選擇擠壓設備和編(bian)制擠壓工(gong)藝(yi)必須首(shou)先確定不銹鋼管擠壓力。確定不銹鋼管熱擠(ji)壓時擠壓力的方法基本上有兩種：實驗法（測壓法）和分析法（計算法）。其中，測壓法是利用電子測壓儀器直接測量不銹鋼(gang)管擠壓時擠壓力的方法。而計算法則是在利用金屬的塑性變形理論以及在分析實驗資料結果的基礎上建立起來的計算公式進行一系列計算的結果。由于尚未完全掌握各種金屬與合金在不同變形條件下的強度特性，金屬的塑性理論尚不完善，因而計算結果的精確性受到限制，一般誤差在15%左右。
分析計算(suan)法(fa)又可分為兩類：主應力(li)平(ping)均(jun)法(fa)和滑(hua)移(yi)(yi)線(xian)理(li)論(lun)法(fa)。其中(zhong)滑(hua)移(yi)(yi)線(xian)理(li)論(lun)法(fa)較(jiao)為先進(jin)，但由(you)于(yu)至今尚研究不足，所以(yi)生(sheng)產(chan)中(zhong)并未得到(dao)普(pu)遍的(de)(de)應用。而用得較(jiao)多的(de)(de)還是(shi)由(you)主應力(li)平(ping)均(jun)法(fa)導出的(de)(de)公式(shi)，例如C.N.古(gu)布(bu)金公式(shi)和H.A.匹爾林公式(shi)。前者有(you)些(xie)(xie)系數尚難以(yi)較(jiao)準確地選擇，而后者計算(suan)時比(bi)較(jiao)復雜(za)，且對(dui)擠壓模角度(du)變化的(de)(de)反應“不敏感”。此外，有(you)些(xie)(xie)公式(shi)采用了(le)變形(xing)區平(ping)面流動假(jia)設、全塑性(xing)(xing)假(jia)設或材(cai)料不可壓縮性(xing)(xing)假(jia)設，同時由(you)于(yu)計算(suan)過程(cheng)復雜(za)，且計算(suan)結(jie)果與試(shi)驗資料不能較(jiao)好(hao)吻合，而沒有(you)在實際生(sheng)產(chan)中(zhong)得到(dao)應用。
于是(shi)(shi)出現了簡化的(de)(de)(de)和(he)修正(zheng)的(de)(de)(de)計(ji)算擠壓力的(de)(de)(de)公(gong)式(shi)。這些公(gong)式(shi)也是(shi)(shi)屬(shu)于主應力平均法一(yi)類，是(shi)(shi)按照擠壓時“變(bian)形區(qu)金(jin)屬(shu)流動的(de)(de)(de)平面(mian)假設(she)(she)”和(he)“全塑(su)性假設(she)(she)”以及“常摩擦(ca)應力定律”推導出來的(de)(de)(de)。這些公(gong)式(shi)主要考(kao)慮(lv)到坯料金(jin)屬(shu)在變(bian)形狀(zhuang)態下的(de)(de)(de)塑(su)性、變(bian)形程(cheng)度以及摩擦(ca)的(de)(de)(de)影(ying)響。而公(gong)式(shi)中考(kao)慮(lv)其余因(yin)素(su)的(de)(de)(de)影(ying)響時，則采用(yong)“經(jing)驗(yan)系(xi)數(shu)”。因(yin)此(ci)，公(gong)式(shi)便于計(ji)算擠壓力，并且(qie)成功(gong)地選(xuan)擇經(jing)驗(yan)系(xi)數(shu)可以獲得近乎(hu)實際的(de)(de)(de)結果。
為(wei)了確(que)定擠壓不銹鋼管(guan)時(shi)的(de)(de)擠壓力(li)，下(xia)面推(tui)薦幾個(ge)計(ji)算(suan)擠壓力(li)的(de)(de)簡化和修(xiu)正(zheng)公式(shi)，并分別舉例將計(ji)算(suan)結(jie)(jie)果與采(cai)用(yong)測(ce)壓法測(ce)得的(de)(de)結(jie)(jie)果相比(bi)較，以便(bian)評價這些公式(shi)計(ji)算(suan)結(jie)(jie)果的(de)(de)精確(que)度。所推(tui)薦的(de)(de)公式(shi)考慮到不銹鋼管(guan)擠壓時(shi)的(de)(de)特點，并且(qie)經過(guo)多次驗證，證明這些公式(shi)用(yong)于(yu)工藝計(ji)算(suan)是可行的(de)(de)。
1. J.賽茹爾內公式(shi)
