自由鍛鍛件鍛前準備包括原材料挑選、鑲塊、下料、加熱、變形力計算、設備挑選、模具設計等。自由鍛鍛件鍛造前應挑選潤滑方式和潤滑劑。

自由鍛鍛件徑向截面上凸緣和踏板形成的輪廓線。車輪鍛件輪緣和踏面形狀的挑選不僅影響車輪鍛件在軌道上的磨損和壽命，而且直接影響設備的曲線通過性能和行駛質量。輪緣避免輪鍛件脫軌，平穩(wěn)通過彎道和岔道。

胎面為圓錐形，位于滾圈附近的圓錐1:10上。通過曲線時，外輪在靠近連接邊的大直徑外軌上滾動，內輪在小直徑內軌上滾動。因此，一方面，輪鍛根據(jù)線路方向的變化起到導向作用；另一方面，如果內輪的滾動距離不同，內軌和外軌長度差的影響也可以得到補償。

當自由鍛在直線上運行時，如果車輪偏離了活套中心，由于兩個車輪的滾動半徑差，輪對會向中心位置方向移動。車輪外錐為1:5，增加了輪對兩個車輪的滾動半徑差，便于通過小半徑曲線。減小踏板的錐度有助于抑制蛇的運動，但輪緣的磨損明顯加重，從而大大縮短了旋轉車輪的周期和車輪的壽命。這種方法只在一些高速旅客列車上使用。

軟鍛踏板的外觀在運行前期磨損很快，之后逐漸穩(wěn)定，磨損減緩。修復后的形狀不可長時間保持，金屬切削量大。因此，有些鐵路采用接近磨耗相對穩(wěn)定狀態(tài)的輪對踏面形狀，即凹形踏面。采用這種輪廓規(guī)格不僅可以減少車輪磨耗，延長旋轉修復周期，而且可以改善輪軌接觸狀態(tài)，從而下降接觸應力。

鍛造材料是各種牌號的鋼、高溫合金、鋁、鎂、鈦、銅等有色金屬，應用廣泛。一旦加工成各種尺寸的棒材和鋼，就有各種規(guī)格的鑄錠材料。除了大量適合我國資源的國產物資外，還有來自國外的物資。標準中已列出大部分鍛件，并對許多新材料進行了研究、試驗和推廣。眾所周知，鍛造產品的質量往往與原材料的質量密切相關。因此，鍛造廠的工人必須具備必要的材料常識，善于根據(jù)自由鍛鍛件的工藝要求挑選合適的材料。

自由鍛鍛件的成形是在外力的作用下進行的，因此準確計算變形力是設備選型和模具檢驗的基礎。變形體內的應力和變形分析也是工藝優(yōu)化和控制鍛件組織和性能的必要條件。

變形分析有四種主要方法。主應力法不嚴格，但簡單直觀，可以計算出鍛件與工具界面處的總壓力和應力分布。移線法對平面變形要求嚴格，對高變形零件的應力分布分析直觀，但適用范圍較窄。上限法可以給出一個高估的載荷，上限可以預測鍛件在變形過程當中的形狀變化。有限元法不僅可以提供外部載荷和鍛件形狀變化，還可以提供內部應力應變分布。缺點是電腦數(shù)量多。特別是用彈塑性有限元法求解，計算機容量大，機時長。最近傾向于用聯(lián)合的方法來分析問題。比如用上限法粗略計算，關鍵部位用有限元法計算。減少摩擦不僅可以節(jié)省能源，還可以延長模具壽命。由于變形比較均勻，有助于改善鍛造產品的組織和性能，而減少摩擦的重要措施之一就是使用潤滑。自由鍛鍛件的鍛造加工方法不同，由于工作溫度的不同，使用的潤滑劑也不同。玻璃潤滑劑多用于高溫合金和鈦合金鍛件。水石墨是一種廣泛使用的潤滑劑。在冷端，由于高壓，鍛造前通常需要磷酸鹽或草酸鹽處理。