预制坯设计是锻造工艺设计中的重要内容之一。笔者以某TC4合金叶片为例提出了一种基于三维静电场模拟的预制坯设计新方法，该方法利用塑性变形过程中坯料流动规律类似于静电场等势线这一特征，通过三维静电场模拟选取合适的等势线作为预制坯的基本外形轮廓，并通过等势线的分布来判断坯料成形时的流动特征，从而可以判断锻造成形过程中可能出现的缺陷。结果表明：基于三维静电场设计的预制坯成形后锻件轮廓清晰，坯料流动更趋合理，变形更均匀，并能有效降低成形载荷。提出的设计方法特别适合于复杂形状锻件及难变形材料的预制坯设计。

为了得到较好质量的汽轮机叶片锻件,以影响汽轮机叶片锻造成形过程的毛坯初始温度、模具预热温度、锻压速度、摩擦因数四个主要工艺参数作为研究对象,运用灰色系统理论对汽轮机叶片的锻造成形过程展开了以控制锻件变形均匀性为目标的优化设计。以锻压过程中锻件变形均匀的同时变形应力最小作为优化目标,得到了各工艺参数在不同水平下与变形均匀性和变形应力的关联系数和关联度,确定了一组工艺参数的优选组合。经试验验证,变形均匀性与变形应力分别下降了10.1%与8.8%左右,起到了优化作用。