冷擠壓模具的梯度功能材料設計突破傳統性能瓶頸。采用粉末冶金技術制備的梯度模具，外層為高硬度碳化鎢增強相，內部為韌性優異的合金鋼基體，實現表面耐磨性與整體抗斷裂性的比較好平衡。這種模具在不銹鋼管件冷擠壓中，使用壽命從 8000 件提升至 3.2 萬件，單位產品模具成本下降 65%。配合激光熔覆修復技術，對磨損部位進行原位梯度材料再生，使模具修復后性能恢復率超過 90%，形成 “設計 - 制造 - 修復” 的全周期應用體系，推動冷擠壓模具向長壽命、低成本方向發展。冷擠壓過程中，金屬的變形程度影響其加工硬化效果。上海呂鍛件冷擠壓工藝

冷擠壓技術在推動制造業發展的同時，也面臨著一些挑戰。其中，模具壽命問題是制約冷擠壓工藝進一步發展的關鍵因素之一。在冷擠壓過程中，模具承受著高壓、高摩擦以及劇烈的溫度變化，長期工作后容易出現磨損、疲勞裂紋等失效形式。為解決這一問題，一方面需要不斷研發新型模具材料，提高材料的綜合性能；另一方面，可通過優化模具結構設計，合理分配模具各部位的受力，減少應力集中區域。此外，采用表面涂覆技術，如涂覆氮化鈦和磷化鈦等涂層，能夠有效提高模具的耐磨性，延長模具使用壽命，降低生產成本。上海呂鍛件冷擠壓工藝冷擠壓成型的螺母，螺紋精度高，裝配性能優良。

冷擠壓過程涉及諸多復雜的物理現象。當凸模向金屬毛坯施壓時，毛坯內部的金屬原子會發生相對位移，產生塑性流動。在此過程中，金屬的變形抗力會隨著變形程度的增加而增大，這就要求冷擠壓設備具備足夠穩定且強大的壓力輸出。同時，模具的設計與制造質量對冷擠壓過程影響重大。合理的模具結構應能引導金屬均勻流動，避免出現應力集中，否則易導致零件產生裂紋、折疊等缺陷。而且，模具的表面粗糙度和硬度也會影響金屬與模具間的摩擦力，進而影響零件的表面質量和模具的使用壽命。

冷擠壓與拓撲優化技術的協同應用，為無人機結構件制造帶來革新。通過拓撲優化算法生成無人機機翼梁、機身框架的輕量化結構，結合冷擠壓工藝實現復雜曲面與變截面構件的高精度成型。冷擠壓制造的鈦合金機翼連接件，重量較傳統加工方式降低 38%，同時因材料內部晶粒細化，其比強度提升至 180MPam/kg，滿足無人機長航時、高機動的性能需求。該技術使無人機整機結構重量減輕 15% - 20%，有效提升續航能力與載荷搭載量，推動無人機產業向高性能方向發展。精密冷擠壓技術助力電子元件制造，實現微小零件的高精度成型。

冷擠壓在新型儲能材料加工領域展現創新潛力。鈉離子電池電極集流體、固態電池金屬封裝殼等部件，要求材料兼具高導電性與良好成型性。通過開發微納級表面織構模具，在冷擠壓過程中同步實現金屬表面納米化處理，使集流體表面粗糙度 Ra 值降至 0.1μm 以下，有效降低電池內部接觸電阻。針對鎂基固態電解質材料，采用分步冷擠壓工藝，先制備多孔骨架結構，再通過二次擠壓實現致密化，材料離子電導率提升至 10 S/cm 量級，為下一代儲能器件制造提供關鍵工藝支撐。冷擠壓過程中，模具的潤滑與冷卻協同保障成型質量。上海呂鍛件冷擠壓工藝

冷擠壓過程中，溫度變化對金屬變形有一定影響。上海呂鍛件冷擠壓工藝

冷擠壓工藝在生產過程中，對設備的選擇和性能要求較為關鍵。常用的冷擠壓設備包括通用機械壓力機、液壓機、冷擠壓力機等。通用機械壓力機具有較高的工作速度，適用于一些批量較大、形狀不太復雜的零件冷擠壓。液壓機則能提供較大的壓力，且壓力輸出較為平穩，對于變形抗力較大的金屬材料或大型零件的冷擠壓更為合適。冷擠壓力機是專門為冷擠壓工藝設計制造的設備，其在壓力控制、滑塊運動精度等方面具有優勢，能夠更好地滿足冷擠壓工藝對設備的特殊要求。此外，一些企業還成功采用摩擦壓力機與高速高能設備進行冷擠壓生產，拓展了冷擠壓設備的應用范圍。上海呂鍛件冷擠壓工藝