变形是指金属受力（外力
、内力）时
，在保持自己完整性的条件下
，组成本身的细小微粒的相对位移的总和
。
一 、变形的种类
1 、弹性变形
金属受外力作用发生了变形 ，当外力去掉后 ，恢复原来形状和尺寸的能力 ，这种变形称为弹性变形 。
弹性的好坏是通过弹性极限 、比例极限来衡量的 。
2 、塑性变形
金属在外力作用下 ，产生永久变形（指去掉外力后不能恢复原状的变形） ，但金属本身的完整性又不会被破坏的变形 ，称为塑性变形 。
塑性的好坏通过伸长率 、断面收缩率 、屈服极限来表示 。
二 、塑性的评定方法
塑性的好坏通过伸长率 、断面收缩率 、屈服极限来表示 。
为了评定金属塑性的好坏 ，常用一种数值上的指标 ，称为塑性指标 。
塑性指标是以钢材试样开始破坏瞬间的塑性变形量来表示 ，生产实际中 ，通常用以下几种方法 ：
1 、拉伸试验
拉伸试验用伸长率δ和断面收缩率ψ来表示 。表示钢材试样在单向拉伸时的塑性变形能力 ，是金属材料标准中常用的塑性指标。δ和ψ的数值由以下公式确定 ：
式中 ：L0 、Lk——拉伸试样原始标距 、破坏后标距的长度 。
F0 、Fk——拉伸试样原始 、破断处的截面积 。
2 、镦粗试验又称压扁试验
它是将试样制成高度Ho为试样原始直径Do的1.5倍的圆柱形 ，然后在压力机上进行压扁 ，直到试样表面出现第1条肉眼可观察到的裂纹为止 ，这时的压缩程度εc为塑性指标 。其数值按下式可计算出 ：
式中Ho——圆柱形试样的原始高度 。Hk——试样在压扁中 ，在侧表面出现第1条肉眼可见裂纹时的试样高度 。
扭转试验是以试样在扭断机上扭断时的扭转角或扭转圈数来表示的 。生产中最常用的是拉伸试验和镦粗试验 。
不管哪种试验方法 ，都是相对于某种特定的受力状态和变形条件的 。
由此所得出的塑性指标 ，只是相对比较而言 ，仅说明某种金属在什么样的变形条件下塑性的好坏 。
三 、影响金属塑性及变形抗力主要因素
金属的塑性及变形抗力的概念 ：金属的塑性可理解为在外力作用下 ，金属能稳定地改变自己的形状而质点间的联系又不被破坏的能力 。并将金属在变形时反作用于施加外力的工模具的力称为变形抗力 。
影响金属塑性及变形抗力的主要因素包括以下几个方面 ：
1 、金属组织及化学成分对塑性及变形抗力的影响
金属组织决定于组成金属的化学成分 ，其主要元素的晶格类别 ，杂质的性质 、数量及分布情况 。组成元素越少 ，塑性越好 。
例如纯铁具有很高的塑性 。
碳在铁中呈固熔体也具有很好的塑性 ，而呈化合物 ，则塑性就降低 。
如化合物Fe3C实际上是很脆的 。一般在钢中其他元素成分的增加也会降低钢的塑性 。
钢中随含碳量的增加 ，则钢的抗力指标（бb 、бp 、бs等）均增高 ，而塑性指标（ε 、ψ等）均降低 。在冷变形时 ，钢中含碳量每增加0.1% ，其强度极限бs大约增加6～8kg/mm2 。
硫在钢中以硫化铁 、硫化锰存在 。硫化铁具有脆性 ，硫化锰在压力加工过程中变成丝状得到拉长 ，因而使在与纤维垂直的横向上的机械指数降低 。所以硫在钢中是有害的杂质 ，含量愈少愈好 。
磷在钢中使变形抗力提高 ，塑性降低 。含磷高于0.1%～0.2%的钢具有冷脆性 。一般钢的含磷量控制在百分之零点零几 。其他如低熔点杂质在金属基体的分布状态对塑性有很大影响 。
总之 ，钢中的化学成分愈复杂 ，含量愈多 ，则对钢的抗力及塑性的影响也就愈大 。这正说明某些高合金钢难于进行冷镦（压）加工的原因 。
2 、变形速度对塑性及变形抗力的影响
变形速度是单位时间内的相对位移体积 ：
不应将变形速度与变形工具的运动速度混为一谈 ，也应将变形速度与变形体中质点的移动速度在概念上区别开来 。
一般说来 ，随着变形速度增加，变形抗力增加 ，塑性降低 。
冷变形时 ，变形速度的影响不如热变形时显著 ，这是由于无硬化消除的过程 。
