9.4.1冷擠壓變形力-行程曲線分析
冷擠壓變形過程不同於衝裁變形過程。為正擠18CrNiWTi的變形力曲線，為反擠壓10鋼的變形力曲線。
圖中第一個凸台突變為凸模推動凹模中的坯料，需要克服一定的摩擦力，凸模繼續下降，使坯料在凸凹模之間產生塑性變形，此時變形力達到最大值。坯料從塑性變形開始到結束，由於擠壓金屬流動，而使坯料溫度升高、摩擦阻力減小，故最大變形力有所下降，但總的趨勢是變形力從一開始就急劇上升，直到擠壓完成前，變形力幾乎保持不變。
為衝裁力變化曲線，它有下列幾個階段：ab段為彈性變形；bc段為塑性變形，並開始產生裂紋；c點衝裁力達到最大值以後，材料被剪斷，壓力急劇下降。從變形力曲線所圍麵積大小可以明顯看出，冷擠壓所需的工作能量比衝裁大得多。
9.4.2擠壓工藝對設備的要求
擠壓設備對擠壓工藝有很大影響，它將會影響製品的加工精度、勞動生產率、模具壽命，所以必須合理選擇擠壓設備。
（1）擠壓工藝對設備的要求
1）必須有足夠的剛性擠壓成形具有壓力大、載荷集中的特點，因此要求擠壓設備有足夠的剛性。若剛性差，將會由於設備的變形而導致閉合高度的變動、凸凹模的間隙不均勻和垂直度的偏差等。這不僅降低了擠壓零件的尺寸精度，而且會降低模具的使用壽命。
有的擠壓零件由於擠壓行程較長，會使滑塊產生較大的側向力，若是多工位工藝，還會產生一定的偏心載荷，因此要求導軌也具有良好的剛性。
2）必須有精確的滑塊導向滑塊的導向直接影響到製件精度及模具壽命，所以要求滑塊有精確的導向。這裏，一方麵要求滑塊有較長的導向麵（如采用長導軌等），另一方麵要求導軌的間隙調整得適當。有的機床已開始采用柱塞導向或滾子導軌等裝置，以提高滑塊導向精度。
3）必須有較大的工作行程及足夠的功率擠壓時，特別是在擠壓行程要求大的零件，工作行程較大，消耗的變形功也較大。因此要求擠壓機有較大的工作行程，要求傳動係統傳遞較大的扭矩，要求電動機有足夠大的功率。例如擠壓機J87-160的工作行程為31mm，電機功率30kW；而通用壓力機J31-160的工作行程為11.6mm，電機功率僅10kW。
4）應有頂出裝置和足夠的頂出力及頂出行程由於零件變形後要從凹模內頂出，故必須有頂出裝置。而且隨著製件的形狀越來越複雜，要求的頂出力越來越大。如正擠壓啟動機直齒輪，經實測的頂出力為變形力的0.5倍，所以常用頂出裝置的最大頂出力為設備公稱壓力10％的做法就顯得小了。擠壓機要求頂出力是公稱壓力的30％。為適應不同尺寸的擠壓件，頂出行程應是可調的。目前不少擠壓機不但有下頂出器，而且設有上頂出器，以滿足不同擠壓工藝的要求。
5）要求有合適的擠壓速度比較理想的擠壓速度是在模具剛接觸工件開始擠壓時，速度要小一點，以防止衝擊而損壞模具；擠壓開始後，要求速度保持穩定。目前有些擠壓機已增設了液壓緩衝裝置，使模具剛接觸坯料時速度和壓力都有一定緩衝。
6）要求有超載保護裝置在冷擠壓過程中，有時可能因毛坯磷化層脫落，毛坯尺寸不合適，軟化處理不好，從而引起超載現象，因此在壓力機上應有超載保護裝置。在冷擠壓機上常用的保護裝置有機械式和液壓式兩種。機械式一般是測量連杆的伸長變形，當變形超過一定數值後，觸動一行程開關，使壓力機立即停車；也有用剪切保險片的方式來達到超載保護的。液壓式一般在滑塊內加一保險油缸，當超載時，此油缸內油迅速從一個專門的放油閥排出，從而同時使壓力機立即停車。目前逐漸趨向用液壓式超載保護裝置，因其動作比較靈敏、可靠，而且在壓力機卡死時能用它來卸載。
（2）擠壓工藝與壓力機的關係
為曲柄壓力機回轉時，壓力隨曲軸轉角α1的改變而改變的情況。當滑塊在行程中點時，壓力僅為公稱壓力的35％～50％；當滑塊在接近下死點時，壓力才達到最大值。滑塊從行程中點到下死點，相對於曲軸從90°到0°，這是我們要討論的區域。每台壓力機都有一個壓力指標，通常稱為標稱壓力。所謂標稱壓力是指曲柄轉到下死點前某一特定角度時產生的壓力，這個角度稱為標稱壓力角。一般壓力機說明書上都不注明標稱壓力角和工作行程，僅注明滑塊標稱行程。滑塊標稱行程和滑塊工作行程是兩個不同概念。曲柄旋轉一周，滑塊上下運動的距離稱為滑塊標稱行程；工作行程是指滑塊接近下死點產生標稱壓力的那一段行程。標稱壓力僅產生在曲柄離下死點30°以下的區段內，在30°前壓力較小，這種壓力的變化情況對於大部分的擠壓過程是不理想的，對擠壓行程較長的零件擠壓加工更不適用。目前用於冷擠壓的偏心齒輪式壓力機，其標稱壓力角一般為40°～50°，這樣就能適合冷擠壓工藝的特點，比通用曲柄壓力機具有大得多的能量。為不同結構壓力機的曲柄轉角與壓力關係曲線，比較它們的圖形可以得出以下結論：
①同樣為1600kN但結構是偏心齒輪式的擠壓機，其提供的工作能量比通用曲柄壓力機大得多。通用壓力機用作衝裁淺拉深等工序用，標稱壓力角都設計在30°以下範圍內，雖工作能量小得多，但完全能滿足衝裁工藝的要求。偏心齒輪式壓力機適用於擠壓，為了滿足該工藝需要應具有足夠大的工作能量，所以標稱壓力角一般設計得較大。工廠若無這種結構的壓力機，在通用曲柄壓力機上進行冷擠壓時就要特別注意，最好能在油壓機上預測一下擠壓力，以免產生壓力機超載事故。