目前，关于楔横轧轴类件轴的研究都是基于开式轧制理论研究，然而因其工艺特点很难控制凹心缺陷。本文创新提出闭开联合楔横轧工艺，即先进行闭式轧制再进行开式轧制的方法来控制轧件凹心。　　为了更加准确的设计闭开联合楔横轧模具，本文先从理论入手，并推导公式保证闭式的稳定轧制，得到闭式模具的工艺参数必须满足轧件稳定旋转、轧件轴向压缩不失稳、轧件轴向扭转不会断裂与轧件轴向凸起不与导板干涉这四个条件；接着，在确定了闭式模具设计的准则后，设计闭开联合楔横轧模具，并应用DEFORM-3D有限元软件对其进行数值模拟，针对其轧制过程中出现的轴向凸起缺陷，凹心缺陷以及台阶质量缺陷，分析了三者成形机理并分别提出了控制方案，再通过有限元模拟验证了控制方案的可行性；然后，针对凹心质量的控制，按照闭开联合楔横轧设计准则和体积不变的原则，建立了模具模型，并在有限元软件中进行了数值模拟，借着闭开联合楔横轧应变场和端部轴向位移的分析而得轴向闭开联合楔横轧的金属流动特点和闭开联合凹心的成形机理，又通过多组正交实验，结果得到了闭式成形角α1，闭式展宽角β1，断面收缩率ψ，毛坯长度L1，台阶长度L2对闭开联合楔横轧端部质量的影响规律；为进一步控制凹心质量，本文在闭开联合楔横轧工艺的基础上，设计了两种方案，分别为基于挡楔的闭开联合楔横轧工艺和二次闭式闭开联合楔横轧工艺，按照体积不变的原则，对挡楔和二次闭式模具进行了设计，在数值模拟后，将其结果和一般的闭开联合楔横轧工艺进行了比较，结果表明，第一种方案凹心值降低了50％，第二种方案减低了70%，从而将凹心控制在10mm以下；最后，对第二种方案进行了实验验证，实验结果与模拟结果相一致。　　本文的研究成果为控制闭开联合楔横轧中轴类件的成形质量提供了理论和应用基础。