合了它們的優點，從而提出了一種新型的 M 形板鐓粗方法，如圖 1.2 所示。 

M 形板是在球形板的中間加入一個錐形板，當板與鍛件相接觸的時候，中間的錐形部分開始擠壓鍛件的中心難變形區域。兩邊的球形部分，可以很好的防止由于中心部分的徑向力而產生的鼓形現象。M 形板主要需要研究的是中間的錐形部分高度與錐角的大小，選擇合適的參數能更進一步優化形砧鐓粗工藝。