選擇(ze)擠壓設(she)備(bei)和(he)編制(zhi)擠壓工藝必須首先確(que)定不(bu)銹鋼管擠壓力(li)。確定不(bu)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(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(fen)析計(ji)(ji)算(suan)(suan)法又(you)可分(fen)為兩類：主應(ying)(ying)力平均(jun)法和滑移線理論法。其中(zhong)滑移線理論法較為先(xian)進，但由于(yu)至(zhi)今(jin)尚研究不足，所以生產中(zhong)并未(wei)得(de)到(dao)普遍的應(ying)(ying)用(yong)。而用(yong)得(de)較多的還(huan)是(shi)由主應(ying)(ying)力平均(jun)法導出的公(gong)式(shi)，例(li)如C.N.古布金公(gong)式(shi)和H.A.匹(pi)爾林公(gong)式(shi)。前者有(you)些系數尚難以較準確地選擇，而后者計(ji)(ji)算(suan)(suan)時(shi)比較復雜，且對擠壓(ya)模(mo)角度變(bian)化的反(fan)應(ying)(ying)“不敏(min)感”。此外，有(you)些公(gong)式(shi)采用(yong)了變(bian)形區平面流動(dong)假(jia)設、全塑(su)性假(jia)設或(huo)材料(liao)不可壓(ya)縮性假(jia)設，同時(shi)由于(yu)計(ji)(ji)算(suan)(suan)過程(cheng)復雜，且計(ji)(ji)算(suan)(suan)結果與(yu)試驗資(zi)料(liao)不能較好(hao)吻合，而沒有(you)在實際(ji)生產中(zhong)得(de)到(dao)應(ying)(ying)用(yong)。
于(yu)(yu)是(shi)出(chu)(chu)現了簡化的(de)(de)(de)和修正的(de)(de)(de)計算(suan)擠(ji)壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)公(gong)式。這(zhe)些公(gong)式也是(shi)屬(shu)于(yu)(yu)主應力(li)平(ping)均法一類，是(shi)按照擠(ji)壓(ya)時“變形區金屬(shu)流動的(de)(de)(de)平(ping)面假(jia)設”和“全塑性(xing)假(jia)設”以及“常摩擦(ca)應力(li)定(ding)律”推導出(chu)(chu)來的(de)(de)(de)。這(zhe)些公(gong)式主要(yao)考慮到坯料金屬(shu)在變形狀態下的(de)(de)(de)塑性(xing)、變形程度以及摩擦(ca)的(de)(de)(de)影響。而(er)公(gong)式中考慮其(qi)余因(yin)素的(de)(de)(de)影響時，則采用(yong)“經驗(yan)系數”。因(yin)此(ci)，公(gong)式便于(yu)(yu)計算(suan)擠(ji)壓(ya)力(li)，并且成(cheng)功地選(xuan)擇經驗(yan)系數可以獲(huo)得近乎實(shi)際的(de)(de)(de)結果。
為了確定擠(ji)壓不銹鋼(gang)管時的(de)(de)擠(ji)壓力，下面推(tui)薦幾個計算擠(ji)壓力的(de)(de)簡化和(he)修正公(gong)式(shi)(shi)，并分別舉例將計算結果(guo)與采用測壓法(fa)測得的(de)(de)結果(guo)相比較，以便評價這些公(gong)式(shi)(shi)計算結果(guo)的(de)(de)精確度。所推(tui)薦的(de)(de)公(gong)式(shi)(shi)考慮到不銹鋼(gang)管擠(ji)壓時的(de)(de)特點，并且經過多次驗證，證明這些公(gong)式(shi)(shi)用于工藝計算是可(ke)行的(de)(de)。
1. J.賽茹(ru)爾內公式
p為一支不(bu)銹鋼管(guan)擠壓(ya)時所需要(yao)的(de)(de)(de)力(li)。一般(ban)情況下該(gai)力(li)不(bu)應超過整(zheng)個公稱靜(jing)擠壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)85%.這是因為有(you)大約15%的(de)(de)(de)有(you)效壓(ya)力(li)可能(neng)不(bu)得(de)不(bu)用(yong)于在(zai)工作(zuo)行程中克服液(ye)壓(ya)回路中的(de)(de)(de)摩(mo)擦損失，以維護擠壓(ya)桿的(de)(de)(de)前進速(su)度。該(gai)壓(ya)力(li)與擠壓(ya)速(su)度的(de)(de)(de)平方成正比。有(you)時，這一壓(ya)力(li)允許達到最(zui)大有(you)效靜(jing)態擠壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)90%,但是這時要(yao)求這樣高(gao)的(de)(de)(de)擠壓(ya)力(li)擠壓(ya)不(bu)銹鋼管(guan)時，可能(neng)必須以稍低(di)的(de)(de)(de)速(su)度進行擠壓(ya)。
值(zhi)得(de)注意的是(shi)，如果在產(chan)品(pin)(pin)計(ji)算時(shi)發現產(chan)品(pin)(pin)鋼(gang)管(guan)的擠(ji)壓力(li)接近(jin)最大的有效(xiao)靜(jing)態擠(ji)壓力(li)時(shi)，這(zhe)就意味著(zhu)該批不(bu)銹鋼(gang)管(guan)不(bu)可以擠(ji)壓，因為這(zhe)時(shi)擠(ji)壓機的擠(ji)壓速(su)度將降至為零(ling)。
