CN104507594A - 热制管用插塞 - Google Patents
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Abstract
热制管用插塞具备：能够相互拆装的多个插塞片；将上述插塞片彼此通过磁力结合的结合部件；相互结合的上述插塞片彼此中的一方的上述插塞片具有在上述热制管用插塞的轴线方向上延伸的柱状部，另一方的上述插塞片具有在上述热制管用插塞的轴线方向上延伸、供上述柱状部插入的接合孔；上述结合部件是安装在上述柱状部及上述接合孔的至少一方上的永久磁铁。
Description
技术领域
本发明涉及热制管用插塞(以下也简单称作插塞)，更详细地讲，涉及穿孔机(穿轧机)及辗轧机具备的插塞。
本申请基于2012年08月24日在日本提出申请的特愿2012－185033号主张优先权，在此引用其内容。
背景技术
满乃斯曼(Mannesmann)制管法被作为无缝金属管的制造方法广泛使用。在满乃斯曼制管法中，将被加热到1200℃左右的圆坯用穿孔机(穿轧机)进行穿孔轧制。穿孔机具备一对倾斜辊和插塞。插塞被配置到一对倾斜辊之间的轧制线上。在穿孔机中，通过倾斜辊的旋转，将圆坯一边在其周向上旋转一边向插塞推入，将圆坯进行穿孔轧制，形成中空坯管(空壳)。进而，根据需要，辗轧机将中空坯管延伸轧制，将中空坯管扩径及薄壁化。辗轧机具备与穿孔机同样的结构，具备一对倾斜辊和插塞。
如上述那样，插塞由于将高温的圆坯穿孔、扩径等而从圆坯受到高热及高面压。因此，插塞表面磨损或烧粘。特别是，由于插塞的前头部分从正面与圆坯接触，所以有插塞的前头部分的一部分熔化而削掉的情况。即，有插塞的一部分熔损的情况。
如果将熔损的插塞用在穿孔轧制、延伸轧制等的热制管中，则容易在穿孔轧制或延伸轧制的圆坯(中空坯管)的内表面上形成瑕疵。因此，如果插塞的前头部分熔损，则即使其前头部分以外的插塞主体不熔损，也将插塞更换。
所以，例如在下述专利文献1～5中，公开了将插塞的前头部分从插塞主体分割而成为分体、在前头部分中使用耐磨损性、耐烧粘性及耐熔损性良好的材料的技术。
在专利文献1所公开的插塞中，将插塞的前端部分用Nb基合金形成。并且，将其前端部分通过烧嵌固定到插塞主体上。
在专利文献2所公开的插塞中，将插塞的前端部分用钼或钼合金形成。并且，将其前端部分通过烧嵌或粘接固定到插塞主体上。
在专利文献3所公开的插塞中，将插塞的前端部分用ZrO3等的陶瓷形成。并且，将其前端部分通过烧嵌或粘接固定到插塞主体上。
在专利文献4所公开的插塞中，将插塞的前端部分用高熔点及高强度的耐热合金形成。在专利文献4中，其前端部分的安装方法没有特别明述。
在专利文献5所公开的插塞中，插塞的前端部分由陶瓷形成。并且，在其前端部分被使用螺栓等的保持部件夹入、并且被用安装部件固定的状态下被拧入固定到插塞主体上。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开平1－289504号公报
专利文献2：日本国特开昭62－207503号公报
专利文献3：日本国特开昭60－137511号公报
专利文献4：日本国特开昭63－95604号公报
专利文献5：日本国特开2000－167606号公报
专利文献6：日本国特开昭58－167004号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述的专利文献1～5的技术中，通过将插塞的前端部分用耐熔损性良好的材料形成，能够提高插塞的寿命。但是，在专利文献1～5的技术中，将插塞的前端部分通过烧嵌或粘接剂、安装部件等固定到插塞主体上。因此，在上述专利文献1～5的技术中，假如在插塞的前端部分熔损或插塞主体熔损的情况下，仅将插塞的前端部分或仅将插塞主体更换是困难的(即维护性较差)。
