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二、金属压力加工金属压力加工利用金属在外力作用并不破坏自身完整状态的条件下，稳定改变其形状与尺寸，而且也改善其组织和性能的加工方法，称为金属压力加工。
这种加工过程也是使金属产生塑性变形的过程，因此也叫做金属塑性加工。
1、锻造：主要包括两种基本方式，用于制造各种零件或型材毛坯。
（1）自由锻造（简称自由锻）-使已加热的金属坯料在上下砧之间承受冲击力（自由锻锤）或压力（压力机）而变形的过程，用于制造各种形状比较简单的零件毛坯。
（2）模型锻造（简称模锻）-使已加热的金属坯料在已经预先制好型腔的锻模间承受冲击力（自由锻锤）或压力（压力机）而变形，成为与型腔形状一致的零件毛坯，用于制造各种形状比较复杂的零件。
2、轧制：金属坯在两个旋转的轧辊之间受到压缩而产生塑性变形，使横断面缩小、形状改变、长度增加，达到用户要求的加工方法。
按轧制温度分为冷轧（金属坯料不加热）和热轧（850℃-1250℃）；按加工方法分为纵轧、横轧、斜轧；按产品分为板材、棒材、型材、管材等。
3、挤压：把放置在模具容腔内的金属坯料从模孔中挤出来成形为零件的过程，包括冷挤压和热挤压，多用于壁厚较薄的零件以及制造无缝管材等。
4、冲压：使金属板坯在冲模内受到冲击力或压力而成形的过程，也分冷冲压与热冲压。
5、拉拔：将金属坯料拉过模孔以缩小其横截面的过程，用于制造如丝材、小直径薄壁管材等，也分为冷拉拔和热拉拔。
2.1、塑性变形的基本定律材料力学的解释是：在某物质的弹性限度之内，在外力作用下，应力与应变成正比，且在撤销外力之后，物体能恢复原状；超过这个限度，就不成正比了，即应力不增加、或增加很少；而应变增加的很大。
并且在撤销外力之后，物体不能恢复原状。
简单地说：物体在一定的条件下，在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的变形叫做塑性变形。
金属在发生塑性变形时，作用在物体上的力有两种：作用力和约束反力。
2.1.1体积不变定律在压力加工过程中，只要金属的密度不发生变化，塑性变形前后的体积就不会产生变化，这一规律称为体积不变定律。
摘要由于金属塑性加工过程是在工件整体性不破坏的前提下，依靠塑性变形实现物质转移的过程，因而，加工过程中金属质点的流动规律是最基本的宏观规律。
本文主要讨论了塑性加工过程中金属流动的一些宏观规律，以及分析、控制金属流动对于塑性加工的意义。
关键字金属流动规律塑性加工一、金属变形流动规律金属塑性加工时，质点的流动规律可以应用最小阻力定律分析。
最小阻力定律可表述为：变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的方向移动。
[1]即做最少的功，走最短的路。
它与塑性变形应力应变增量理论中的应变增量与应力偏量成正比的关系是一致的。
最小阻力定律实际上是力学质点流动的普遍原理，它可以定性地用来分析金属质点的流动方向。
它把外界条件和金属流动直接联系起来。
很直观，使用方便。
图1 最小周边法则当接触表面存在摩擦时，矩形断面的棱柱体镦粗时的流动模型如图1所示。
因为接触面上质点向周边流动的阻力与质点离周边的距离成正比，因此，离周边的距离愈近，阻力愈小，金属质点必然沿这个方向流动。
这个方向恰好是周边的最短法线方向，用点划线将矩形分成两个三角形和两个梯形，形成了四个不同流动区域。
点划线是四区域的流动分界线，线上各点至边界的距离相等，各个区域内的质点到各自边界的法线距离最短。
这样流动的结果，矩形断面将变成双点划线所示的多边形。
继续镦粗，断面的周边将逐渐变成椭圆形。
此后，各质点将沿着半径方向流动，相同面积的任何形状，圆形的周边最小。
因而，最小阻力定律在镦粗中也称最小周边法则，[2]最终变成圆形。
图2 拔长坯料的变形模式(a) (b)矩形截面坯料在平砧拔长时，当送进量l大于坯料宽度a（l>a）时（图2-a），金属多沿横向流动，坯料宽度增加的多。
当l<a时，金属多沿轴向流动（图2-b），坯料轴向伸长的多。
因此，生产操作时，为提高拔长的效率，应适当减少送给量l（但也不宜太小）；若要使坯料展宽时，送进量应大时。
需要说明的是，图2是假定不考虑外端（不变形部分）影响而得出，若考虑外端影响，质点位移方向将有改变。
塑形变形的基本规律一、塑形变形的概述1.什么是塑形变形塑形变形是指通过外力或内力作用下，材料的形状和尺寸发生变化的过程。
通过施加力或温度引起材料内部的原子或分子重新排列，从而使材料的形状、结构或某些性能发生变化。
2.塑形变形的分类塑形变形主要分为弹性变形和塑性变形两种。
弹性变形指材料受力后能完全恢复原状的变形，而塑性变形则指材料受力后形状不能完全恢复的变形。
二、塑形变形的基本规律1.斯特拉因规律斯特拉因规律是描述材料的应力与应变关系的一个基本规律。
根据斯特拉因规律，材料的应力与应变成正比，且比例系数即为材料的弹性模量。
当应力超过材料的屈服强度时，就会发生塑性变形。
2.屈服强度与塑性变形屈服强度是材料在受到外力作用下开始发生塑性变形的临界点。
当应力超过材料的屈服强度后，材料的原子或分子开始发生滑移、蠕变等变形方式，使材料的形状和尺寸发生变化。
3.温度对塑形变形的影响温度是影响材料塑性变形的重要因素之一。
在低温下，材料分子的活动能力较差，分子间的结合力较大，导致材料的塑性变形能力较弱；而在高温下，材料的分子活动能力增强，分子间的结合力减小，从而使材料更容易发生塑性变形。
三、塑形变形的应用1.金属加工中的塑形变形金属加工中广泛应用了塑形变形的方法，如锻造、压力成型、冷热挤压等。
通过塑性变形，可以使金属材料成型为所需的形状，并提高材料的机械性能。
2.塑料制品的成型塑料制品的成型过程也是一种塑形变形的过程。
通过施加适当的温度和压力，塑料原料可以被压成所需的形状，并在冷却后保持该形状。
3.生物细胞的塑形变形生物细胞的塑形变形在生物学和医学研究中有着重要意义。
细胞的塑形变形与细胞的功能、迁移、生长等密切相关，通过研究细胞的塑形变形规律，可以深入了解细胞的生物学特性。
四、塑形变形研究的发展趋势1.微观尺度下的塑性变形研究随着纳米材料和微观结构的研究发展，人们越来越关注材料的微观塑性变形行为。
通过研究材料的微观结构变化和原子间的相互作用，可以揭示材料的塑性变形机制。
