冷挤压作为金属塑性成形技术中不可缺少的重要加工手段之一，在我国工业各部门有着广泛的应用。但由于冷挤压时材料变形抗力高，模具强度和寿命就成为限制冷挤压进一步发展的主要阻力。目前，在设计挤压凹模时一般都采用凹模内壁压力等于凸模单位压力且沿凹模型腔高度方向均匀分布。实际上，两者并不相等，也不存在简单的比例关系，那么将凸模单位挤压力作为衡量凹模受力和进行强度计算的依据就具有很大的盲目性。因此，对这些问题的认识和理解，还需要从凹模内壁压力大小及分布规律中寻找突破口。首先，利用DEFORM-3D数值模拟软件，以挤压坯料为研究对象，分析整体式凹模在反向冷挤压时内壁受到变形坯料的径向压力大小。通过反挤压过程模拟，获得了凹模内壁压力最大值总是在稳定挤压阶段出现，并选用此值作为后续分析的依据；基于单因素和正交实验方法研究变形程度、坯料高径比、挤压时的摩擦状况、挤压速度和挤压材料性能对凹模内壁压力的影响及其程度大小，结果可知凹模受力影响程度最大的为挤压材料性能和变形程度，高径比最小；并通过不同铝合金在不同变形程度下的模拟分析，获得了凹模内壁压力最大值凸模单位压力之间的关系式。其次，将某一模拟条件下凹模内壁压力最大值作为已知内压，基于ANSYSWorkbench研究整体式凹模在均布载荷作用下，载荷作用区间和位置改变时的凹模响应情况，并获得凹模应力的一般规律，为非均布载荷作用下的凹模受力分析提供依据。最后，以1060铝合金为例，利用电阻应变片粘贴技术测量挤压过程中凹模外壁处径向应变和切向应变的分布变化规律。同时，将数值模拟与实验结果对比验证模拟的准确程度，结果表明：试验和模拟的各测点应变曲线变化趋势一致，两者对应测点的应变最大值，最大相对误差为13.6%，最小为0.38%。