隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，尤其是我國經(jīng)濟快速發(fā)展，火車輪鍛件的需求與日俱增，傳統(tǒng)鍛造業(yè)已不能滿足市場高質(zhì)量、大批量發(fā)展需求，迫切需要一種高效、節(jié)材的工藝取代傳統(tǒng)工藝。楔橫軋是一種高效清潔的火車輪鍛件近凈成形技術(shù)。鍛件企業(yè)傳統(tǒng)的階梯車輪鍛件成形工藝為車削和鍛造，這些工藝目前存在著低效、高耗的缺點。楔橫軋是先進成形制造重要組成部分，彌補了鍛件企業(yè)傳統(tǒng)工藝技術(shù)的缺陷，是當(dāng)今國際上競相研究、積極采用的技術(shù)，被列為國家重點推廣的新技術(shù)之一，完全符合將我國建設(shè)成資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的要求。是當(dāng)前鍛件廠廣泛推廣的階梯火車輪鍛件的先進技術(shù)。工藝簡單、所需設(shè)備少、生產(chǎn)效率高。

       鍛件企業(yè)如果應(yīng)用楔橫軋軋輥技術(shù)生產(chǎn)火車輪鍛件只需一臺軋機，一次能軋制兩件。而用普通車削工藝，需多次裝夾，多次換刀，需多臺車床、多把刀具、多次裝夾，生產(chǎn)比較麻煩。用普通鍛造，需經(jīng)拔長、預(yù)鍛和成形才能鍛造成帶連皮的毛坯，車削、鍛造、楔橫軋三種工藝方法比較，楔橫軋生產(chǎn)的軸效率比車削和鍛造分別高很多。

       火車輪鍛件預(yù)成型工藝。火車輪坯料采用圓柱形鋼坯下注，坯料直徑介于380mm-406mm之間。使用高速鋸床對鋼坯進行鋸切成段，成段坯料經(jīng)加熱后，有機械手夾持上料到壓力機進行預(yù)成型工序。在預(yù)成型工序中，上磨具采用成型模，下模具則選用中央突起的壓痕模，以此實現(xiàn)對輪輞、輪轂的金屬體積分配。在壓力機模鍛工序采用的是靜壓力鍛造，整個鍛造過程在一次行程中完成。優(yōu)異的火車輪預(yù)成型工藝，不但能夠保證火車輪初步形狀的成形，同時還可以起到改善火車輪內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和金屬流線的雙重作用。但是如果此階段的工藝不合理，則會直接導(dǎo)致火車輪偏心、填充不完全等缺陷。給后續(xù)加工階段操作帶來困難，嚴重的還會直接導(dǎo)致火車輪報廢。

       火車輪鍛件成型工藝。在火車輪鍛件的成型階段，主要得到的是輪轂和壓制輻板的形狀，同時完成輪輞主要部位的成形。其過程屬于典型的開式無飛邊模鍛。模具壓下后，首先受壓的是火車輪的輻板處，火車輪內(nèi)層金屬受到來自中央沖頭的作用力，帶動外側(cè)金屬沿水平方向流動。隨著下壓量的急劇增大，輪坯的最外側(cè)金屬和成形模的內(nèi)壁接觸。在中央沖頭和成形模內(nèi)壁的共同作用下，輪坯內(nèi)的金屬形成一個分流面，分別流向輪轂和輪輞下側(cè)以及輪輞上側(cè)。在該流程中，輪輞下側(cè)的填充情況最佳。此外，由于該工序中模具模膛的高度有所不同，所以直接導(dǎo)致輪坯中不同部分的金屬變形量不一樣，其中輻板處變形量最為突出，而輪輞部分的變形量則最小。火車輪鍛件成形工藝是熱成形機組軋壓能力匹配的關(guān)鍵工藝。合理科學(xué)的成形工藝，不僅要保證壓力機的壓力極限數(shù)值滿足事先設(shè)定的工藝數(shù)值，同時還要滿足下道工序中軋機的軋制能力需求。