選擇擠(ji)壓(ya)設備和編制擠(ji)壓(ya)工(gong)藝必須首先確定(ding)不銹鋼管擠(ji)壓(ya)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(fen)析計(ji)(ji)算法又可分(fen)為兩類：主應(ying)力平均法和滑(hua)(hua)移線理論(lun)法。其中滑(hua)(hua)移線理論(lun)法較(jiao)為先(xian)進(jin)，但由于(yu)至今(jin)尚研究(jiu)不(bu)足，所以生產(chan)中并(bing)未得到普遍的應(ying)用。而(er)(er)用得較(jiao)多的還是(shi)由主應(ying)力平均法導出(chu)的公(gong)式(shi)，例如C.N.古布金公(gong)式(shi)和H.A.匹爾林公(gong)式(shi)。前者有些(xie)系數尚難以較(jiao)準確地選擇，而(er)(er)后者計(ji)(ji)算時比(bi)較(jiao)復(fu)(fu)雜(za)，且(qie)對擠壓模角度(du)變化的反應(ying)“不(bu)敏感(gan)”。此外(wai)，有些(xie)公(gong)式(shi)采用了(le)變形區平面流(liu)動假設、全(quan)塑(su)性假設或材料(liao)不(bu)可壓縮(suo)性假設，同時由于(yu)計(ji)(ji)算過程復(fu)(fu)雜(za)，且(qie)計(ji)(ji)算結果與試驗資料(liao)不(bu)能較(jiao)好(hao)吻合(he)，而(er)(er)沒有在實(shi)際生產(chan)中得到應(ying)用。
于是出現了(le)簡化的(de)(de)(de)和修(xiu)正(zheng)的(de)(de)(de)計算擠壓(ya)力的(de)(de)(de)公(gong)式(shi)(shi)(shi)。這(zhe)些(xie)公(gong)式(shi)(shi)(shi)也是屬(shu)于主應(ying)力平(ping)(ping)均法一類(lei)，是按(an)照擠壓(ya)時(shi)“變(bian)形(xing)區金屬(shu)流動(dong)的(de)(de)(de)平(ping)(ping)面假(jia)設”和“全塑性假(jia)設”以(yi)及“常摩(mo)擦應(ying)力定律”推導出來(lai)的(de)(de)(de)。這(zhe)些(xie)公(gong)式(shi)(shi)(shi)主要考慮(lv)到坯料(liao)金屬(shu)在變(bian)形(xing)狀態下(xia)的(de)(de)(de)塑性、變(bian)形(xing)程度以(yi)及摩(mo)擦的(de)(de)(de)影響。而公(gong)式(shi)(shi)(shi)中考慮(lv)其余因素的(de)(de)(de)影響時(shi)，則采用“經驗系(xi)(xi)數”。因此(ci)，公(gong)式(shi)(shi)(shi)便于計算擠壓(ya)力，并且成功(gong)地選擇經驗系(xi)(xi)數可以(yi)獲得近(jin)乎實際的(de)(de)(de)結果。
為了確定擠壓(ya)(ya)(ya)不(bu)銹鋼管(guan)時的(de)(de)擠壓(ya)(ya)(ya)力(li)，下面推(tui)薦幾個計算擠壓(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)(de)簡化(hua)和修正公式(shi)，并分(fen)別(bie)舉例將(jiang)計算結果與采用測壓(ya)(ya)(ya)法(fa)測得(de)的(de)(de)結果相比(bi)較(jiao)，以便評(ping)價這些公式(shi)計算結果的(de)(de)精確度(du)。所推(tui)薦的(de)(de)公式(shi)考慮到不(bu)銹鋼管(guan)擠壓(ya)(ya)(ya)時的(de)(de)特(te)點，并且經過多次驗證(zheng)，證(zheng)明這些公式(shi)用于工藝計算是可行的(de)(de)。
1. J.賽茹爾內公式
p為一(yi)支(zhi)不(bu)銹鋼管(guan)擠(ji)(ji)壓時(shi)(shi)所(suo)需要(yao)的力(li)。一(yi)般(ban)情(qing)況下該力(li)不(bu)應超過(guo)整個公(gong)稱(cheng)靜(jing)(jing)擠(ji)(ji)壓力(li)的85%.這(zhe)是因(yin)為有大(da)約15%的有效壓力(li)可(ke)能不(bu)得不(bu)用于在工作行(xing)程中(zhong)克服液壓回路中(zhong)的摩擦損失(shi)，以維護擠(ji)(ji)壓桿的前進速度(du)(du)。該壓力(li)與擠(ji)(ji)壓速度(du)(du)的平方成正(zheng)比。有時(shi)(shi)，這(zhe)一(yi)壓力(li)允許(xu)達到(dao)最大(da)有效靜(jing)(jing)態擠(ji)(ji)壓力(li)的90%,但是這(zhe)時(shi)(shi)要(yao)求(qiu)這(zhe)樣高的擠(ji)(ji)壓力(li)擠(ji)(ji)壓不(bu)銹鋼管(guan)時(shi)(shi)，可(ke)能必須以稍低(di)的速度(du)(du)進行(xing)擠(ji)(ji)壓。
值得注(zhu)意的是(shi)，如(ru)果在產(chan)品(pin)計算時(shi)(shi)發(fa)現產(chan)品(pin)鋼(gang)管的擠壓(ya)力接(jie)近最(zui)大的有效靜態擠壓(ya)力時(shi)(shi)，這就意味著該批不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管不(bu)可以擠壓(ya)，因為(wei)這時(shi)(shi)擠壓(ya)機的擠壓(ya)速度將(jiang)降至為(wei)零。
