選擇擠壓(ya)設(she)備和編制擠壓(ya)工(gong)藝(yi)必須首先確定不(bu)銹鋼管擠壓(ya)力。確定不銹鋼管熱(re)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(fen)(fen)析(xi)計(ji)算(suan)法又(you)可分(fen)(fen)為(wei)兩類：主(zhu)應(ying)(ying)力(li)平(ping)均法和滑移線理(li)論法。其中滑移線理(li)論法較為(wei)先進(jin)，但由于(yu)至今(jin)尚(shang)研究不(bu)足，所以生產中并未(wei)得(de)到(dao)普遍的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)。而(er)用(yong)得(de)較多(duo)的(de)(de)還是(shi)由主(zhu)應(ying)(ying)力(li)平(ping)均法導出的(de)(de)公(gong)(gong)式(shi)，例如(ru)C.N.古布(bu)金公(gong)(gong)式(shi)和H.A.匹爾林公(gong)(gong)式(shi)。前者有些(xie)系數尚(shang)難以較準確地選擇，而(er)后(hou)者計(ji)算(suan)時比較復雜(za)(za)，且(qie)對(dui)擠壓(ya)模角度變(bian)化的(de)(de)反應(ying)(ying)“不(bu)敏感”。此外，有些(xie)公(gong)(gong)式(shi)采用(yong)了變(bian)形區平(ping)面流動(dong)假設(she)(she)、全塑性(xing)假設(she)(she)或材(cai)料不(bu)可壓(ya)縮(suo)性(xing)假設(she)(she)，同時由于(yu)計(ji)算(suan)過(guo)程復雜(za)(za)，且(qie)計(ji)算(suan)結果與試驗資料不(bu)能較好吻合(he)，而(er)沒有在實際(ji)生產中得(de)到(dao)應(ying)(ying)用(yong)。
于是出現了(le)簡化的(de)(de)(de)和(he)修正(zheng)的(de)(de)(de)計(ji)算擠(ji)壓(ya)力的(de)(de)(de)公(gong)式。這些(xie)公(gong)式也是屬(shu)于主(zhu)應(ying)力平均法一類，是按照擠(ji)壓(ya)時(shi)“變形區金(jin)屬(shu)流動的(de)(de)(de)平面假(jia)設”和(he)“全塑(su)(su)性(xing)(xing)假(jia)設”以及“常摩擦(ca)應(ying)力定律”推(tui)導出來的(de)(de)(de)。這些(xie)公(gong)式主(zhu)要考慮(lv)到坯料(liao)金(jin)屬(shu)在變形狀態下的(de)(de)(de)塑(su)(su)性(xing)(xing)、變形程度以及摩擦(ca)的(de)(de)(de)影(ying)響。而公(gong)式中考慮(lv)其(qi)余(yu)因素的(de)(de)(de)影(ying)響時(shi)，則采用“經(jing)驗系數”。因此，公(gong)式便于計(ji)算擠(ji)壓(ya)力，并(bing)且成功地選擇經(jing)驗系數可以獲得近(jin)乎實(shi)際的(de)(de)(de)結果。
為了確(que)定擠壓(ya)不銹鋼管時(shi)的(de)擠壓(ya)力(li)，下面推(tui)薦幾個計算(suan)(suan)(suan)擠壓(ya)力(li)的(de)簡化和修(xiu)正公式(shi)(shi)，并(bing)分別舉例(li)將計算(suan)(suan)(suan)結果與采用測壓(ya)法測得的(de)結果相比較，以便評價這(zhe)些公式(shi)(shi)計算(suan)(suan)(suan)結果的(de)精確(que)度。所推(tui)薦的(de)公式(shi)(shi)考慮到不銹鋼管擠壓(ya)時(shi)的(de)特點，并(bing)且經過多(duo)次驗證，證明這(zhe)些公式(shi)(shi)用于工藝(yi)計算(suan)(suan)(suan)是可行的(de)。
1. J.賽茹(ru)爾內公式
p為(wei)一(yi)支不(bu)(bu)銹鋼管(guan)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi)(shi)所需要(yao)的(de)力(li)(li)。一(yi)般(ban)情況下(xia)該力(li)(li)不(bu)(bu)應超過整個公稱靜擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的(de)85%.這(zhe)是(shi)因為(wei)有(you)大(da)約15%的(de)有(you)效(xiao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)可(ke)(ke)能不(bu)(bu)得不(bu)(bu)用(yong)于在工作行程中(zhong)克服(fu)液壓(ya)(ya)(ya)(ya)回路中(zhong)的(de)摩擦損(sun)失，以維護(hu)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)的(de)前進速(su)度(du)。該壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)與(yu)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)速(su)度(du)的(de)平方成正比(bi)。有(you)時(shi)(shi)，這(zhe)一(yi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)允許達到最(zui)大(da)有(you)效(xiao)靜態擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的(de)90%,但是(shi)這(zhe)時(shi)(shi)要(yao)求這(zhe)樣(yang)高的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)時(shi)(shi)，可(ke)(ke)能必須以稍(shao)低的(de)速(su)度(du)進行擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。
