楔横轧是轴类零件成形新工艺、新技术,被公认是当今先进制造技术的组成部分,具有生产效率高、材料利用率高和生产成本低等优点。但是,一次楔横轧轧制轴类零件时其断面收缩率通常不应超过75%,超过这个上限会导致已轧制成形的部分在轴向上被拉断。因而在轧制非常规断面收缩率的零件通常情况下运用二次楔轧制成形的方法,因为楔横轧的变形机理复杂,其技术工艺难于掌握,轧件心部容易产生疏松,尤其二次楔横轧轧制由于其工艺特点决定比一次楔更容易产生心部疏松,严重影响了轧件的质量。本文以消弱二次楔横轧轧件心部曼内斯曼效应为目的,利用不均匀温度场方法,探索出合理的不均匀温度场来消弱二次楔横轧轧件心部疏松,以提高轧件在使用中的强度和寿命。首先,确定楔横轧参数,建立有限元分析模型。通过对均匀温度场下二次楔横轧轧件心部进行力学分析,得到心部存在的横向拉应力、轴向拉应力、负静水压力及轧件心部变形不均匀性是产生心部拉裂形成孔腔等缺陷的主要原因。其次,利用二板横压圆棒料模型模拟分析不均匀温度场的理想厚度和温度。再次,利用3D有限元数值模拟分析理想不均匀温度场下二次楔横轧轧件心部应力应变状态,获取理想不均匀温度场的外硬壳层厚度和温度。最后,探索合理不均匀温度场的主要热力学参数,得到合理温度场的获取方法,以保证最佳改善轧件心部质量。