是(shi)與(yu)摩(mo)擦(ca)系(xi)(xi)數f、坯(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)長度(du)(du)L、擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)直(zhi)徑D和(he)芯棒(bang)(bang)直(zhi)徑d有(you)(you)關的(de)(de)(de)一(yi)個衡大于(yu)1的(de)(de)(de)系(xi)(xi)數。其意味(wei)著在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)行(xing)程過(guo)(guo)程中，克服坯(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)內表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)以(yi)及(ji)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)內表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)與(yu)芯棒(bang)(bang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)力所必須增加的(de)(de)(de)力的(de)(de)(de)大小。很明(ming)顯，對于(yu)每次擠(ji)(ji)壓(ya)，該(gai)系(xi)(xi)數的(de)(de)(de)值(zhi)都必須單(dan)獨(du)計算。因為(wei)摩(mo)擦(ca)力不僅取決(jue)于(yu)玻璃潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)系(xi)(xi)數f,而且也取決(jue)于(yu)摩(mo)擦(ca)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)總面(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)。而摩(mo)擦(ca)面(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)又分(fen)別取決(jue)于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)芯棒(bang)(bang)的(de)(de)(de)直(zhi)徑D與(yu)d,同時(shi)還取決(jue)于(yu)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)長度(du)(du)L.應該(gai)注意的(de)(de)(de)是(shi)，該(gai)公式(shi)中L表(biao)(biao)(biao)示(shi)的(de)(de)(de)是(shi)鐓粗(cu)時(shi)，坯(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)金屬在(zai)充分(fen)填滿擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)內表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)和(he)芯棒(bang)(bang)外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)間(jian)(jian)隙之(zhi)(zhi)后的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)長度(du)(du)。因為(wei)，只有(you)(you)當坯(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)經過(guo)(guo)充分(fen)鐓粗(cu)之(zhi)(zhi)后，才能建立起在(zai)穩定的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)過(guo)(guo)程中，坯(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)與(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)內襯(chen)的(de)(de)(de)內表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)以(yi)及(ji)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)內表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)與(yu)芯棒(bang)(bang)外(wai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)摩(mo)擦(ca)條件。
表3-1中的(de)Ky數據是(shi)在(zai)實(shi)驗基礎(chu)上，按式（3-7)驗算后得出的(de)結果。
采(cai)用J.賽茹(ru)爾(er)(er)內公(gong)式計(ji)算(suan)(suan)的擠(ji)(ji)壓力(li)(li)與實驗資料相比較得到令(ling)人滿意的結果。但是，應(ying)該指出，使用J.賽茹(ru)爾(er)(er)內公(gong)式計(ji)算(suan)(suan)擠(ji)(ji)壓力(li)(li)時，因為變(bian)形抗(kang)力(li)(li)的數據不夠(gou)充(chong)分，使用時有所(suo)不便。如果所(suo)擠(ji)(ji)壓的材(cai)料在不同(tong)于(yu)表3-1所(suo)列的溫度下擠(ji)(ji)壓時，或者材(cai)料的化學成分不同(tong)時，必須(xu)要預先(xian)測量擠(ji)(ji)壓力(li)(li)，并經(jing)驗算(suan)(suan)得到變(bian)形抗(kang)力(li)(li)。