p為(wei)一(yi)支不銹鋼管擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)所需要的(de)力(li)(li)。一(yi)般情況(kuang)下(xia)該(gai)力(li)(li)不應(ying)超過(guo)整(zheng)個公稱(cheng)靜擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的(de)85%.這是(shi)因為(wei)有(you)大約15%的(de)有(you)效壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)可能(neng)不得不用于在工作(zuo)行(xing)程中克服液壓(ya)(ya)(ya)回路中的(de)摩擦損(sun)失(shi)，以(yi)維護擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)的(de)前進速(su)度(du)。該(gai)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)速(su)度(du)的(de)平方成正比(bi)。有(you)時(shi)，這一(yi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)允許達到最大有(you)效靜態擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的(de)90%,但是(shi)這時(shi)要求這樣高的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)不銹鋼管時(shi)，可能(neng)必須以(yi)稍低(di)的(de)速(su)度(du)進行(xing)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)。
值得(de)注意的(de)(de)(de)是，如果在產品計算時(shi)發現(xian)產品鋼管(guan)的(de)(de)(de)擠(ji)壓力(li)接近最大的(de)(de)(de)有效(xiao)靜態擠(ji)壓力(li)時(shi)，這就意味(wei)著該(gai)批(pi)不銹鋼管(guan)不可以擠(ji)壓，因為這時(shi)擠(ji)壓機的(de)(de)(de)擠(ji)壓速度(du)將降至為零。
是(shi)(shi)與摩(mo)擦(ca)(ca)系(xi)(xi)數f、坯(pi)料(liao)(liao)(liao)長度(du)(du)(du)L、擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒直徑(jing)(jing)D和芯(xin)(xin)棒(bang)直徑(jing)(jing)d有(you)關的(de)(de)一個衡大于(yu)1的(de)(de)系(xi)(xi)數。其意味著在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)行程(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)中，克服坯(pi)料(liao)(liao)(liao)外(wai)表(biao)(biao)面(mian)和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)表(biao)(biao)面(mian)之(zhi)間(jian)以(yi)及坯(pi)料(liao)(liao)(liao)內(nei)表(biao)(biao)面(mian)與芯(xin)(xin)棒(bang)表(biao)(biao)面(mian)之(zhi)間(jian)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)所必須增(zeng)加的(de)(de)力(li)的(de)(de)大小。很明顯，對于(yu)每次擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)，該系(xi)(xi)數的(de)(de)值都必須單(dan)獨計算(suan)。因(yin)為摩(mo)擦(ca)(ca)力(li)不僅取決于(yu)玻璃潤滑(hua)劑的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)系(xi)(xi)數f,而且(qie)也取決于(yu)摩(mo)擦(ca)(ca)面(mian)的(de)(de)總面(mian)積。