選擇(ze)擠(ji)壓(ya)設備和(he)編制擠(ji)壓(ya)工藝必(bi)須首先(xian)確定不銹鋼管擠(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。
分析(xi)計算(suan)法(fa)又可分為兩類：主(zhu)應(ying)(ying)力平均(jun)法(fa)和(he)滑移線(xian)理論(lun)法(fa)。其中(zhong)(zhong)(zhong)滑移線(xian)理論(lun)法(fa)較(jiao)為先進(jin)，但由于至今尚(shang)研究不足，所以生(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)(zhong)(zhong)并未得到普遍(bian)的應(ying)(ying)用。而用得較(jiao)多的還是由主(zhu)應(ying)(ying)力平均(jun)法(fa)導出的公(gong)式(shi)，例如C.N.古布(bu)金(jin)公(gong)式(shi)和(he)H.A.匹(pi)爾林(lin)公(gong)式(shi)。前者(zhe)有(you)些系數(shu)尚(shang)難以較(jiao)準確地選擇，而后(hou)者(zhe)計算(suan)時比較(jiao)復雜，且(qie)對擠壓(ya)模(mo)角度(du)變化的反應(ying)(ying)“不敏感”。此外，有(you)些公(gong)式(shi)采用了變形區平面流動假設、全塑性假設或材料不可壓(ya)縮性假設，同時由于計算(suan)過程(cheng)復雜，且(qie)計算(suan)結果與試(shi)驗資料不能較(jiao)好(hao)吻合(he)，而沒(mei)有(you)在(zai)實際(ji)生(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)(zhong)(zhong)得到應(ying)(ying)用。
于是(shi)出現了簡化(hua)的(de)(de)和修(xiu)正(zheng)的(de)(de)計(ji)算擠壓力的(de)(de)公式。這些(xie)公式也是(shi)屬于主(zhu)應力平(ping)均(jun)法一類，是(shi)按照(zhao)擠壓時“變形(xing)區金屬流動的(de)(de)平(ping)面假(jia)(jia)設”和“全塑性假(jia)(jia)設”以(yi)及“常摩擦應力定律”推導出來的(de)(de)。這些(xie)公式主(zhu)要考(kao)慮到(dao)坯(pi)料金屬在變形(xing)狀態下(xia)的(de)(de)塑性、變形(xing)程度以(yi)及摩擦的(de)(de)影響(xiang)。而(er)公式中考(kao)慮其余因素的(de)(de)影響(xiang)時，則采用(yong)“經驗系數(shu)”。因此，公式便于計(ji)算擠壓力，并且成功地選擇經驗系數(shu)可以(yi)獲(huo)得(de)近乎實際(ji)的(de)(de)結果。
為(wei)了確(que)定(ding)擠(ji)(ji)壓(ya)不(bu)銹鋼管時(shi)(shi)的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)力，下面(mian)推薦幾個計算(suan)(suan)擠(ji)(ji)壓(ya)力的(de)簡化和修正公式(shi)，并分別舉例將計算(suan)(suan)結(jie)果(guo)(guo)與采用(yong)測壓(ya)法測得的(de)結(jie)果(guo)(guo)相比(bi)較，以便評(ping)價這些公式(shi)計算(suan)(suan)結(jie)果(guo)(guo)的(de)精確(que)度。所推薦的(de)公式(shi)考慮到(dao)不(bu)銹鋼管擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi)(shi)的(de)特點，并且經過(guo)多次驗證，證明這些公式(shi)用(yong)于工藝計算(suan)(suan)是可行的(de)。
1. J.賽(sai)茹爾內(nei)公(gong)式
p為一支不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)擠(ji)壓(ya)(ya)時所需要的(de)力(li)。一般情況下該力(li)不(bu)應超(chao)過整個(ge)公(gong)稱靜(jing)(jing)擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)85%.這(zhe)是因為有(you)大(da)約15%的(de)有(you)效壓(ya)(ya)力(li)可能(neng)不(bu)得(de)不(bu)用(yong)于在工(gong)作行(xing)程中(zhong)克服液壓(ya)(ya)回路(lu)中(zhong)的(de)摩擦損失，以(yi)維護擠(ji)壓(ya)(ya)桿的(de)前進速度(du)。該壓(ya)(ya)力(li)與擠(ji)壓(ya)(ya)速度(du)的(de)平(ping)方成正比。有(you)時，這(zhe)一壓(ya)(ya)力(li)允(yun)許達到最大(da)有(you)效靜(jing)(jing)態擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)90%,但是這(zhe)時要求這(zhe)樣(yang)高(gao)的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)力(li)擠(ji)壓(ya)(ya)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)時，可能(neng)必須以(yi)稍(shao)低的(de)速度(du)進行(xing)擠(ji)壓(ya)(ya)。
值得注意的(de)是，如果在產品(pin)(pin)計算時(shi)發現(xian)產品(pin)(pin)鋼管(guan)的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓力接近最大的(de)有效靜態擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓力時(shi)，這就(jiu)意味著該批不銹(xiu)鋼管(guan)不可以擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓，因為這時(shi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓機(ji)的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓速度將降(jiang)至為零(ling)。
