火車輪鍛件在鍛造前的準(zhǔn)備包括原材料選擇、算料、下料、加熱、計(jì)算變形力、選擇設(shè)備、設(shè)計(jì)模具。鍛造前還需選擇好潤(rùn)滑方法及潤(rùn)滑劑。

火車輪鍛件徑向截面上由輪緣和踏面形成的輪廓線。火車輪鍛件的輪緣和踏面外形的選擇，不僅影響火車輪鍛件在軌道上的磨耗和使用壽命，而且直接關(guān)系到設(shè)備的的曲線通過(guò)性能和走行質(zhì)量。輪緣使車輪鍛件能可靠地通過(guò)曲線和道岔，不致脫軌。

踏面呈圓錐形，在滾動(dòng)圓附近錐度1:10。通過(guò)曲線時(shí)，外側(cè)車輪以靠近輪緣的較大直徑在外軌上滾動(dòng)，內(nèi)側(cè)車輪以較小直徑在內(nèi)軌上滾動(dòng)，這樣，一方面使車輪鍛件隨線路方向變化而起導(dǎo)向作用，同時(shí)內(nèi)外輪滾動(dòng)距離的不同還可補(bǔ)償內(nèi)外軌長(zhǎng)度之差的影響。

在直線上運(yùn)行時(shí)，如果輪對(duì)偏離其在線路上的中心位置，則兩輪滾動(dòng)半徑之差將使輪對(duì)向恢復(fù)其中心位置的方向運(yùn)動(dòng)。車輪外側(cè)錐度為1:5，可加大輪對(duì)兩輪滾動(dòng)半徑之差,使其易于通過(guò)小半徑曲線。減小踏面錐度有助于抑制蛇行運(yùn)動(dòng)，但輪緣磨耗顯著加劇，旋輪周期和車輪使用壽命大為縮短。這種辦法僅在一些高速客運(yùn)列車上采用。

火車輪鍛件緣踏面外形在運(yùn)行初期磨耗較快，以后逐漸趨向穩(wěn)定，磨耗減慢。旋修恢復(fù)后的外形仍不能保持很長(zhǎng)時(shí)間，而且金屬切削量很大。因此，有些   的鐵路采用了一種接近于磨耗達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的輪對(duì)踏面外形，稱為凹形踏面，又稱磨耗形踏面。采用這種外形不僅可減少車輪磨耗，延長(zhǎng)旋修周期，而且由于改善了輪軌接觸狀態(tài)，接觸應(yīng)力也可有所降低。

鍛造用材料涉及面很寬，既有多種牌號(hào)的鋼及高溫合金，又有鋁、鎂、鈦、銅等有色金屬；既有經(jīng)過(guò)一次加工成不同尺寸的棒材和型材，又有多種規(guī)格的錠料；除了大量采用適合我國(guó)資源的國(guó)產(chǎn)材料外，又有來(lái)自國(guó)外的材料。所鍛件材料大多數(shù)是已列入   標(biāo)準(zhǔn)的，也有不少是研制、試用及推廣的新材料。眾所周知，鍛件產(chǎn)品的質(zhì)量往往與原材料的質(zhì)量密切相關(guān)，因此對(duì)鍛件廠的工作者來(lái)說(shuō)，必需具有必備的材料知識(shí)，要善于根據(jù)工藝要求選擇合適的材料。

火車輪鍛件成形是在外力作用下產(chǎn)生的，因此，正確計(jì)算變形力，是選擇設(shè)備、進(jìn)行模具校核的依據(jù)。對(duì)變形體內(nèi)部進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析，也是優(yōu)化工藝過(guò)程和控制鍛件組織性能所不可缺少的。

變形力的分析方法主要有四種。主應(yīng)力法雖不十分嚴(yán)密，但比較簡(jiǎn)單直觀，可以計(jì)算出總壓力及鍛件與工具接觸面上的應(yīng)力分布。滑移線法對(duì)于平面應(yīng)變問(wèn)題是嚴(yán)格的，對(duì)于高件局部變形求解應(yīng)力分布比較直觀，但適用范圍較窄。上限法可以給出高估的載荷，上限元還可以預(yù)計(jì)變形時(shí)鍛件外形變化。有限元法不僅可以給出外載荷及鍛件外形的變化，還可以給出內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變分布，缺點(diǎn)是用計(jì)算機(jī)的機(jī)時(shí)較多，特別是按彈塑性有限元求解時(shí)，需要計(jì)算機(jī)容量較大，機(jī)時(shí)較長(zhǎng)。近來(lái)有趨勢(shì)采用聯(lián)合的方法分析問(wèn)題，例如。用上限法進(jìn)行粗算，在關(guān)鍵部位用有限元細(xì)算。

減少摩擦，不僅可以節(jié)約能源，還可以提高模具壽命。由于變形比較均勻，有助于提高鍛件產(chǎn)品的組織性能，減少摩擦的重要措施之一就是采用潤(rùn)滑。由于鍛件的鍛造加工方式不同及工作溫度的差異，所用潤(rùn)滑劑也不同。玻璃潤(rùn)滑劑多用于高溫合金及鈦合金鍛造。對(duì)鋼的熱鍛，水基石墨是應(yīng)用很廣泛的潤(rùn)滑劑，對(duì)于冷鍛，由于壓強(qiáng)很高，鍛前往往還需要進(jìn)行磷酸鹽或草酸鹽處理。