螺旋孔型斜轧是先进制造技术的组成部分，与传统的钢球生产工艺相比其具有生产率高、材料利用率高、产品质量高、成本低等一系列优点，是生产钢球的首选方法。目前，制约斜轧生产钢球推广及发展的主要因素就是：钢球内部存在曼内斯曼破坏和钢球成形规律复杂。本文主要从轧辊曲面的造型设计、螺旋孔型斜轧钢球成形过程的模拟以及轧制参数的优化几个方面对斜轧钢球进行了研究，以得出钢球内部金属的受力情况，提高钢球内部质量。本文的主要研究内容有以下几个方面：1．结合所轧钢球直径及单头轧辊的设计方法对双头轧辊进行了设计，主要包括轧辊表面螺旋孔型的设计和轧辊的尺寸设计。孔型设计主要包括孔型半径、孔型长度、凸棱高度、凸棱宽度、孔型螺旋升角等，这些参数均会直接影响轧制过程和钢球质量。轧辊尺寸的设计包括轧辊的直径、长度和咬入段的设计。设计目的是使棒料的咬入更为顺畅，金属流动变形及受力更加合理，以提高所轧钢球的内部质量。2．通过有限元模拟软件对各轧制参数进行逐级细化筛选并得到各参数的合理取值，在其他参数不变的情况下用DEFORM有限元模拟软件模拟了不同轧辊倾角时钢球内部应力、应变情况，金属的流动速度和轧制过程中金属的变形程度，并分析了轧辊倾角对轧件内部应力、应变的影响规律，通过对比分析进而得到合理的轧辊倾角。3．在其他参数不变而只改变轧辊转速的情况下对轧制过程进行了有限元仿真，并得出了轧件内部受力情况、金属的流动速度、金属的变形程度以及轧辊转速对钢球质量的影响。4．用正交实验法分析了几个主要轧制参数对钢球内部应力的影响程度大小，并得出最佳因素水平组合，并用有限元模拟方法对该因素水平组合进行了验证，发现钢球内部的应力大大减小。分析结果为实际生产中轧制参数的选取以及解决钢球内部质量问题提供了依据。