值得(de)注意的(de)是，如果在產(chan)品計算時發現產(chan)品鋼管(guan)的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)力接近(jin)最(zui)大的(de)有效靜態擠(ji)(ji)壓(ya)力時，這(zhe)就意味著該批不(bu)(bu)銹鋼管(guan)不(bu)(bu)可以擠(ji)(ji)壓(ya)，因為這(zhe)時擠(ji)(ji)壓(ya)機的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)速度(du)將降至(zhi)為零。
是(shi)與摩擦(ca)(ca)系(xi)(xi)數f、坯(pi)料長度(du)L、擠壓(ya)筒(tong)直(zhi)(zhi)徑D和(he)芯(xin)棒(bang)直(zhi)(zhi)徑d有(you)關的(de)(de)(de)(de)一個衡大于(yu)1的(de)(de)(de)(de)系(xi)(xi)數。其意(yi)味著在擠壓(ya)行程過(guo)程中(zhong)，克服坯(pi)料外表面和(he)擠壓(ya)筒(tong)內(nei)(nei)表面之(zhi)間(jian)以及坯(pi)料內(nei)(nei)表面與芯(xin)棒(bang)表面之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)(ca)力(li)所(suo)必須增加的(de)(de)(de)(de)力(li)的(de)(de)(de)(de)大小。很明顯，對于(yu)每(mei)次擠壓(ya)，該(gai)系(xi)(xi)數的(de)(de)(de)(de)值都必須單獨計算。因(yin)(yin)為(wei)摩擦(ca)(ca)力(li)不僅取(qu)(qu)決于(yu)玻(bo)璃潤滑劑的(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)(ca)系(xi)(xi)數f,而(er)且也取(qu)(qu)決于(yu)摩擦(ca)(ca)面的(de)(de)(de)(de)總面積。而(er)摩擦(ca)(ca)面積又分別取(qu)(qu)決于(yu)擠壓(ya)筒(tong)和(he)擠壓(ya)芯(xin)棒(bang)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)徑D與d,同時還取(qu)(qu)決于(yu)坯(pi)料的(de)(de)(de)(de)長度(du)L.應該(gai)注意(yi)的(de)(de)(de)(de)是(shi)，該(gai)公(gong)式中(zhong)L表示的(de)(de)(de)(de)是(shi)鐓粗(cu)時，坯(pi)料金屬在充(chong)分填(tian)滿擠壓(ya)筒(tong)內(nei)(nei)表面和(he)芯(xin)棒(bang)外表面之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)間(jian)隙之(zhi)后(hou)的(de)(de)(de)(de)坯(pi)料長度(du)。因(yin)(yin)為(wei)，只有(you)當坯(pi)料經過(guo)充(chong)分鐓粗(cu)之(zhi)后(hou)，才能建立起在穩定的(de)(de)(de)(de)擠壓(ya)過(guo)程中(zhong)，坯(pi)料外表面與擠壓(ya)筒(tong)內(nei)(nei)襯的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)表面以及坯(pi)料內(nei)(nei)表面與芯(xin)棒(bang)外表面之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)摩擦(ca)(ca)條件。
表3-1中的(de)Ky數(shu)據是在實驗基礎(chu)上(shang)，按(an)式（3-7)驗算后得(de)出的(de)結(jie)果。
采用(yong)J.賽茹(ru)爾(er)內公(gong)式計(ji)算的(de)(de)(de)擠壓力與實驗資(zi)料相比較得(de)到令人(ren)滿意的(de)(de)(de)結果。但(dan)是(shi)，應該指出，使用(yong)J.賽茹(ru)爾(er)內公(gong)式計(ji)算擠壓力時，因為(wei)變形(xing)抗(kang)力的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)不夠充分(fen)，使用(yong)時有所不便(bian)。如(ru)果所擠壓的(de)(de)(de)材料在不同于表(biao)3-1所列的(de)(de)(de)溫度(du)下擠壓時，或者材料的(de)(de)(de)化學成分(fen)不同時，必(bi)須要預先測(ce)量擠壓力，并經驗算得(de)到變形(xing)抗(kang)力。