本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是提供一种部分性的更换较容易、维护性良好的热制管用插塞。
用于解决课题的手段
本发明为了解决上述课题而达到这样的目的，采用以下的技术方案。即，
(1)有关本发明的一形态的热制管用插塞，是在无缝管的热制管中使用的热制管用插塞，具备：能够相互拆装的多个插塞片；以及将上述插塞片彼此通过磁力结合的结合部件；相互结合的上述插塞片彼此中的一方的上述插塞片具有在上述热制管用插塞的轴线方向上延伸的柱状部，另一方的上述插塞片具有在上述热制管用插塞的轴线方向上延伸、插入上述柱状部的接合孔；上述结合部件是安装在上述柱状部及上述接合孔的至少一方上的永久磁铁。
根据这样的结构，由于将插塞片彼此通过磁力结合，所以插塞片彼此的拆装变容易。即，热制管用插塞的部分性的更换变容易。
(2)在上述(1)所记载的热制管用插塞中，也可以是上述柱状部及上述接合孔的截面形状为圆。
根据这样的结构，能够使通过磁力结合的插塞片彼此相互绕热制管用插塞的轴线方向自由旋转。结果，即使热制管用插塞从圆坯受到扭转等的周向的外力，插塞片彼此的接合部分也不易损坏。
(3)在上述(1)或(2)所记载的热制管用插塞中，也可以是，上述结合部件安装在上述柱状部的外周面及上述接合孔的内周面的至少一方上。
根据这样的结构，由于结合部件被配置在不易受到来自热制管时的圆坯的高热的部位，所以能够将插塞片彼此牢固地结合。
(4)在上述(3)所记载的热制管用插塞中，也可以是，在上述柱状部的外周面上安装着上述结合部件的情况下，上述接合孔形成在作为上述插塞片的至少一部分的强磁性体上；在上述接合孔的内周面上安装着上述结合部件的情况下，上述插塞片的至少上述柱状部由强磁性体形成。
根据这样的结构，能够将插塞片彼此更牢固地结合。
(5)在上述(4)所记载的热制管用插塞中，也可以是，上述结合部件在上述柱状部的外周面及上述接合孔的内周面的至少一方上，在上述热制管用插塞的轴线周围配置有多个。
根据这样的结构，能够将插塞片彼此更牢固地结合。
(6)在上述(4)或(5)所记载的热制管用插塞中，也可以是，在上述柱状部的外周面上安装着上述结合部件的情况下，在从上述柱状部的端离开的位置处安装着上述结合部件；在上述接合孔的内周面上安装着上述结合部件的情况下，在从上述接合孔的开口端离开的位置处安装着上述结合部件。
在热制管时(通过穿孔机的穿孔轧制时、或通过辗轧机的延伸轧制时)，热制管用插塞容易从圆坯在插塞轴线方向上受到外力。根据上述(6)的结构，由于结合部件不易接触在接合孔的底面上，所以结合部件不易损坏。
(7)在上述(3)～(6)的任一项所记载的热制管用插塞中，也可以是，在上述柱状部的外周面及上述接合孔的内周面的至少一方上形成有槽；以在上述结合部件的表面与上述槽的开口面之间产生间隙的方式上述结合部件嵌入在上述槽中。
根据这样的结构，由于结合部件不从槽突出到外侧，所以在接合时及热制管时结合部件不易损坏。
(8)在上述(1)或(2)所记载的热制管用插塞中，也可以是，上述结合部件安装在上述柱状部件的端面及上述接合孔的底面的至少一方上。
根据这样的结构，由于结合部件被配置在不易受到热制管时的来自圆坯的高热的部位，所以能够将插塞片彼此牢固地结合。
(9)在上述(8)所记载的热制管用插塞中，也可以是，在上述柱状部的端面上安装着上述结合部件的情况下，上述接合孔形成在作为上述插塞片的至少一部分的强磁性体上；在上述接合孔的底面上安装着上述结合部件的情况下，上述插塞片的至少上述柱状部由强磁性体形成。
根据这样的结构，能够将插塞片彼此更牢固地结合。
(10)在上述(9)所记载的热制管用插塞中，也可以是，在上述柱状部的端面及上述接合孔的底面的至少一方上形成有安装孔；以在上述结合部件的表面与上述安装孔的开口面之间产生间隙的方式上述结合部件插入在上述安装孔中。