是(shi)(shi)與摩(mo)擦(ca)系數(shu)f、坯(pi)料(liao)(liao)(liao)長度L、擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)直徑(jing)D和(he)芯棒直徑(jing)d有(you)關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個衡(heng)大于(yu)1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)系數(shu)。其(qi)意味著在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)行程(cheng)過程(cheng)中(zhong)，克服坯(pi)料(liao)(liao)(liao)外(wai)表面和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面之(zhi)(zhi)(zhi)間以及(ji)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面與芯棒表面之(zhi)(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)力所必須增(zeng)加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小。很明顯，對于(yu)每次擠(ji)壓(ya)(ya)，該系數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)值都必須單獨(du)計算。因為摩(mo)擦(ca)力不僅取決(jue)(jue)于(yu)玻璃潤滑劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)系數(shu)f,而且也(ye)取決(jue)(jue)于(yu)摩(mo)擦(ca)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)面積。而摩(mo)擦(ca)面積又分(fen)別(bie)取決(jue)(jue)于(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)芯棒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)D與d,同時還取決(jue)(jue)于(yu)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)長度L.應該注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)，該公式中(zhong)L表示的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)鐓(dui)粗(cu)時，坯(pi)料(liao)(liao)(liao)金屬在(zai)(zai)充(chong)分(fen)填滿擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面和(he)芯棒外(wai)表面之(zhi)(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)間隙之(zhi)(zhi)(zhi)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)長度。因為，只(zhi)有(you)當坯(pi)料(liao)(liao)(liao)經過充(chong)分(fen)鐓(dui)粗(cu)之(zhi)(zhi)(zhi)后(hou)，才能建立起在(zai)(zai)穩定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)過程(cheng)中(zhong)，坯(pi)料(liao)(liao)(liao)外(wai)表面與擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)(nei)(nei)(nei)襯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面以及(ji)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面與芯棒外(wai)表面之(zhi)(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)條件。
表3-1中的Ky數(shu)據是在實驗基礎(chu)上，按式（3-7)驗算后得出的結果。
采(cai)用(yong)J.賽茹爾(er)內公式計(ji)算的擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)與實驗(yan)資料相(xiang)比較得到(dao)令人滿意的結(jie)果。但(dan)是，應該指出，使(shi)用(yong)J.賽茹爾(er)內公式計(ji)算擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)時(shi)，因為變形抗力(li)的數(shu)據不夠充分(fen)，使(shi)用(yong)時(shi)有(you)所(suo)(suo)不便。如果所(suo)(suo)擠(ji)壓(ya)(ya)的材(cai)料在不同于表3-1所(suo)(suo)列的溫度下擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)，或(huo)者材(cai)料的化學成分(fen)不同時(shi)，必須要(yao)預先(xian)測量擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)，并(bing)經驗(yan)算得到(dao)變形抗力(li)。
2. T.B.普羅佐洛夫(fu)公式
