在火車輪的成型階段，主要得到的是輪轂和壓制輻板的形狀，同時(shí)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，首先受壓的是車輪的輻板處，車輪內(nèi)層金屬受到來自中央沖頭的作用力，帶動(dòng)外側(cè)金屬沿水平方向流動(dòng)。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(gè)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(jī)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(jī)的壓力極限數(shù)值滿足事先設(shè)定的工藝數(shù)值，同時(shí)還要滿足下道工序中軋機(jī)的軋制能力需求。

       由于火車車輪的鍛造工序繁多，各環(huán)節(jié)中對輪坯不同部分的數(shù)據(jù)誤差要求較高，且由于涉及到材料金屬物理化學(xué)性質(zhì)的變更，因此對鍛造過程中的數(shù)據(jù)控制和數(shù)值模擬要求較高，所以對于鍛造工作的每個(gè)環(huán)節(jié)而言，建立數(shù)值模擬分析是十分必要的。

       目前在數(shù)值分析方面，主要采取的是有限元數(shù)值分析法，這是一種將連續(xù)體根據(jù)實(shí)際需要，分化為若干個(gè)大小有限的單元個(gè)體集合，以方便分析連續(xù)體力學(xué)問題相關(guān)數(shù)據(jù)的方法。這一方法應(yīng)用在火車輪鍛造生產(chǎn)過程中，可以精確求解輪坯變形時(shí)內(nèi)部速度場、應(yīng)力場以及應(yīng)變場等的變量，從而為車輪鍛造各道工序，提供了科學(xué)的理論依據(jù)。在目前我國火車車輪生產(chǎn)中，基于有限元理論和相關(guān)軟件支持，已經(jīng)普遍建立起了火車輪預(yù)成形和成形工步數(shù)值模擬分析模型、壓彎過程數(shù)值模擬分析模型、沖孔過程數(shù)值模擬分析模型等一系列環(huán)節(jié)的模擬分析模型。

       這樣就使得工作人員能夠及時(shí)掌握各階段數(shù)值的變化，以及由此帶來的對成品質(zhì)量的影響，實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù)設(shè)置，確保車輪最終質(zhì)量得以實(shí)現(xiàn)。