2. T.B.普羅(luo)佐洛夫(fu)公式
T.B.普(pu)羅佐洛(luo)夫公式沒有J.賽茹爾內公式的(de)不足，用(yong)于(yu)計(ji)算簡(jian)單、方便，并(bing)且計(ji)算結果和實測值(zhi)比(bi)較，能吻(wen)合得很好(hao)。
3. C.H.鮑里索(suo)夫和(he)A.B.普里托馬諾夫公式
需要說明的是(shi)，確定(ding)摩(mo)擦系數有(you)多種方(fang)法(fa)(fa)，用(yong)于(yu)擠(ji)壓(ya)較(jiao)合(he)適的方(fang)法(fa)(fa)是(shi)C.N.古布金的流(liu)出法(fa)(fa)和T.B.普羅(luo)(luo)佐洛夫方(fang)法(fa)(fa)。當(dang)沿擠(ji)壓(ya)桿(gan)行(xing)程擠(ji)壓(ya)力變化曲線(xian)的斜度(du)減(jian)小(xiao)時(shi)采用(yong)C.N.古布金的流(liu)出法(fa)(fa)。而當(dang)在一(yi)定(ding)條件(jian)下，曲線(xian)平行(xing)于(yu)橫坐標軸時(shi)則(ze)采用(yong)T.B.普羅(luo)(luo)佐洛夫方(fang)法(fa)(fa)。
擠壓不銹(xiu)鋼管(guan)時，摩擦系數的計算公式(shi)如下：
應注意，摩(mo)(mo)擦系(xi)數(shu)直(zhi)接影響到擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)大小(xiao)(xiao)，而(er)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)大小(xiao)(xiao)可用以評價所(suo)采(cai)(cai)用的(de)(de)(de)工藝潤滑劑的(de)(de)(de)效果。因(yin)此，摩(mo)(mo)擦系(xi)數(shu)計算方(fang)(fang)法的(de)(de)(de)選擇(ze)，必須有針對性。C.H.古希金法的(de)(de)(de)實質在于(yu)，隨著擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒內的(de)(de)(de)推進，摩(mo)(mo)擦面積減(jian)小(xiao)(xiao)，用于(yu)克服摩(mo)(mo)擦的(de)(de)(de)力(li)(li)(li)也減(jian)小(xiao)(xiao)，因(yin)而(er)總擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)減(jian)小(xiao)(xiao)。采(cai)(cai)用試驗得(de)到的(de)(de)(de)“擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)一擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)行程(cheng)圖表”和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)在L1、L2位置時的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)，進行計算后可以得(de)到摩(mo)(mo)擦系(xi)數(shu)值。而(er)T.B.普羅(luo)佐洛(luo)夫(fu)法則是在于(yu)傳送到擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模上的(de)(de)(de)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)差(cha)別(bie)(bie)，及每一瞬間(jian)消(xiao)耗在克服坯料與工具之(zhi)間(jian)摩(mo)(mo)擦力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)差(cha)別(bie)(bie)。為了利用這個方(fang)(fang)法，需要同(tong)時測量(liang)在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模上的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)。
4. BX 卡西揚圖(tu)表(biao)法
采用 BX 卡西(xi)揚圖表法確(que)定擠(ji)壓力(li)，由兩個步(bu)驟(zou)組(zu)成：首先確(que)定實(shi)際的材料屈服極限，然(ran)后(hou)確(que)定擠(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)(biao)3-2為Cr18Ni10Ti不銹鋼在(zai)1200℃溫度(du)下(xia)擠(ji)壓(ya)(ya)鋼管時，計算的擠(ji)壓(ya)(ya)力（以噸計）與(yu)實測(ce)擠(ji)壓(ya)(ya)力的比較(jiao)。從表(biao)(biao)3-2可(ke)以看出：
a. 按照J.賽茹爾內公式(shi)計算的(de)擠(ji)(ji)壓力為最(zui)大值，而按其(qi)余(yu)公式(shi)計算的(de)擠(ji)(ji)壓力為穩定(ding)值。
b. 在T.B.普(pu)羅佐洛夫(fu)公式(shi)中，系(xi)數C取6,代(dai)替推(tui)薦值5,與實測的資料比較(jiao)(jiao)得到的結果(guo)較(jiao)(jiao)接(jie)近(jin)。
c. 比(bi)較絕對偏幅(fu)，J.賽茹爾內公式(shi)為27.9t,T.B.普羅佐(zuo)洛夫公式(shi)為26t，C.N.鮑里(li)索夫公式(shi)為31.3t,BX卡西(xi)揚(yang)圖表法為50.3t。
在生產實際中，使(shi)用比較(jiao)普遍的擠壓力(li)計算公式還是J.賽(sai)茹(ru)爾內公式。