根据这样的结构，由于结合部件不从安装孔突出到外侧，所以在接合时及热制管时结合部件不易损坏。
发明的效果
根据上述形态，能够提供一种部分性的更换较容易、维护性良好的热制管用插塞。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的穿孔机的结构的示意图。
图2是图1所示的插塞的纵剖视图。
图3是图2中的接合构造附近的纵剖视图。
图4是图3中的前头部件的背面图。
图5是图3中的线段V－V处的剖视图。
图6是与图2不同的插塞的纵剖视图。
图7是与图2及图3不同的插塞的纵剖视图。
图8是本发明的第2实施方式的插塞的接合构造附近的纵剖视图。
图9是本发明的第3实施方式的插塞的接合构造附近的纵剖视图。
图10是本发明的第4实施方式的插塞的接合构造附近的纵剖视图。
图11是本发明的第5实施方式的插塞的接合构造附近的纵剖视图。
图12是本发明的第7实施方式的插塞的接合构造附近的纵剖视图。
图13是与图12不同的插塞的接合构造附近的纵剖视图。
图14是与图12及图13不同的插塞的接合构造附近的纵剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的一实施方式。对于图中相同或对应部分赋予相同标号，不重复其说明。
[第1实施方式]
[穿孔机的结构]
本第1实施方式的热制管插塞(以下称作插塞)被用在穿孔机或辗轧机中。在以后的说明中，以穿孔机为例进行插塞的说明。但是，用在辗轧机中的插塞也是同样的。图1是穿孔机1的整体结构图。如图1所示，穿孔机1具备一对倾斜辊2、插塞11和芯棒3。
一对倾斜辊2被配置在轧制线PL的周围。倾斜辊2一边使圆坯BL在周向上旋转一边轧制。倾斜辊2也可以是锥型，也可以是桶型。
插塞11被配置在一对倾斜辊2之间的轧制线PL上。芯棒3是棒状，被配置在轧制线PL上。在芯棒3的前端上安装着插塞11。芯棒3将插塞11在轧制线PL上固定。
当穿孔机1将圆坯BL穿孔轧制时，插塞11被向圆坯BL的前端面(即，与插塞11对置的端面)的中央推入，将圆坯BL穿孔而形成中空坯管BL。
[插塞11的结构]
插塞11的外周面的横截形状是圆，插塞11的外径在插塞11的后端部比前端部小。插塞11例如如图1所示，是子弹形状。
图2是插塞11的纵剖视图。另外，所谓纵剖视图，是指包括插塞11的中心轴线CL的截面。
如图2所示，插塞11从前端起依次具备前头部件21及插塞主体31。前头部件21及插塞主体31是能够相互拆装的插塞片。通过这些插塞片彼此的结合(即在本第1实施方式中，前头部件21与插塞主体31的结合)构成插塞11。
前头部件21具有在穿孔轧制时被向圆坯BL推入、在圆坯BL的中心轴方向上形成孔的作用。前头部件21具备前端面201。前端面201的纵剖形状是凸的弓状。如图3所示，前头部件21能够从插塞主体31拆装。
插塞主体31具有使由前头部件21开孔后的圆坯BL(以下，也有称作中空坯管BL的情况)成为希望的尺寸(外径、壁厚)的作用。具体而言，插塞主体31与中空坯管BL接触而将中空坯管BL的内径扩张。插塞主体31还将中空坯管BL夹在插塞主体31与倾斜辊2之间而轧制，使中空坯管BL的壁厚成为希望的厚度。
插塞主体31从插塞11的前端侧起依次包括轧制部301、匀整部302及退避部303。
轧制部301及匀整部302的横剖形状(即，与插塞11的中心轴线正交的截面形状)是圆。轧制部301及匀整部302的外径随着从插塞11的前端朝向后端而变大。轧制部301具有将穿孔轧制中的中空坯管BL的内径扩张的作用。轧制部301的外表面的纵断形状例如是具有1个或多个曲率的弧。匀整部302使中空坯管BL的壁厚成为希望的厚度。匀整部302的外表面形状例如是锥形状。
