摘要：随着我国铁路建设的快速发展,对列车车轴的需求量逐年上升,如何提高车轴的生产效率、扩大车轴产能已成为生产企业亟需解决的难题。10MN快锻机是为了适应市场需求国内自主研发的首台车轴全自动生产设备,而快锻工艺是实现车轴全自动锻造成形的核心技术。本文以车轴快锻工艺为研究对象,结合车轴锻件多品种、多规格的特征,采用数字化仿真与工业试验相结合的方法,开展了10MN全自动快锻机车轴锻造成形工艺研究与软件开发,取得了如下研究成果：(1)对车轴锻件拔长过程进行了数字化仿真,研究了弧形砧的砧型参数对拔长效率的影响规律。研究结果表明：使用弧形砧锻造车轴锻件时,弧形砧的圆弧半径R越小,圆心角0越大,锻造效率越高,同时成形载荷也越大；圆弧半径R=150mm,圆心角θ=110°是10MN快锻机用弧形砧可行的砧型参数。(2)利用Deform-3D有限元仿真平台,建立了车轴快锻成形的仿真模型,对在不同工艺条件下多规格车轴锻件的倒棱滚圆和成形滚圆过程进行了数值模拟,获得了车轴锻造成形的材料流变规律,并在此基础上建立了车轴快锻成形工艺控制模型,为车轴快锻成形的工艺设计提供了理论依据。(3)以车轴快锻成形工艺控制模型为基础,采用Visual Basic和Access软件,开发出车轴快锻工艺设计软件,通过对某规格车轴锻造成形过程的数值模拟,验证了车轴快锻工艺设计软件的准确性,表明软件可满足多品种、多规格车轴锻件的工艺设计要求。(4)在10MN车轴快锻生产线上开展了车轴全自动快锻成形的工业试验,试验结果表明：按照车轴快锻工艺设计软件输出的工艺控制参数控制车轴的全自动锻造成形,车轴锻件的尺寸稳定性好,尺寸精度能满足工艺要求,且生产节拍为7-10分钟,有效地缩短了锻造用时,提高了生产效率。