鍛造前的準(zhǔn)備工作包括原材料選擇、材料計(jì)算、下料、加熱、變形力計(jì)算、設(shè)備選擇和模具設(shè)計(jì)。鍛造前還應(yīng)選擇潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑劑。

鍛件徑向截面上由輪緣和踏面形成的輪廓。車(chē)輪鍛件的輪緣和踏面形狀的選擇不僅影響了車(chē)輪鍛件在軌道上的磨損和使用壽命，而且直接關(guān)系到設(shè)備的曲線通過(guò)性能和行走質(zhì)量。輪緣使車(chē)輪鍛件可靠地通過(guò)曲線和道岔，不會(huì)脫軌。

踏面呈圓錐形，圓錐度在滾動(dòng)圓附近1:10。通過(guò)曲線時(shí)，外輪以靠近輪緣的較大直徑在外軌上滾動(dòng)，內(nèi)輪以較小直徑在內(nèi)軌上滾動(dòng)。這樣，一方面，車(chē)輪鍛件可以隨著線路方向的變化而起到引導(dǎo)作用。同時(shí)，不同的內(nèi)外輪滾動(dòng)距離也可以補(bǔ)償內(nèi)外軌長(zhǎng)度差的影響。

直線運(yùn)行時(shí)，如果輪對(duì)偏離線路中心位置，兩輪滾動(dòng)半徑之差將使輪對(duì)恢復(fù)中心位置。車(chē)輪外錐度為1:5，可增加兩輪滾動(dòng)半徑之差，使其易于通過(guò)小半徑曲線。降低踏面錐度有助于抑制蛇的運(yùn)動(dòng)，但輪緣磨損顯著增加，大大縮短了旋轉(zhuǎn)周期和車(chē)輪的使用壽命。這種方法僅用于一些高速客運(yùn)列車(chē)。

鍛件輪緣踏面形狀在運(yùn)行初期磨損較快，后來(lái)逐漸趨于穩(wěn)定，磨損減慢。旋轉(zhuǎn)修復(fù)后的形狀不能長(zhǎng)時(shí)間保持，金屬切割量很大。因此，一些鐵路采用了一種輪對(duì)踏面形狀，接近磨損，達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，稱為凹踏面，也稱為磨損踏面。這種形狀的使用不僅可以減少車(chē)輪磨損，延長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)修復(fù)周期，而且可以降低接觸應(yīng)力，因?yàn)樗纳屏溯嗆壍慕佑|狀態(tài)。

鍛造材料涉及廣泛的表面，包括各種品牌的鋼和高溫合金，以及鋁、鎂、鈦、銅等有色金屬；一次加工成不同尺寸的棒材和型材，以及各種規(guī)格的錠；除了大量適合中國(guó)資源的國(guó)內(nèi)材料外，還有國(guó)外材料。大部分鍛件材料已納入標(biāo)準(zhǔn)，許多是開(kāi)發(fā)、試用和推廣的新材料。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)，因此鍛件廠的工人必須具備必要的材料知識(shí)，并善于根據(jù)工藝要求選擇合適的材料。

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)備和驗(yàn)證模具的基礎(chǔ)。優(yōu)化工藝流程和控制鍛件的組織性能也是不可或缺的。

有四種主要的變形力分析方法。雖然主應(yīng)力法不是很?chē)?yán)格，但相對(duì)簡(jiǎn)單直觀，可以計(jì)算鍛件與工具接觸面上的總壓力和應(yīng)力分布。滑動(dòng)線法對(duì)平面應(yīng)變問(wèn)題嚴(yán)格，對(duì)高局部變形的應(yīng)力分布相對(duì)直觀，但應(yīng)用范圍較窄。上限法可以給出被高估的載荷，上限元也可以預(yù)測(cè)變形時(shí)鍛件的形狀。有限元法不僅可以給出外部載荷和鍛件形狀的變化，還可以給出內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變分布，缺點(diǎn)是使用計(jì)算機(jī)時(shí)間較多，特別是根據(jù)彈性塑性有限元，計(jì)算機(jī)容量大，機(jī)器時(shí)間長(zhǎng)。最近，采用聯(lián)合方法來(lái)分析問(wèn)題的趨勢(shì)，如。使用上限法進(jìn)行粗略計(jì)算，并在關(guān)鍵部分使用有限元進(jìn)行細(xì)算。

減少摩擦不僅可以節(jié)約能源，還可以提高模具的使用壽命。由于變形相對(duì)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是使用潤(rùn)滑劑。由于鍛件的鍛造加工方法和工作溫度的不同，使用的潤(rùn)滑劑也有所不同。玻璃潤(rùn)滑劑主要用于高溫合金和鈦合金的鍛造。對(duì)于鋼的熱鍛造，水基石墨是一種廣泛使用的潤(rùn)滑劑。對(duì)于冷鍛造，由于高壓，通常需要磷酸鹽或草酸鹽處理。