選擇擠壓設備和編制擠壓工藝必須首(shou)先確定不銹鋼管擠壓力。確定不銹鋼管熱擠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(xi)計(ji)(ji)算法(fa)又(you)可分為(wei)兩類：主應力(li)平均(jun)法(fa)和滑(hua)移線理論(lun)法(fa)。其(qi)中(zhong)滑(hua)移線理論(lun)法(fa)較(jiao)(jiao)為(wei)先進，但由于至今尚研究(jiu)不(bu)足，所以生產(chan)中(zhong)并未得(de)到(dao)普(pu)遍的(de)應用。而用得(de)較(jiao)(jiao)多的(de)還是由主應力(li)平均(jun)法(fa)導出的(de)公(gong)式，例如C.N.古布金(jin)公(gong)式和H.A.匹爾林公(gong)式。前者有(you)些系數尚難(nan)以較(jiao)(jiao)準確地選(xuan)擇，而后者計(ji)(ji)算時(shi)比(bi)較(jiao)(jiao)復(fu)雜，且對擠壓(ya)模角度(du)變化的(de)反應“不(bu)敏(min)感”。此(ci)外，有(you)些公(gong)式采用了變形區(qu)平面流動假(jia)設(she)、全塑性(xing)假(jia)設(she)或材料不(bu)可壓(ya)縮(suo)性(xing)假(jia)設(she)，同時(shi)由于計(ji)(ji)算過程復(fu)雜，且計(ji)(ji)算結果與試驗資料不(bu)能較(jiao)(jiao)好吻合，而沒有(you)在實際(ji)生產(chan)中(zhong)得(de)到(dao)應用。
于是出現了(le)簡(jian)化(hua)的(de)(de)和修(xiu)正的(de)(de)計(ji)算(suan)(suan)擠(ji)壓力(li)(li)的(de)(de)公(gong)式(shi)。這(zhe)些(xie)公(gong)式(shi)也是屬(shu)(shu)于主應力(li)(li)平(ping)(ping)均法一類，是按(an)照擠(ji)壓時(shi)“變(bian)形區金(jin)屬(shu)(shu)流(liu)動的(de)(de)平(ping)(ping)面(mian)假設”和“全塑(su)性假設”以(yi)(yi)及“常摩(mo)擦應力(li)(li)定律”推導出來的(de)(de)。這(zhe)些(xie)公(gong)式(shi)主要(yao)考慮(lv)到(dao)坯料金(jin)屬(shu)(shu)在變(bian)形狀態下(xia)的(de)(de)塑(su)性、變(bian)形程(cheng)度以(yi)(yi)及摩(mo)擦的(de)(de)影(ying)響。而公(gong)式(shi)中考慮(lv)其余因(yin)素的(de)(de)影(ying)響時(shi)，則采用“經驗系(xi)數”。因(yin)此，公(gong)式(shi)便于計(ji)算(suan)(suan)擠(ji)壓力(li)(li)，并(bing)且成功地(di)選擇經驗系(xi)數可以(yi)(yi)獲得近乎實際的(de)(de)結果。
為了確(que)定擠壓(ya)(ya)不銹(xiu)鋼管時的(de)(de)擠壓(ya)(ya)力，下面(mian)推薦幾(ji)個計(ji)算擠壓(ya)(ya)力的(de)(de)簡(jian)化和修正公式，并(bing)分別舉例將計(ji)算結果(guo)與采用測壓(ya)(ya)法測得的(de)(de)結果(guo)相比較(jiao)，以便評價這些公式計(ji)算結果(guo)的(de)(de)精確(que)度。所推薦的(de)(de)公式考慮到不銹(xiu)鋼管擠壓(ya)(ya)時的(de)(de)特點，并(bing)且經過(guo)多次驗證，證明(ming)這些公式用于工藝計(ji)算是可(ke)行(xing)的(de)(de)。
1. J.賽茹(ru)爾內公(gong)式
p為一支不(bu)銹鋼管擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時所需要的(de)力(li)(li)。一般情況下該力(li)(li)不(bu)應超過整個(ge)公(gong)稱(cheng)靜擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)(li)的(de)85%.這是(shi)因為有大(da)(da)約15%的(de)有效壓(ya)(ya)力(li)(li)可能不(bu)得不(bu)用(yong)于在工作行程中(zhong)克(ke)服液壓(ya)(ya)回(hui)路(lu)中(zhong)的(de)摩擦損失，以維護擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)的(de)前進速(su)(su)度(du)。該壓(ya)(ya)力(li)(li)與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)速(su)(su)度(du)的(de)平方成正比(bi)。有時，這一壓(ya)(ya)力(li)(li)允許達到最大(da)(da)有效靜態(tai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)(li)的(de)90%,但是(shi)這時要求這樣高的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)(li)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)不(bu)銹鋼管時，可能必須以稍低(di)的(de)速(su)(su)度(du)進行擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)。