退避部303具有防止在中空坯管BL的内表面发生瑕疵的作用。退避部303的外径是一定的，或者从插塞11的前端朝向后端逐渐变小。因此，退避部303不易与穿孔轧制中的中空坯管BL的内表面接触，能够抑制在中空坯管BL上发生内表面瑕疵。
另外，插塞主体31也可以不具备退避部303。此外，轧制部301及匀整部302的外表面形状并不限定于上述形状。
前头部件21的材料既可以与插塞主体31相同也可以不同。例如，也可以是前头部件21的材料是与插塞主体31不同的材质的材料，耐磨损性、耐烧粘性及耐熔损性的至少某种比插塞主体31的材料好的材料。
如图2所示，插塞11在前头部件21及插塞主体31的接合部分具有接合构造JS1。接合构造JS1具备结合部件40。结合部件40具有磁力，通过磁力，将前头部件21可拆装地结合到插塞主体31的前端上。以下，对接合构造JS1详细叙述。
[接合构造JS1]
如图3所示，前头部件21在后端部具备接合部JP21。另一方面，插塞主体31在前端部具备接合部JP31。接合部JP21与接合部JP31接合。接合部JP21及JP31构成接合构造JS1。
接合部JP21及JP31的某一方包括柱状部CO1，另一方包括接合孔HO1。在图3中，接合部JP21(即前头部件21)包括柱状部CO1，接合部JP31(即插塞主体31)包括接合孔HO1。即，在本第1实施方式中，前头部件21具有柱状部CO1，插塞主体31具有被插入柱状部CO1的接合孔HO1。
柱状部CO1从前头部件21的后端面202沿插塞11的轴线CL方向延伸。在本第1实施方式中，如图3及图4所示，柱状部CO1的横剖形状是圆。该柱状部CO1具有外周面CS1及端面CE1作为其表面。
另一方面，如图3所示，接合孔HO1形成在插塞主体31的前端面310上，沿轴线CL方向延伸。接合孔HO1的横剖形状是圆。该接合孔HO1具有内周面HS1及底面HB1作为其表面。
在接合孔HO1中被插入柱状部CO1。当柱状部CO1被插入到接合孔HO1中时，外周面CS1与内周面HS1对置，端面CE1与底面HB1对置。结合部件40安装在柱状部CO1的外周面CS1上，通过磁力将柱状部CO1结合到接合孔HO1中。由此，将前头部件21和插塞主体31可拆装地结合。
结合部件40是磁铁，更具体地讲是永久磁铁。另一方面，插塞主体31中的至少接合部JP31的材料是磁性体，更具体地讲是强磁性体。
这样，插塞11能够利用接合构造JS1中所包含的结合部件40的磁力将前头部件21易拆装地结合到插塞主体31上。在如以往技术那样将前头部件和插塞主体通过螺钉等的安装部件机械地固定的情况下，前头部件和插塞主体的接合构造变复杂，接合构造的强度容易下降。因此，有在穿孔轧制中接合构造损坏的情况。
另一方面，在插塞11中，使用结合部件40通过磁力将前头部件21结合到插塞主体31上。因此，接合构造JS1成为简洁的构造(柱状部CO1及接合孔HO1)，在穿孔轧制中不易损坏。
进而，接合构造JS1通过磁力将前头部件21结合到插塞主体31上(并且柱状部CO1及接合孔HO1的截面形状是圆形状)，所以在穿孔轧制中，前头部件21能够绕轴线CL自由地旋转。在如以往那样将前头部件通过烧嵌、粘接剂及螺钉等的安装部件固定在插塞主体上的情况下，如果前头部件从圆坯受到周向的外力(扭转)等，则前头部件不能旋转。因此，接合构造容易损坏。相对于此，在接合构造JS1的情况下，受到了周向的外力的前头部件21在周向上自由旋转。因此，能够抑制接合构造JS1损坏。
前头部件21被安装具有磁力的结合部件40。因此，前头部件21的材料也可以不是强磁性体。因此，作为前头部件21的材料，可以使用以Nb基合金、Mo基合金等为代表的非磁性的高强度耐热材料。进而，作为前头部件21的材料，也可以使用陶瓷等的非磁性材料。
