9.2.1擠壓的變形過程
擠壓變形過程可分為四個階段，即充滿型腔階段、開始擠出階段、穩定擠壓階段和擠壓完畢階段。下麵分別介紹實心件正擠壓、杯形件反擠壓和杯-杆件複合擠壓的變形過程。
（1）實心件正擠壓
毛坯自由放入凹模型腔內(毛坯與模壁間有0.05～0.10mm的間隙)，凸模給坯料加壓，坯料徑向流動而充滿模腔。
凸模繼續下壓，毛坯被擠至凹模孔口，變形區域逐漸擴大，擠到凹模入口處的金屬坯料開始進入模孔。
當凸模再向下時，變形區高度逐漸減小，金屬從模孔中連續擠出，擠壓工作穩定進行。
擠壓進行到最後階段，毛坯高度進一步減小，變形遍及凸模下端麵相連的整體，即變形區域擴大到整個毛坯。
（2）杯形件反擠壓
為反擠壓的變形過程。在凸模作用下，金屬毛坯鐓粗充滿凹模模腔；凸模繼續壓下，金屬擠入凸、凹模間的環形間隙t裏，開始向上流動；凸模持續下壓時，金屬毛坯上端部分的金屬沿著凸凹模間隙不斷向上流動；凸模進一步下壓到底厚為S1時，反擠過程完成，獲得所需製件。
（3）杯-杆件複合擠壓
複合擠壓時的變形過程。第一階段，毛坯在凸模的作用下充滿模腔；第二階段，在凸模下壓時，變形金屬同時進入凸、凹模之間的間隙及凹模孔口，開始雙向流動；第三階段，當凸模繼續下壓時，金屬沿上、下兩個方向，平穩、自由地流動；最後階段，凸模下壓到金屬殘留厚度為S1時，複合擠壓工作結束。
9.2.2擠壓變形時的應力與應變
凸模作用在金屬材料上給坯料以壓製，凹模阻止金屬坯料向四周流動，也給金屬坯料一個壓力。毛坯在凸模的作用下隻有向凹模孔口流出，或沿凸、凹模之間的間隙流動。此外，由於金屬流動與凹模有相對運動，產生了阻止金屬流動的摩擦力。在這種情況下，金屬要從凹模孔口或沿凸、凹模間隙流動，凸模勢必要施加更大的壓力，以克服摩擦力和金屬變形抗力。
擠壓時，變形區內任意一點的應力狀態和應變狀態，都可用主應力圖和主應變圖來表示。由以上分析可知，擠壓變形區內的基本應力狀態皆為三向壓應力，但在變形區的不同區域，應力和應變的順序是不同的。下麵分區進行研究。
對於實心件正擠壓和杯形件反擠壓，假定摩擦很小，毛坯高徑比較小，根據變形力學可以把變形區分為兩個截然不同的區域。
實心件正擠壓時，區域1是直接受壓縮區，它的變形和環形毛坯在封閉模腔中鐓粗相似，受三向不等的壓應力，應為兩向壓應變一向拉應變；而區域2的變形卻與用子午線圓軸相似，仍受三向壓應力，軸向為拉應變，切向、徑向為壓應變。
杯形件反擠壓時，區域1是直接受壓縮區，與圓形毛坯在平板間鐓粗相似，受三向不等的壓應力，應變為兩向拉應變一向壓應變；區域3是間接受壓縮區，它受三向壓應力，應變為兩向壓應變一向拉應變。
這樣的應力與應變狀態有利於提高金屬的力學性能，降低由於材料內部缺陷引起的破壞。此外可用低塑性、低強度金屬代替高強度金屬。
9.2.3擠壓變形時金屬的流動
實際生產發現正擠壓鋁質零件端部會出現很深的縮孔，縮孔是擠壓產品質量問題之一，從提高產品質量出發，應分析這些事實，找出防止和消除的辦法。為此，我們應對冷擠壓時金屬的流動進行研究。
研究金屬變形和應力的方法很多，目前應用的方法有坐標網法、模擬實驗法、硬度實驗法、光塑性法和密柵雲紋法。下麵介紹這些方法。
（1）坐標網法
坐標網法是一種應用廣泛的方法。
把毛坯剖成兩塊半圓柱體，其中一塊刻有坐標網，網格尺寸3mm×3mm，另一塊表麵光滑、平整。為了便於分開拚合麵，在兩個半圓拚合麵上塗有潤滑劑。某些對表麵刻痕敏感的材料，最好把試樣表麵拋光，塗上感光膜，再覆上正確的坐標網底片，經感光、衝洗後，得到精細的坐標網。然後把兩個半圓柱放入凹模中擠壓，可以從擠壓後刻有坐標網的半塊金屬上，看出變形大的區域、變形流動困難的區域及變形不均勻的狀態。
（2）模擬試驗法
它是用塑料體進行模擬試驗來研究金屬的流動情況。這種塑料體由黃蠟、凡士林及白堊按9∶18∶73的比例混合而成。試樣分別以不同的顏色分層製成，擠壓後將試樣沿對稱麵切開，由分層的位置變化來觀察變形的情況。所示即為試驗後的塑料體試樣。當然，由於金屬的物理性能和塑料體的不一樣，對塑料體進行擠壓的結果與金屬擠壓時的流動情況不可能完全相同，因此這種方法僅能用作模擬試驗。
為鎂合金熱擠壓時典型的金屬流動景象圖。
（3）硬度試驗法
在冷變形時，金屬的硬度是隨變形程度的增加而增加的，所以隻要知道變形各部分硬度的變化，就可以大體上了解變形的數值以及變形不均勻分布的情況。