鍛件的塑性變形遵循以下的基本規(guī)律：

1.切應力定律

鍛件的塑性變形，只有當其內(nèi)部的切應力達到一定臨界值時才會發(fā)生，這個規(guī)律稱為切應力定律。

切應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，就會降低切應力的臨界值， 就越容易發(fā)生塑性變形。

2.鍛件塑性變形時有彈性變形

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

由于金屬塑性變形時有彈性變形，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，會使工件的尺寸和形狀發(fā)生一定的變化，這種由于回復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

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，可以進行鍛述的尺寸、工序件的尺寸及模具的尺寸等工藝計算。

4.最小阻力定律

若物體的質(zhì)點能在不同的方向移動時，則物體上的每一個質(zhì)點將向著阻力最小的方向移動，這個規(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的限制等，最小阻力定律闡述了金屬質(zhì)點流動的可能性和流動方向等問題。

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

—個圓形坯料鐓粗時，其內(nèi)部各質(zhì)點在水平方向必定沿其半徑方向移動，這是因為質(zhì)點沿半徑方向移動的路徑最短，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)點流動的方向，可分為四個流動區(qū)域，鐓粗的開始階段，會同正方形鐓粗一樣，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)點必然沿這個方向流動，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，向長邊法線流動的金屬多，向短邊法線流動的金屬少，橢圓形會逐漸向圓形趨近，如果矩形的長寬比不大，或變形程度大，矩形毛坯也會鐓粗為圓形。

(3)正方形截面毛坯的鐓粗

一個正方形截面毛坯在平砧上銀粗，可以得到一個圓餅的現(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。這是因為平砧與 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)點就沿著最短的法線方向流動，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：送進量小于還料寬，截面形成若干矩形，長度方向的流動快，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：送進量大于坯料寬，截面形成若干矩形，寬度方向的流動快，得到寬度伸展大的工件，拔長效果最差。

(5)模鍛

應該根據(jù)最小阻力定律，對鍛件進行金屬質(zhì)點流動方向的定性分析，通過調(diào)整某個方向的阻力，才能合理地設計鍛模。

金屬將有兩個流動方向（A處和飛邊槽）。為了保證金屬填充模膛，應增加A處的金屬流動量，可采取以下兩個措施：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處的進入圓角，減小金屬流向A處的阻力。