而摩(mo)擦(ca)(ca)面(mian)積又分別取決于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)芯(xin)(xin)棒(bang)的(de)(de)直徑(jing)(jing)D與d,同時還取決于(yu)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)長度(du)(du)(du)L.應(ying)該注意的(de)(de)是(shi)(shi)，該公式(shi)中L表(biao)(biao)示的(de)(de)是(shi)(shi)鐓粗時，坯(pi)料(liao)(liao)(liao)金屬在(zai)充分填滿擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)表(biao)(biao)面(mian)和芯(xin)(xin)棒(bang)外(wai)表(biao)(biao)面(mian)之(zhi)間(jian)的(de)(de)間(jian)隙之(zhi)后的(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)長度(du)(du)(du)。因(yin)為，只有(you)當坯(pi)料(liao)(liao)(liao)經過(guo)(guo)充分鐓粗之(zhi)后，才能建立(li)起在(zai)穩定的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)(guo)程(cheng)中，坯(pi)料(liao)(liao)(liao)外(wai)表(biao)(biao)面(mian)與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯的(de)(de)內(nei)表(biao)(biao)面(mian)以(yi)及坯(pi)料(liao)(liao)(liao)內(nei)表(biao)(biao)面(mian)與芯(xin)(xin)棒(bang)外(wai)表(biao)(biao)面(mian)之(zhi)間(jian)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)(ca)條件。
表3-1中(zhong)的Ky數據是在(zai)實(shi)驗基礎上，按式（3-7)驗算后(hou)得出的結果。
采用J.賽(sai)茹(ru)爾內(nei)公(gong)式計(ji)算(suan)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)力(li)(li)與實驗資料(liao)相(xiang)比較得到令人滿意的(de)(de)結果。但是，應該指出，使(shi)用J.賽(sai)茹(ru)爾內(nei)公(gong)式計(ji)算(suan)擠(ji)壓(ya)力(li)(li)時，因為(wei)變形抗力(li)(li)的(de)(de)數據不夠充(chong)分，使(shi)用時有所(suo)(suo)不便。如果所(suo)(suo)擠(ji)壓(ya)的(de)(de)材料(liao)在不同于表3-1所(suo)(suo)列的(de)(de)溫度下擠(ji)壓(ya)時，或者(zhe)材料(liao)的(de)(de)化(hua)學成分不同時，必須要(yao)預(yu)先測(ce)量(liang)擠(ji)壓(ya)力(li)(li)，并經驗算(suan)得到變形抗力(li)(li)。
2. T.B.普羅佐洛(luo)夫公(gong)式
T.B.普羅佐洛夫公式沒有J.賽(sai)茹(ru)爾(er)內公式的(de)不足，用于計算(suan)簡單(dan)、方(fang)便，并且計算(suan)結(jie)果(guo)和(he)實測(ce)值比較，能吻合(he)得(de)很好。
3. C.H.鮑里(li)(li)索夫(fu)和A.B.普里(li)(li)托(tuo)馬諾夫(fu)公(gong)式
需要(yao)說明的是(shi)，確定(ding)(ding)摩(mo)擦(ca)系(xi)數(shu)有多種方(fang)法(fa)(fa)(fa)，用(yong)于擠壓(ya)較合(he)適(shi)的方(fang)法(fa)(fa)(fa)是(shi)C.N.古布金(jin)(jin)的流出法(fa)(fa)(fa)和(he)T.B.普羅佐洛夫方(fang)法(fa)(fa)(fa)。當(dang)沿擠壓(ya)桿行程(cheng)擠壓(ya)力變化曲線(xian)(xian)的斜度減小(xiao)時(shi)采用(yong)C.N.古布金(jin)(jin)的流出法(fa)(fa)(fa)。而當(dang)在一定(ding)(ding)條(tiao)件下(xia)，曲線(xian)(xian)平行于橫坐標軸時(shi)則(ze)采用(yong)T.B.普羅佐洛夫方(fang)法(fa)(fa)(fa)。
