楔横轧轴类件因具有高效、节材等优点，在当今机械轴类件实际生产中得到较广泛的应用。但对于端部需要轧制的轴类件，轧制结束时，轧件端部会出现凹心，必须通过切除料头才能得到所需轧件。实际生产中，通常在毛坯两端预留10-20mm的料头，导致楔横轧的材料利用率通常在85%以下。如何实现楔横轧轧制完成后少切削甚至无切削，进一步提高材料利用率，是促进楔横轧技术推广的关键。因此，开展楔横轧轴类件端部轧制质量研究具有重要的现实意义。本文运用DEFORM-3D有限元分析软件，对楔横轧轴类件端部轧制进行数值模拟，分析成形过程中轧件内部的应力应变变化情况，阐明轧件轧制过程中的金属流动规律。通过位移法、网格法和轴向应变图法多个角度分析凹心在楔横轧轧制的产生过程，阐述楔横轧端部轧制轴类件凹心产生机理：轧件端部凹心是由于表层金属比心部金属流动速度快，表层金属的轴向应变大于心部金属的轴向应变而产生的；随着楔横轧轧制过程不均匀轴向应变的累积，轧制结束时，轧件端部凹心达到最大。根据凹心产生机理，本文通过设置挡楔和设计坯料形状两种方法，以减小轧件端部凹心，提高轧件端部质量。依据挡楔的设计原则，在轧辊模具上对应轧件端部设置挡楔，从应力、应变和轴向流动速度角度分析挡楔对轧件端部质量影响机理，得到挡楔能够挡住表层流动快的金属，使表层金属与心部金属流动同步，有效减小轧件端部凹心；通过改变坯料形状，分析坯料形状对轧件轴向位移、轴向速度以及轴向力的影响，阐述坯料形状对轧件端部质量影响机理，得到楔横轧轴类件端部凹心值随着坯料形状角的减小而减小，坯料形状能有效改善轧件端部质量。并用轧制实验进一步验证了坯料形状对轧件凹心影响规律，验证结果与楔横轧有限元模拟结果是一致的。本文的研究结果对提高楔横轧的材料利用率，进一步推广楔横轧技术具有重要的理论意义和工程应用价值。