鍛件的塑性變形遵循以下的基本規(guī)律：

1.切應(yīng)力定律

鍛件的塑性變形，只有當(dāng)其內(nèi)部的切應(yīng)力達(dá)到一定臨界值時(shí)才會(huì)發(fā)生，這個(gè)規(guī)律稱為切應(yīng)力定律。

切應(yīng)力的臨界值取決于鍛件材料本身、鍛造的變形溫度、變形速度和變形程度。一般來說，鋼的含碳量，或合金含量越高，切應(yīng)力的臨界值就越高，越不容易發(fā)生塑性變形；而提高變形溫度、降低變形速度或減小變形程度，就會(huì)降低切應(yīng)力的臨界值， 就越容易發(fā)生塑性變形。

2.鍛件塑性變形時(shí)有彈性變形

由于金屬在鍛造加工時(shí)塑性變形前已經(jīng)發(fā)生了彈性變形，所以，金屬發(fā)生塑性變形的同時(shí)，必定伴隨著彈性變形的發(fā)生。

由于金屬塑性變形時(shí)有彈性變形，所以在使金屬變形的外力撤除后，工件的塑性變形保留下來，但彈性變形部分要回復(fù)，會(huì)使工件的尺寸和形狀發(fā)生一定的變化，這種由于回復(fù)彈性變形而引起工件的尺寸和形狀變化的現(xiàn)象稱為回彈，在生產(chǎn)中，要注意回彈對工件尺寸和形狀的影響。

3.體積不變的假設(shè)

金屬的體積在塑性變形過程中，變形前的體積等于變形后的體積，這個(gè)規(guī)律稱為體積不變定律。

在鍛造生產(chǎn)中，根據(jù)體積不變定律，可以進(jìn)行鍛述的尺寸、工序件的尺寸及模具的尺寸等工藝計(jì)算。

4.最小阻力定律

若物體的質(zhì)點(diǎn)能在不同的方向移動(dòng)時(shí)，則物體上的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)將向著阻力最小的方向移動(dòng)，這個(gè)規(guī)律稱為最小阻力定律。這里所提及的阻力，包括摩擦力和工具形狀對金屬流動(dòng)的限制等，最小阻力定律闡述了金屬質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)的可能性和流動(dòng)方向等問題。

最小阻力定律對鍛造是非常重要的定律，自由鍛造和模鍛都是利用最小阻力定律來提高制件質(zhì)量、降低設(shè)備噸位和提高生產(chǎn)率的，以下是鍛造工藝舉例。

(1)圓形截面毛坯的鐓粗

—個(gè)圓形坯料鐓粗時(shí)，其內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)在水平方向必定沿其半徑方向移動(dòng)，這是因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沿半徑方向移動(dòng)的路徑最短，所受的阻力也最小，故圓截面的坯料鐓粗后仍然是圓形。

(2)矩形截面毛坯的鐓粗

矩形截面金屬質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)的方向，可分為四個(gè)流動(dòng)區(qū)域，鐓粗的開始階段，會(huì)同正方形鐓粗一樣，對角線上的阻力最大，形成橢圓。

根據(jù)最小阻力定律，離周邊的距離越近，阻力越小，鍛件質(zhì)點(diǎn)必然沿這個(gè)方向流動(dòng)，因此梯形區(qū)域流出的金屬多于三角形區(qū)域流出的金屬。長邊出現(xiàn)的凸肚大，短邊出現(xiàn)的凸肚小，也就是說，向長邊法線流動(dòng)的金屬多，向短邊法線流動(dòng)的金屬少，橢圓形會(huì)逐漸向圓形趨近，如果矩形的長寬比不大，或變形程度大，矩形毛坯也會(huì)鐓粗為圓形。

(3)正方形截面毛坯的鐓粗

一個(gè)正方形截面毛坯在平砧上銀粗，可以得到一個(gè)圓餅的現(xiàn)象：正方形毛坯隨 變形程度的增加，毛坯在平站上逐漸趨于圓形，如圖7—8c所示。這是因?yàn)槠秸枧c 金屬的接觸面存在摩擦力，并且正方形毛坯角的平分線上距離最長，摩擦力最大， 所以，金屬質(zhì)點(diǎn)就沿著最短的法線方向流動(dòng)，各邊首先出現(xiàn)凸肚，而逐漸趨于圓形。

(4)坯料拔長

坯料在平砧上拔長，選擇不同的送進(jìn)量，可以得到不同方向的拔長工件，伸長量大于展寬量的拔長：送進(jìn)量小于還料寬，截面形成若干矩形，長度方向的流動(dòng)快，得到軸向長的工件，拔長效果最好。

伸長量等于展寬量的拔長：送進(jìn)量等于坯料寬，截面形成若干正方形，長度方向和寬度方向的鍛件流動(dòng)相同，得到軸向和寬度方向變形相等的工件，拔長效果一般。

伸長量小于展寬量的拔長：送進(jìn)量大于坯料寬，截面形成若干矩形，寬度方向的流動(dòng)快，得到寬度伸展大的工件，拔長效果最差。

(5)模鍛

應(yīng)該根據(jù)最小阻力定律，對鍛件進(jìn)行金屬質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)方向的定性分析，通過調(diào)整某個(gè)方向的阻力，才能合理地設(shè)計(jì)鍛模。

金屬將有兩個(gè)流動(dòng)方向（A處和飛邊槽）。為了保證金屬填充模膛，應(yīng)增加A處的金屬流動(dòng)量，可采取以下兩個(gè)措施：以飛邊槽的粗糙表面來增加模鍛件流向飛邊槽的阻力；或修整A處的進(jìn)入圓角，減小金屬流向A處的阻力。