擠壓(ya)不銹鋼(gang)管(guan)時(shi)，摩擦(ca)系數的計(ji)算公式如下(xia)：
應注意，摩擦(ca)系(xi)(xi)數(shu)直接影響到(dao)(dao)(dao)擠壓(ya)(ya)力(li)(li)的(de)(de)大小(xiao)(xiao)，而(er)擠壓(ya)(ya)力(li)(li)的(de)(de)大小(xiao)(xiao)可用(yong)以(yi)(yi)評價所采(cai)用(yong)的(de)(de)工(gong)藝潤(run)滑劑的(de)(de)效果。因此，摩擦(ca)系(xi)(xi)數(shu)計算方(fang)(fang)法(fa)的(de)(de)選擇，必須(xu)有針對性。C.H.古(gu)希金法(fa)的(de)(de)實質在于(yu)，隨著擠壓(ya)(ya)桿在擠壓(ya)(ya)筒內(nei)的(de)(de)推(tui)進，摩擦(ca)面積減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)，用(yong)于(yu)克服(fu)摩擦(ca)的(de)(de)力(li)(li)也減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)，因而(er)總擠壓(ya)(ya)力(li)(li)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)。采(cai)用(yong)試驗得到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)“擠壓(ya)(ya)力(li)(li)一擠壓(ya)(ya)桿行(xing)程圖表”和(he)(he)擠壓(ya)(ya)桿在L1、L2位置時的(de)(de)擠壓(ya)(ya)力(li)(li)，進行(xing)計算后可以(yi)(yi)得到(dao)(dao)(dao)摩擦(ca)系(xi)(xi)數(shu)值(zhi)。而(er)T.B.普羅佐洛夫法(fa)則(ze)是在于(yu)傳送到(dao)(dao)(dao)擠壓(ya)(ya)桿和(he)(he)擠壓(ya)(ya)模上的(de)(de)力(li)(li)的(de)(de)差(cha)別，及每一瞬間消耗在克服(fu)坯料與工(gong)具(ju)之間摩擦(ca)力(li)(li)的(de)(de)差(cha)別。為了利用(yong)這個方(fang)(fang)法(fa)，需要同時測量在擠壓(ya)(ya)桿和(he)(he)擠壓(ya)(ya)模上的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)。
4. BX 卡西揚圖(tu)表法
采用 BX 卡西揚(yang)圖表法(fa)確(que)定(ding)(ding)擠壓力，由兩個(ge)步驟(zou)組成：首先確(que)定(ding)(ding)實際的(de)材料屈服極限，然后確(que)定(ding)(ding)擠壓力。
當已知擠壓速度時，按鋼管的內徑（dr)和壁厚（S),查BX卡西揚根據不同的擠壓筒直徑繪制的鋼管擠壓力計算圖表確定坯料金屬的變形速度（ε);然后，對于一定的材料和加熱溫度，按照“AAДинHиK圖表”查得變形抗力（σn);再根據已知的內徑（d)和壁厚（S)以及材料的變形抗力σn,在 BX 卡西揚繪制的圖表上確定擠壓力。
表3-2為Cr18Ni10Ti不銹(xiu)鋼在1200℃溫度下擠壓(ya)鋼管時，計(ji)算的(de)擠壓(ya)力(li)（以(yi)噸計(ji)）與實測(ce)擠壓(ya)力(li)的(de)比(bi)較。從表3-2可以(yi)看出：
a. 按照J.賽茹爾內公式(shi)計算的擠壓(ya)力為最(zui)大值(zhi)，而按其余公式(shi)計算的擠壓(ya)力為穩定(ding)值(zhi)。
b. 在T.B.普(pu)羅佐(zuo)洛夫公式(shi)中(zhong)，系數C取6,代替推薦值5,與實測的(de)資料比較(jiao)(jiao)得到的(de)結果(guo)較(jiao)(jiao)接近。
c. 比較絕對偏幅(fu)，J.賽茹(ru)爾內公式為27.9t,T.B.普羅佐(zuo)洛夫公式為26t，C.N.鮑里索(suo)夫公式為31.3t,BX卡西揚(yang)圖表法為50.3t。
在生產實(shi)際中(zhong)，使用比較普(pu)遍的擠壓力(li)計算(suan)公(gong)式還是J.賽茹爾內公(gong)式。