2. T.B.普羅佐洛(luo)夫公(gong)式
T.B.普羅佐(zuo)洛夫公式(shi)沒有J.賽茹爾(er)內(nei)公式(shi)的不(bu)足，用于計算(suan)簡單(dan)、方便(bian)，并且(qie)計算(suan)結果和實測值比較(jiao)，能吻合得(de)很(hen)好。
3. C.H.鮑(bao)里(li)索(suo)夫(fu)和A.B.普(pu)里(li)托馬諾夫(fu)公式
需(xu)要說明的是，確定摩擦系數有多(duo)種(zhong)方(fang)(fang)法，用(yong)于擠壓較(jiao)合適(shi)的方(fang)(fang)法是C.N.古(gu)布金的流(liu)出(chu)法和T.B.普羅(luo)佐(zuo)洛夫方(fang)(fang)法。當(dang)沿擠壓桿(gan)行程擠壓力變化(hua)曲線的斜度減小時采(cai)(cai)用(yong)C.N.古(gu)布金的流(liu)出(chu)法。而當(dang)在(zai)一定條(tiao)件下，曲線平行于橫坐標軸(zhou)時則采(cai)(cai)用(yong)T.B.普羅(luo)佐(zuo)洛夫方(fang)(fang)法。
擠壓不銹鋼(gang)管時，摩擦系數的計算公式(shi)如下(xia)：
應注意，摩(mo)(mo)擦(ca)系數直接(jie)影響到擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的(de)大小(xiao)，而擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)的(de)大小(xiao)可用(yong)以評價所采用(yong)的(de)工藝潤滑(hua)劑的(de)效果。因(yin)此，摩(mo)(mo)擦(ca)系數計算方(fang)(fang)法(fa)的(de)選擇，必須有針對性。C.H.古(gu)希(xi)金法(fa)的(de)實質在(zai)(zai)于(yu)，隨(sui)著擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)的(de)推進(jin)，摩(mo)(mo)擦(ca)面積減小(xiao)，用(yong)于(yu)克(ke)服摩(mo)(mo)擦(ca)的(de)力(li)(li)也減小(xiao)，因(yin)而總擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)減小(xiao)。采用(yong)試(shi)驗得(de)到的(de)“擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)一擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)行程圖表(biao)”和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)在(zai)(zai)L1、L2位(wei)置時的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)，進(jin)行計算后可以得(de)到摩(mo)(mo)擦(ca)系數值(zhi)。而T.B.普羅佐洛夫法(fa)則是在(zai)(zai)于(yu)傳送到擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模上的(de)力(li)(li)的(de)差(cha)別(bie)，及每一瞬間(jian)消耗在(zai)(zai)克(ke)服坯料與工具(ju)之間(jian)摩(mo)(mo)擦(ca)力(li)(li)的(de)差(cha)別(bie)。為(wei)了(le)利用(yong)這(zhe)個(ge)方(fang)(fang)法(fa)，需(xu)要同時測量在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模上的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)。
4. BX 卡西揚圖(tu)表法(fa)
采用 BX 卡西揚(yang)圖表(biao)法(fa)確定(ding)擠(ji)壓力(li)，由兩個步驟組成：首先確定(ding)實際的材料屈服極限(xian)，然后確定(ding)擠(ji)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(ji)壓(ya)(ya)鋼(gang)管(guan)時，計算(suan)的擠(ji)壓(ya)(ya)力（以(yi)噸計）與(yu)實測擠(ji)壓(ya)(ya)力的比較。從表(biao)3-2可以(yi)看出：
a. 按照J.賽茹爾內公(gong)式計算的(de)擠(ji)壓力(li)為最大值，而(er)按其(qi)余公(gong)式計算的(de)擠(ji)壓力(li)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(zhi)5,與實測的(de)資料比(bi)較(jiao)得(de)到的(de)結(jie)果較(jiao)接(jie)近。
c. 比較絕對偏幅，J.賽茹(ru)爾內公(gong)式為(wei)27.9t,T.B.普羅佐洛(luo)夫(fu)公(gong)式為(wei)26t，C.N.鮑里索夫(fu)公(gong)式為(wei)31.3t,BX卡(ka)西揚圖表法為(wei)50.3t。
在(zai)生產實際中，使用比較普遍的擠壓(ya)力(li)計算公式(shi)還(huan)是(shi)J.賽茹爾內公式(shi)。
