钢轨自1767年发明以来,在经济发展过程中一直扮演着非常重要的角色。其型面也经过了一系列的改进与完善。现在钢轨在客货运输、矿山运输和起重机轨道运输等方面应用非常广泛。目前我国钢轨型号较多,按照其单重可分为轻轨和重轨,重轨主要应用与客货铁路运输,其内在质量直接关系着客货铁路运输的安全。研究在现有的生产条件下如何提高重轨的生产效率和成品质量,具有非常重要的意义。目前关于重轨的研究逐渐向重轨万能轧制方向发展,而对于传统的孔型轧制法相关的研究都比较早,应用现代工具进行的分析研究相对较少,轧制过程中重轨的轨高、底宽、腰厚等基本尺寸的控制多是依靠现场生产的经验来进行,相对局限性较大。本文基于VB编制了一套重轨计算机辅助孔型设计系统,简称重轨-CARD。该系统能够根据成品规格和孔型类别,实现孔型CAD可视化编程,建立了良好的用户界面和比较完善的孔型参数数据库.考虑到实际生产中的经验等因素,该系统具有较强的参数修改功能,能够实现孔型设计数据的即时输入和即时输出绘图。本文选用U71Mn钢作为重轨材料,利用Gleeble-3500热力模拟试验机进行了U71Mn钢的材料力学性能研究,得到了U71Mn钢应力-应变曲线。以50kg/m钢轨的横列式轧制生产线为研究对象,利用Inventor软件建立了重轨坯料和各个机架配辊的三维实体模型,通过DEFORM-3D软件对重轨从开坯到终轧12个道次的轧制全过程进行了有限元分析,针对给定的机组参数和产品断面形状,研究了轧件在孔型轧制时接触变形状况,对轧制过程中各个道次的应力场、应变场和轧制力进行了分析。分析了孔型系统的合理性,并对其进行了适当优化。本文的研究,对重轨生产中产品性能的预测、轧制规程的制定和生产工艺的改进具有一定指导作用,对提高重轨的生产效率和重轨成品质量具有一定意义。