值得注意的(de)(de)(de)是，如果在產品(pin)計(ji)算時(shi)發現產品(pin)鋼管的(de)(de)(de)擠壓(ya)力(li)接(jie)近最大的(de)(de)(de)有(you)效(xiao)靜態擠壓(ya)力(li)時(shi)，這(zhe)就意味著該批不銹(xiu)鋼管不可以擠壓(ya)，因為這(zhe)時(shi)擠壓(ya)機的(de)(de)(de)擠壓(ya)速度將降至為零(ling)。
是(shi)與(yu)摩(mo)擦系(xi)數(shu)f、坯(pi)(pi)料(liao)長度L、擠(ji)壓(ya)筒(tong)直(zhi)徑(jing)D和芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)直(zhi)徑(jing)d有(you)關的(de)一(yi)個(ge)衡大(da)于(yu)1的(de)系(xi)數(shu)。其(qi)意(yi)味著在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)行程(cheng)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，克服坯(pi)(pi)料(liao)外(wai)(wai)表(biao)面(mian)和擠(ji)壓(ya)筒(tong)內(nei)(nei)表(biao)面(mian)之(zhi)(zhi)間(jian)以(yi)及坯(pi)(pi)料(liao)內(nei)(nei)表(biao)面(mian)與(yu)芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)表(biao)面(mian)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦力(li)所必(bi)須增加的(de)力(li)的(de)大(da)小。很明顯，對于(yu)每次擠(ji)壓(ya)，該(gai)系(xi)數(shu)的(de)值都必(bi)須單獨(du)計(ji)算。因(yin)為(wei)摩(mo)擦力(li)不僅取(qu)決(jue)于(yu)玻(bo)璃(li)潤滑劑的(de)摩(mo)擦系(xi)數(shu)f,而(er)且也取(qu)決(jue)于(yu)摩(mo)擦面(mian)的(de)總面(mian)積。而(er)摩(mo)擦面(mian)積又(you)分別取(qu)決(jue)于(yu)擠(ji)壓(ya)筒(tong)和擠(ji)壓(ya)芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)的(de)直(zhi)徑(jing)D與(yu)d,同(tong)時(shi)還取(qu)決(jue)于(yu)坯(pi)(pi)料(liao)的(de)長度L.應該(gai)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)，該(gai)公式中(zhong)(zhong)L表(biao)示的(de)是(shi)鐓粗時(shi)，坯(pi)(pi)料(liao)金屬(shu)在(zai)(zai)充(chong)分填滿(man)擠(ji)壓(ya)筒(tong)內(nei)(nei)表(biao)面(mian)和芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)外(wai)(wai)表(biao)面(mian)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)間(jian)隙(xi)之(zhi)(zhi)后的(de)坯(pi)(pi)料(liao)長度。因(yin)為(wei)，只有(you)當(dang)坯(pi)(pi)料(liao)經過(guo)充(chong)分鐓粗之(zhi)(zhi)后，才能(neng)建立起在(zai)(zai)穩定的(de)擠(ji)壓(ya)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，坯(pi)(pi)料(liao)外(wai)(wai)表(biao)面(mian)與(yu)擠(ji)壓(ya)筒(tong)內(nei)(nei)襯的(de)內(nei)(nei)表(biao)面(mian)以(yi)及坯(pi)(pi)料(liao)內(nei)(nei)表(biao)面(mian)與(yu)芯(xin)棒(bang)(bang)(bang)外(wai)(wai)表(biao)面(mian)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦條件。
表3-1中(zhong)的Ky數據(ju)是在實驗(yan)基礎上，按式（3-7)驗(yan)算后(hou)得出的結果。
采用J.賽茹爾(er)內(nei)公式(shi)計算的(de)擠壓(ya)(ya)(ya)力與實驗(yan)資料(liao)相比較得到(dao)令(ling)人滿意(yi)的(de)結果。但是，應該指出，使用J.賽茹爾(er)內(nei)公式(shi)計算擠壓(ya)(ya)(ya)力時，因(yin)為變(bian)形(xing)抗(kang)力的(de)數據不(bu)(bu)夠充分，使用時有所不(bu)(bu)便(bian)。如果所擠壓(ya)(ya)(ya)的(de)材料(liao)在(zai)不(bu)(bu)同(tong)于(yu)表(biao)3-1所列的(de)溫度下擠壓(ya)(ya)(ya)時，或者材料(liao)的(de)化學成分不(bu)(bu)同(tong)時，必(bi)須要預先測量擠壓(ya)(ya)(ya)力，并經驗(yan)算得到(dao)變(bian)形(xing)抗(kang)力。
2. T.B.普羅(luo)佐洛夫公式
T.B.普羅(luo)佐洛夫(fu)公式沒有(you)J.賽茹爾內公式的(de)不(bu)足，用于(yu)計(ji)算簡單、方(fang)便(bian)，并且計(ji)算結果和(he)實(shi)測(ce)值比較(jiao)，能吻合得(de)很好。
