对内孔形状尺寸要求不严的空心轴，可以采用自由缩径的方法成形。
凡是对内孔形状尺寸无法用自由缩径保证的空心轴，其内孔成形要采用芯轴。采用芯轴锻造空心轴时，坯料外部用锤头锻打成形，内孔与芯轴靠实。
短芯轴锻管法采用推打，如图6-6-26。夹头与芯轴在同一个方向，锤头闭合进行推打时，芯轴不沿轴向移动。一个夹头推打完后，转给另一个夹头进行拉打。锻件锻完后芯轴也就跟着出来了。
图6-6-26 短芯轴上锻管
图6-6-27所示为长芯轴锻管法。先将芯轴插入锻件，然后将芯轴和锻件一起送进锤头下面。闭合锤头后进行拉打。可锻成内部和外部都有台阶的空心轴，锻完拔出芯轴。有些设备允许使用长芯轴，设备本身带有拔芯轴装置。
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图6-6-27 长芯轴锻造阶梯轴
为了使芯轴易于脱出锻件，在芯轴上设计必要的锥度。锥度的大小，应根据锻件长短、锻件壁厚大小、压下量大小和轴向送进速度几方面情况考虑。一般锻件较长、壁厚较薄、压下量大、轴向送进速度低，都对芯轴脱出不利。在这种情况下，芯轴锥度应取大些。反之，芯轴锥度应取小些。一般芯轴锥度以1.5∶100为宜。热锻用芯轴反映了热锻件内腔尺寸，所设计芯轴直径和各台阶长度尺寸，应充分考虑热锻件的冷却收缩；冷锻薄壁管件或经过调质处理的坯料时，因为金属回弹，其数值要根据具体锻件试锻摸索或采用计算机模拟确定。设计芯轴应很好地考虑金属流动特征。凡是锻件内孔有急剧的转角和过渡处，为了防止此处金属变形时不能很好地充满，应将内孔形状简化。用于热锻的芯轴，都应在芯部留水冷却孔。
图6-6-28所示的回水形式的冷却水通道，比并列放两个管子（一个进水，一个出水）在芯轴内腔好。一般热锻芯轴材料用H13、3Cr2W8V、5CrNiMo或5CrMnMo，热处理硬度46～50HRC，表面粗糙度Ra＜1.6μm。形状复杂的冷锻芯轴材料用C12MoV、W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V；形状简单，尺寸较大的冷锻芯轴材料，用CrWMn、GCr15等，热处理硬度为60～62HRC，表面粗糙度Ra＜0.4μm。原则上芯轴的硬度越高越好，但要防止脆断和高温下的软化。所以要求高的热硬性和韧性。最好在5CrMnMo钢上喷涂一层VC硬质合金。
图6-6-28 一种回水形式的冷却水通道
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