在插塞11的前端面201及其附近的表层部分，从圆坯BL受到高热，穿孔轧制时的温度成为1000℃左右的高温。但是，在上述表层部分以外的其他区域中，即使是穿孔轧制时，其温度也是300℃以下。因此，在穿孔轧制中结合部件40也具有磁力，插塞主体31维持强磁性。
由于前头部件21通过结合部件40的磁力与插塞主体31结合，所以与以往的接合方法(烧嵌及螺钉固定等)相比，能够将前头部件21从插塞主体31容易地拆装。如上述那样，穿孔轧制中的前头部件21与插塞主体31相比被施加较高的热量及外力，容易熔损。但是，在本第1实施方式中，能够将前头部件21容易地从插塞主体31拆下，能够将新的其他前头部件21在短时间中容易地结合到插塞主体31上。即，前头部件21或插塞主体31的更换较容易。这样，本第1实施方式的插塞11其部分性的更换较容易，维护性良好。结果，能够提高插塞11的寿命。
图5是图3中的线段V－V的横剖视图。如图3及图5所示，在柱状部CO1的外周面CS1上形成槽GR1。槽GR1绕轴线CL延伸，具有槽底GB1。
在图5中，将多个结合部件40安装在槽GR1内。因此，多个结合部件40被绕轴线CL配置。因此，通过磁力吸附的面积变大，结合力增加。结合部件40被用周知的方法固定到槽GR1中。例如，结合部件40既可以通过烧嵌固定在槽GR1中，也可以使用粘接剂固定。结合部件40也可以使用螺钉或螺栓等的固定部件固定到槽GR1中。另外，只要在槽GR1中配置1个以上的结合部件40就可以。
如图5所示，插入到槽GR1中而安装的结合部件40的表面40S优选的是配置在比柱状部CO1的外周面CS1靠槽底GB1侧。换言之，优选的是结合部件40以在结合部件40的表面40S与槽GB1的开口面(相对于柱状部CO1的外周面CS1为同面的面)之间产生间隙的方式嵌入在槽GB1中。在这样的结构中，结合部件40不从外周面CS1突出到外侧。因此，当前头部件21被安装在插塞主体31上时，结合部件40不易与接合孔HO1的内周面HS1接触。结果，在接合时及穿孔轧制时，能够抑制结合部件40破裂或损坏。
如图3所示，结合部件40更优选的是安装在从柱状部CO1的后端(后端面CE1)离开的位置。结果，在接合时，结合部件40不与接合孔HO1的底面HB1接触，代之而后端面CE1与底面HB1接触。
如上述那样，在穿孔轧制时，插塞11被向圆坯BL推入。此时，插塞11在轴线CL方向受到较强的外力。通过该外力，将前头部件21推压在插塞主体31上。
假如在结合部件40被安装在外周面CS1的后端上、在接合时接触在底面HB1上的情况下，通过该外力将结合部件40推压在底面HB1上。结果，结合部件40容易损坏。
如图3所示，在结合部件40被安装在从外周面CS1的后端离开的位置上的情况下，在穿孔轧制中，在轴线CL方向上作用的外力施加在后端面CE1上而不易施加在结合部件40上。结果，结合部件40不易损坏。
在本第1实施方式中，前头部件21的大小没有被特别限制。例如如图6所示，前头部件21也可以从插塞11的前端具有1/3以上的长度。此时，前头部件21的表面也可以不仅是轧制部还包括匀整部。
进而，如图7所示，插塞主体31能够分割为前部350和后部360，前部350及后部360也可以具备具有与接合构造JS1同样的结构的接合构造JS10。即，接合构造JS1也可以在插塞11上设置多个。接合构造JS10与接合构造JS1同样，包括柱状部CO1和接合孔HO1，还具备结合部件40。该情况下，插塞主体31的前部350及后部360和前端部件21是相互可拆装的插塞片。即，构成插塞11的插塞片的数量既可以如图2所示那样是两个，也可以如图7所示那样是3个。进而，构成插塞11的插塞片的数量也可以是4个以上。
[第2实施方式]