3. C.H.鮑里索夫和A.B.普(pu)里托馬諾夫公式
需要說明的(de)(de)是(shi)，確定(ding)摩擦系數有多(duo)種(zhong)方法(fa)(fa)(fa)，用(yong)于擠壓(ya)較合適的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)是(shi)C.N.古(gu)布金的(de)(de)流出法(fa)(fa)(fa)和T.B.普羅(luo)佐(zuo)洛夫方法(fa)(fa)(fa)。當(dang)沿擠壓(ya)桿行程擠壓(ya)力變化(hua)曲線的(de)(de)斜度減(jian)小時采(cai)用(yong)C.N.古(gu)布金的(de)(de)流出法(fa)(fa)(fa)。而當(dang)在一定(ding)條件下，曲線平行于橫坐標軸時則采(cai)用(yong)T.B.普羅(luo)佐(zuo)洛夫方法(fa)(fa)(fa)。
擠(ji)壓不銹鋼管時，摩擦系數的計算(suan)公式如下(xia)：
應(ying)注(zhu)意，摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數直接影響到(dao)(dao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)的(de)大(da)小(xiao)，而(er)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)的(de)大(da)小(xiao)可(ke)用以評價所采(cai)用的(de)工(gong)藝(yi)潤滑劑的(de)效果。因此，摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數計(ji)算方法的(de)選擇，必須有針對性。C.H.古希金法的(de)實質在于(yu)，隨(sui)著擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內的(de)推進，摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)面積減小(xiao)，用于(yu)克(ke)服(fu)(fu)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)的(de)力(li)(li)(li)也(ye)減小(xiao)，因而(er)總擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)減小(xiao)。采(cai)用試驗得到(dao)(dao)的(de)“擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)一擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿行程圖表(biao)”和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿在L1、L2位(wei)置時(shi)的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)，進行計(ji)算后可(ke)以得到(dao)(dao)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數值。而(er)T.B.普羅佐洛夫法則是在于(yu)傳(chuan)送到(dao)(dao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模上的(de)力(li)(li)(li)的(de)差別(bie)，及每一瞬(shun)間(jian)(jian)消耗(hao)在克(ke)服(fu)(fu)坯料與工(gong)具(ju)之間(jian)(jian)摩(mo)擦(ca)(ca)(ca)力(li)(li)(li)的(de)差別(bie)。為了利用這個方法，需要同時(shi)測量在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模上的(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)。
4. BX 卡西(xi)揚圖表法
采用 BX 卡西揚圖表法(fa)確(que)(que)(que)定(ding)擠壓力(li)，由兩個步驟組成：首先確(que)(que)(que)定(ding)實際的(de)材料屈(qu)服極限，然后確(que)(que)(que)定(ding)擠壓力(li)。
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(biao)3-2為Cr18Ni10Ti不銹鋼(gang)在1200℃溫度下擠壓鋼(gang)管時，計(ji)算的(de)擠壓力(li)（以(yi)噸計(ji)）與實測(ce)擠壓力(li)的(de)比較。從(cong)表(biao)3-2可(ke)以(yi)看出：
a. 按照J.賽茹爾內公式計算的擠壓力為最大(da)值，而按其余公式計算的擠壓力為穩定值。
b. 在T.B.普(pu)羅佐洛夫公式中，系數(shu)C取6,代替推薦值5,與實測的資料比較得到(dao)的結(jie)果(guo)較接近。
c. 比較絕對偏幅，J.賽茹爾內公(gong)(gong)(gong)式(shi)為(wei)27.9t,T.B.普羅佐洛(luo)夫(fu)公(gong)(gong)(gong)式(shi)為(wei)26t，C.N.鮑里索夫(fu)公(gong)(gong)(gong)式(shi)為(wei)31.3t,BX卡西揚圖表(biao)法(fa)為(wei)50.3t。
在生(sheng)產(chan)實際中，使用比較普遍的擠壓(ya)力計算公(gong)式(shi)(shi)還是(shi)J.賽茹爾內公(gong)式(shi)(shi)。