是(shi)(shi)與(yu)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)系(xi)數(shu)(shu)(shu)f、坯(pi)(pi)料(liao)長度L、擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)直(zhi)(zhi)徑(jing)D和(he)(he)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)直(zhi)(zhi)徑(jing)d有關的(de)(de)一個衡大于(yu)1的(de)(de)系(xi)數(shu)(shu)(shu)。其意(yi)味著在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)行程(cheng)過(guo)程(cheng)中，克服(fu)坯(pi)(pi)料(liao)外表面(mian)和(he)(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)表面(mian)之(zhi)間(jian)(jian)(jian)以(yi)及坯(pi)(pi)料(liao)內(nei)表面(mian)與(yu)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)表面(mian)之(zhi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)力(li)(li)(li)所必須(xu)增加(jia)的(de)(de)力(li)(li)(li)的(de)(de)大小。很(hen)明顯(xian)，對于(yu)每次(ci)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)，該系(xi)數(shu)(shu)(shu)的(de)(de)值都必須(xu)單獨計算(suan)。因為摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)力(li)(li)(li)不僅取決(jue)于(yu)玻璃潤(run)滑劑的(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)系(xi)數(shu)(shu)(shu)f,而(er)且也取決(jue)于(yu)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)面(mian)的(de)(de)總面(mian)積。而(er)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)面(mian)積又分別取決(jue)于(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)和(he)(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)的(de)(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)D與(yu)d,同時還取決(jue)于(yu)坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)長度L.應該注意(yi)的(de)(de)是(shi)(shi)，該公式中L表示的(de)(de)是(shi)(shi)鐓粗(cu)時，坯(pi)(pi)料(liao)金(jin)屬在充分填滿擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)表面(mian)和(he)(he)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)外表面(mian)之(zhi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)間(jian)(jian)(jian)隙之(zhi)后(hou)的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)長度。因為，只(zhi)有當坯(pi)(pi)料(liao)經過(guo)充分鐓粗(cu)之(zhi)后(hou)，才能建立起在穩定的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程(cheng)中，坯(pi)(pi)料(liao)外表面(mian)與(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)襯的(de)(de)內(nei)表面(mian)以(yi)及坯(pi)(pi)料(liao)內(nei)表面(mian)與(yu)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)外表面(mian)之(zhi)間(jian)(jian)(jian)的(de)(de)摩(mo)(mo)(mo)(mo)擦(ca)條件(jian)。
表3-1中(zhong)的Ky數據是在實驗(yan)基礎上，按(an)式（3-7)驗(yan)算(suan)后得出的結果。
采用J.賽茹爾內公式計算的擠(ji)壓力(li)與實驗資料相比(bi)較得到(dao)令(ling)人(ren)滿意的結果。但是，應該指出，使用J.賽茹爾內公式計算擠(ji)壓力(li)時(shi)，因為變(bian)形(xing)抗力(li)的數據不(bu)夠充分(fen)，使用時(shi)有所不(bu)便。如(ru)果所擠(ji)壓的材(cai)料在不(bu)同于表3-1所列的溫度下擠(ji)壓時(shi)，或者材(cai)料的化學成分(fen)不(bu)同時(shi)，必須要預(yu)先測量擠(ji)壓力(li)，并經驗算得到(dao)變(bian)形(xing)抗力(li)。