在上述第1实施方式的接合构造JS1中，结合部件40安装在柱状部CO1的外周面CS1上。但是，插塞也可以具备接合构造JS1以外的其他结构的接合构造。
图8是第2实施方式的插塞12的接合构造的纵截面。如图8所示，插塞12具备前头部件22和插塞主体32。插塞12与插塞11相比，代替接合构造JS1而具备新的接合构造JS2。插塞12的其他结构与插塞11相同。
具体而言，前头部件22具备接合部JP22代替接合部JP21。前头部件22的其他结构与前头部件21相同。接合部JP22具备柱状部CO2。柱状部CO2与柱状部CO1相比，在其外周面CS2上没有形成槽，没有安装结合部件40。柱状部CO2的其他结构与柱状部CO1相同。
插塞主体32具备接合部JP32代替接合部JP31。插塞主体32的其他结构与插塞主体31相同。接合部JP32包括接合孔HO2。接合孔HO2与接合孔HO1相比，在其内周面HS2上形成槽GR2，在槽GR2中安装结合部件40。接合孔HO2的其他结构与接合孔HO1相同。
即，在接合构造JS2中，不是柱状部CO2的外周面CS2，而在接合孔HO2的内周面HS2上安装多个(或者也可以是1个以上)结合部件40。因此，没有安装结合部件40的接合部JP21、即前头部件22的至少柱状部CO2的材料是强磁性体。
具有以上的结构的接合构造JS2也与接合构造JS1同样，可以通过磁力将前头部件22结合到插塞主体31上。
槽GR2绕轴线CL延伸。因此，多个结合部件40配置在轴线CL周围。结果，被磁力吸附的面积变大，结合力增加。在本第2实施方式中，与第1实施方式同样，优选的是将结合部件40的表面40S配置在比内周面HS2靠槽底GB2侧。换言之，优选的是将结合部件40以在结合部件40的表面40S与槽GB2的开口面(相对于接合孔HO2的内周面HS2为同面的面)之间产生间隙的方式嵌入在槽GB2中。
[第3实施方式]
图9是第3实施方式的插塞13的接合构造JS3的纵截面。如图9所示，插塞13具备前头部件21和插塞主体32。在此情况下，接合构造JS3由接合部JP21和接合部JP32构成。即，在接合构造JS3中，在柱状部CO1的外周面CS1和接合孔HO2的内周面HS2的两者上安装结合部件40。
外周面CS1的结合部件40和内周面HS2的结合部件40相互对置配置，配置为相互吸引。因此，前头部件21通过磁力与插塞主体32结合。
在插塞13中，作为前头部件21的接合部JP21及插塞主体32的接合部JP32的材料，可以使用非磁性材料。
[第4实施方式]
在上述第1～第3实施方式中，前头部件21、22的接合部JP21、22具备柱状部CO1、CO2，插塞主体31、32的接合部JP31、32具备接合孔HO1、HO2。但是，即使柱状部CO配置在插塞主体上、接合孔HO配置在前头部件上，也能够得到与上述第1～第3实施方式同样的效果。
图10是第4实施方式的插塞14的接合构造JS4的纵剖视图。如图10所示，插塞14具备前头部件24和插塞主体34。插塞14与插塞11相比，具备新的接合构造JS4代替接合构造JS1。插塞14的其他结构与插塞11相同。
具体而言，前头部件24具备接合部JP24代替接合部JP21。前头部件24的其他结构与前头部件21相同。接合部JP24包括接合孔HO4。接合孔HO4从前头部件24的后端面242沿轴线CL方向延伸，作为其表面而具有内周面HS4及底面HB4。
插塞主体34与插塞主体31相比，具备接合部JP34代替接合部JP31。插塞主体34的其他结构与插塞主体31相同。接合部JP34具备柱状部CO4。柱状部CO4从插塞主体34的前表面341在轴线CL方向上延伸，作为其表面而具有外周面CS4及前端面CE4。在接合时，柱状部CO4被插入到接合孔HO4中。
在接合孔HO4的内周面HS4上，形成绕轴线CL延伸的槽GR4，向槽GR4插入并安装多个结合部件40。
