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针对楔横轧厚壁空心轴的变形特点，采用DEFORM-3D建立热力耦合数值模型，实现轧制过程的精确模拟，分析了芯棒直径对轧件不圆度及损伤系数的影响。结果表明，轧件不圆度与芯棒直径的变化成正比，轧件的损伤状况与芯棒直径的变化成反比。带芯棒轧制时，轧件在质量上优于无芯棒轧制。轧制实验测量了带芯棒轧制厚壁空心轴的最大轧制力，研究结果为合理选择工艺参数及轧机设计提供了依据。