但当变形速度特别大时 ，塑性变形产生的热（即热效应）不得失散本身温度升高会提高塑性 、减少变形抗力 。
3 、应力状态对塑性及变形抗力的影响
在外力作用下 ，金属内部产生内力 ，其单位面积之强度称之为应力 。受力金属处于应力状态下 。
从变形体内分离出一个微小基元正方体 ，在所取的正方体上 ，作用有未知大小但已知方向的应力 ，把这种表示点上主应力个数及其符号的简图叫主应力图 。
表示金属受力状态的主应力图共有九种 ，其中四个为三向主应力图 ，三个为平面主应力图 ，两个为单向主应力图 ，如图36-1所示 。
主应力由拉应力引起的为正号 ，主应力由压应力引起的为负号 。
在金属压力加工中 ，最常遇到的是同号及异号的三向主应力图 。在异号三向主应力图中 ，又以具有两个压应力和一个拉应力的主应力图为最普遍 。
同号的三向压应力图中 ，各方向的压应力均相等时（б1=б2=б3） ，并且 ，金属内部没有疏松及其它缺陷的条件下 ，理论上是不可产生塑性变形的 ，只有弹性变形产生 。
不等的三向压应力图包括的变形工艺有 ：体积模锻 、镦粗 、闭式冲孔 、正反挤压 、板材及型材轧制等 。
在生产实际中很少迂到三向拉伸应力图 ，仅在拉伸试验中 ，当产生缩颈时 ，在缩颈处的应力线 ，是三向拉伸的主应力图 ，如图36-2所示 。
在镦粗时 ，由于摩擦的作用 ，也呈现出三向压应力图 ，如图36-3所示 。
总之 ，受力金属的应力状态中 ，压应力有利于塑性的增加 ，拉应力将降低金属的塑性 。
在镦粗时 ，由于摩擦的作用 ，也呈现出三向压应力图 ，如图36-3所示 。
总之 ，受力金属的应力状态中 ，压应力有利于塑性的增加 ，拉应力将降低金属的塑性 。
4 、冷变形硬化对金属塑性及变形抗力的影响
金属经过冷塑性变形 ，引起金属的机械性能 、物理性能及化学性能的改变 。
随着变形程度的增加，所有的强度指标（弹性极限 、比例极限 、流动极限及强度极限）都有所提高 ，硬度亦有所提高 ；塑性指标（伸长率 、断面收缩率及冲击韧性）则有所降低 ；电阻增加 ；抗腐蚀性及导热性能降低 ，并改变了金属的磁性等等 ，在塑性变形中 ，金属的这些性质变化的总和称作冷变形硬化 ，简称硬化 。
5 、附加应力及残余应力的影响
在变形金属中应力分布是不均匀的 ，在应力分布较多的地方希望获得较大的变形 ，在应力分布较少的地方希望获得较小的变形 。
由于承受变形金属本身的完整性 ，就在其内部产生相互平衡的内力 ，即所谓附加应力 。当变形终止后 ，这些彼此平衡的应力便存在变形体内部 ，构成残余应力 ，影响以后变形工序中变形金属的塑性和变形抗力 。
四 、提高金属塑性及降低变形抗力的措施
针对影响金属塑性及变形抗力的主要因素 ，结合生产实际 ，采取有效的工艺措施 ，是完全可以提高金属塑性及降低其变形抗力的 ，生产中 ，常采取的工艺措施有 ：
1 、坯料状况
冷镦用原材料 ，除了要求化学成份 、组织均匀 ，不要有金属夹杂等以外 ，一般要对原材料进行软化退火处理 ，目的在于消除金属轧制时残留在金属内部的残余应力 ，使组织均匀 ，降低硬度 ，要求冷镦前金属的硬度HRB≤80 。
对中碳钢 ，合金钢一般采取球化退火 ，目的是除消除应力 、使组织均匀外 ，还可改善金属的冷变形塑性 。
2 、提高模具光滑度及改善金属表面润滑条件
这两项措施都是为了降低变形体与模具工作表面的摩擦力 ，尽可能降低变形中由于摩擦而产生的拉应力 。
3 、选择合适的变形规范
在冷镦（挤）工艺中 ，一次就镦击成形的产品很少 ，一般都要经过两次及两次以上的镦击 。
因此必须做到每次变形量的合理分配 ，这不仅有利于充分利用金属的冷变形塑性 ，也有利于金属的成形 。
如生产中采用冷镦 、冷挤复合成形 、螺栓的两次缩径 、螺母的大料小变形等 。