T.B.普羅佐洛(luo)夫公(gong)式沒有J.賽茹(ru)爾內公(gong)式的不足，用于計算(suan)(suan)簡(jian)單、方便，并且計算(suan)(suan)結果和實測值(zhi)比較(jiao)，能吻(wen)合得很好。
3. C.H.鮑里索夫和A.B.普里托馬(ma)諾夫公式
需要說(shuo)明的(de)是(shi)，確定摩擦系數有多種方法，用于(yu)擠壓(ya)較合適的(de)方法是(shi)C.N.古(gu)布(bu)金的(de)流出法和T.B.普羅佐(zuo)洛(luo)夫方法。當沿擠壓(ya)桿行(xing)程(cheng)擠壓(ya)力變(bian)化曲(qu)線(xian)的(de)斜(xie)度減小時采(cai)用C.N.古(gu)布(bu)金的(de)流出法。而當在一定條件下，曲(qu)線(xian)平行(xing)于(yu)橫坐標軸時則采(cai)用T.B.普羅佐(zuo)洛(luo)夫方法。
擠壓(ya)不銹鋼管時，摩擦(ca)系數的計算(suan)公式如下：
應(ying)注意(yi)，摩(mo)(mo)擦(ca)系數(shu)(shu)直接(jie)影響到(dao)(dao)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小，而(er)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小可用(yong)以(yi)評價所采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)工藝潤滑劑的(de)(de)(de)(de)(de)效果。因(yin)此(ci)，摩(mo)(mo)擦(ca)系數(shu)(shu)計(ji)算方(fang)法的(de)(de)(de)(de)(de)選擇，必須有(you)針對性。C.H.古希金法的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)質(zhi)在(zai)于，隨著擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內的(de)(de)(de)(de)(de)推進(jin)，摩(mo)(mo)擦(ca)面(mian)積減(jian)小，用(yong)于克服摩(mo)(mo)擦(ca)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)(li)也(ye)減(jian)小，因(yin)而(er)總擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)減(jian)小。采用(yong)試驗得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)“擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)一擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿行程圖表”和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿在(zai)L1、L2位(wei)置時的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)，進(jin)行計(ji)算后可以(yi)得(de)到(dao)(dao)摩(mo)(mo)擦(ca)系數(shu)(shu)值。而(er)T.B.普羅(luo)佐洛夫法則(ze)是(shi)在(zai)于傳(chuan)送到(dao)(dao)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)上的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)別，及每一瞬間消耗在(zai)克服坯料(liao)與(yu)工具之間摩(mo)(mo)擦(ca)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)別。為了利用(yong)這個方(fang)法，需(xu)要(yao)同時測量在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)上的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)。
4. BX 卡西揚(yang)圖表法
采用 BX 卡西揚圖表(biao)法確(que)定擠壓(ya)力，由兩個步驟組(zu)成：首先(xian)確(que)定實際(ji)的材料屈服極限(xian)，然(ran)后確(que)定擠壓(ya)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(wei)Cr18Ni10Ti不銹鋼(gang)在1200℃溫度(du)下擠(ji)壓鋼(gang)管時，計算的擠(ji)壓力（以噸計）與實測擠(ji)壓力的比(bi)較。從表3-2可以看出：
a. 按照J.賽茹爾內公(gong)式(shi)計算的擠(ji)壓力為(wei)最大值，而按其余(yu)公(gong)式(shi)計算的擠(ji)壓力為(wei)穩(wen)定值。
b. 在T.B.普(pu)羅佐洛夫公式中，系數C取6,代替推(tui)薦值5,與實測的(de)資料比較(jiao)得(de)到的(de)結果(guo)較(jiao)接(jie)近。
c. 比(bi)較絕對偏幅，J.賽茹爾內公(gong)(gong)式(shi)為27.9t,T.B.普羅佐洛(luo)夫(fu)公(gong)(gong)式(shi)為26t，C.N.鮑里索(suo)夫(fu)公(gong)(gong)式(shi)為31.3t,BX卡西揚(yang)圖表法(fa)為50.3t。
在(zai)生產(chan)實際中，使用比較普遍的擠壓(ya)力計算公(gong)式還(huan)是J.賽茹爾(er)內公(gong)式。