2. T.B.普羅佐洛夫(fu)公式
T.B.普羅佐洛夫公(gong)式(shi)沒(mei)有J.賽(sai)茹爾內公(gong)式(shi)的(de)不足，用于(yu)計(ji)算(suan)簡單、方便，并且計(ji)算(suan)結果和實測(ce)值比較，能(neng)吻合得(de)很好。
3. C.H.鮑里索夫和(he)A.B.普里托馬諾夫公式
需要說明的(de)是，確定(ding)摩擦系數有多種方(fang)法(fa)，用(yong)于擠壓(ya)較合(he)適的(de)方(fang)法(fa)是C.N.古(gu)布(bu)金(jin)的(de)流出法(fa)和T.B.普羅佐洛(luo)夫方(fang)法(fa)。當沿擠壓(ya)桿行程擠壓(ya)力變化曲(qu)線的(de)斜度(du)減小時采用(yong)C.N.古(gu)布(bu)金(jin)的(de)流出法(fa)。而(er)當在一定(ding)條件下，曲(qu)線平行于橫坐標(biao)軸時則采用(yong)T.B.普羅佐洛(luo)夫方(fang)法(fa)。
擠壓不銹鋼管(guan)時(shi)，摩(mo)擦(ca)系(xi)數(shu)的計算公式如下：
應注(zhu)意，摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數直接影響到擠壓(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)(xiao)，而(er)擠壓(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)(xiao)可用(yong)(yong)以評價所采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)工藝潤滑劑的(de)(de)(de)效果。因此，摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數計算方(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)選擇，必須有針對性。C.H.古希金法(fa)(fa)的(de)(de)(de)實質(zhi)在于(yu)(yu)，隨(sui)著擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)在擠壓(ya)(ya)(ya)筒內的(de)(de)(de)推進(jin)(jin)，摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)面積減小(xiao)(xiao)，用(yong)(yong)于(yu)(yu)克(ke)服(fu)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)的(de)(de)(de)力(li)也減小(xiao)(xiao)，因而(er)總擠壓(ya)(ya)(ya)力(li)減小(xiao)(xiao)。采用(yong)(yong)試驗得(de)到的(de)(de)(de)“擠壓(ya)(ya)(ya)力(li)一(yi)擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)行程圖(tu)表”和(he)擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)在L1、L2位置時的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)(ya)力(li)，進(jin)(jin)行計算后(hou)可以得(de)到摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)系數值。而(er)T.B.普羅佐洛夫法(fa)(fa)則是在于(yu)(yu)傳送(song)到擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)和(he)擠壓(ya)(ya)(ya)模上的(de)(de)(de)力(li)的(de)(de)(de)差(cha)別，及每一(yi)瞬間(jian)消耗(hao)在克(ke)服(fu)坯料與工具之間(jian)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)(ca)力(li)的(de)(de)(de)差(cha)別。為(wei)了利用(yong)(yong)這個方(fang)法(fa)(fa)，需要同時測(ce)量在擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)和(he)擠壓(ya)(ya)(ya)模上的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)。
4. BX 卡西揚圖表法
采用 BX 卡(ka)西揚圖表法(fa)確(que)定(ding)擠(ji)壓(ya)力，由兩個步驟組成：首先確(que)定(ding)實際的材料屈服極限，然(ran)后確(que)定(ding)擠(ji)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(xiu)鋼在1200℃溫度(du)下擠壓鋼管時，計算的擠壓力(li)（以噸(dun)計）與(yu)實(shi)測(ce)擠壓力(li)的比(bi)較。從表3-2可以看出(chu)：
a. 按照(zhao)J.賽(sai)茹爾內公式(shi)計算的擠(ji)壓力為(wei)最大值，而按其(qi)余公式(shi)計算的擠(ji)壓力為(wei)穩定值。
b. 在T.B.普羅(luo)佐洛夫公式(shi)中(zhong)，系數C取6,代替推薦值5,與實測的(de)(de)資(zi)料比較(jiao)得到的(de)(de)結果較(jiao)接(jie)近。
c. 比較絕對偏幅(fu)，J.賽茹(ru)爾內公(gong)式為(wei)27.9t,T.B.普羅佐洛夫(fu)公(gong)式為(wei)26t，C.N.鮑里索夫(fu)公(gong)式為(wei)31.3t,BX卡西揚圖表法(fa)為(wei)50.3t。
在(zai)生產實際中，使用(yong)比較(jiao)普遍的(de)擠壓力計算(suan)公(gong)式還(huan)是J.賽茹爾(er)內公(gong)式。