这样，前头部件24的接合部JP24具备接合孔HO4、插塞主体34的接合部JP34具备柱状部CO4的接合构造JS4也与其他接合构造JS1～JS3同样，可以通过结合部件40的磁力将前头部件24结合到插塞主体34上。在本第4实施方式中，插塞主体34的材料是强磁性体。
在接合构造JS4中，也优选的是结合部件40的表面40S配置在比内周面HS4靠槽GR4的槽底GB4侧。换言之，优选的是结合部件40以在结合部件40的表面40S与槽GB4的开口面(相对于接合孔HO4的内周面HS4为同面的面)之间产生间隙的方式嵌入在槽GB4中。
[第5实施方式]
图11是第5实施方式的插塞15的接合构造JS5的纵剖视图。如图11所示，插塞15具备前头部件25和插塞主体35。插塞15与插塞14相比，具备接合构造JS5代替接合构造JS4。
前头部件25与前头部件24相比，具备接合部JP25代替接合部JP24。前头部件25的其他结构与前头部件24相同。插塞主体35与插塞主体34相比，具备接合部JP35代替接合部JP34。插塞主体35的其他结构与插塞主体34相同。前头部件25的接合部JP25具备接合孔HO5，插塞主体35的接合部JP35具备柱状部CO5。
在插塞15中，与插塞14相比，结合部件40不是安装到接合孔HO5而是安装到柱状部CO5上。在柱状部CO5上，形成绕轴线CL延伸的槽GR5。在槽GR5中插入并安装结合部件40。在本第5实施方式中，前头部件25的材料是强磁性体。
[第6实施方式]
在第6实施方式中，与第3实施方式同样，插塞也可以具备前头部件24和插塞主体35。在此情况下，安装在前头部件24上的结合部件40在接合时与安装在插塞主体35上的结合部件40对置配置，配置为相互吸引。
如第1～第6实施方式所示，前头部件的接合部及插塞主体的接合部中的某一方具备柱状部CO，另一方具备接合孔HO。并且，结合部件40只要安装到柱状部CO的外周面CS及接合孔HO的内周面HS的至少一方上就可以。并且，只要使与安装结合部件40的接合部不同的其他接合部的材料为强磁性体就可以。如果是具有这样的结构的接合构造JS，则能够通过结合部件40的磁力将前头部件结合到插塞主体上。
[第7实施方式]
在第1～第6实施方式中，将结合部件40安装到柱状部CO的外周面CS及接合孔HO的内周面HS的至少某一方上。但是，结合部件40也可以安装到其他部分上。
图12是第7实施方式的插塞17的接合构造JS7的纵剖视图。如图12所示，插塞17具备前头部件27和插塞主体37。插塞17与插塞11相比，具备新的接合构造JS7代替接合构造JS1。插塞17的其他结构与插塞11相同。
前头部件27具备接合部JP27代替接合部JP21，其他结构与前头部件21相同。接合部JP27具备柱状部CO7。
插塞主体37具备接合部JP37代替接合部JP31，其他结构与插塞主体31相同。接合部JP37包括接合孔HO7。柱状部CO7具有外周面CS7及后端面CE7作为其表面。接合孔HO7具有内周面HS7及底面HB7作为其表面。柱状部CO7被插入到接合孔HO7中。此时，柱状部CO7的后端面CE7与接合孔HO7的底面HB7对置，优选的是与底面HB7接触。
结合部件40被安装到柱状部CO7的后端面CE7上。在此情况下，结合部件40例如是板状。也可以将多个结合部件40安装到接合孔HO7中。
在后端面CE7上形成具有底面HB70的安装孔HO70，结合部件40被配置在安装孔HO70内，通过烧嵌、粘接等而安装。
即，在本第7实施方式的插塞17中，在柱状部CO7的后端面CE7上安装结合部件40。在此情况下，插塞主体37的接合部JP37的材料是强磁性体。
具有以上的结构的接合构造JS7也与其他接合构造JS同样，通过结合部件40的磁力能够将前头部件27结合到插塞主体37上。
结合部件40的表面40S(与底面HB7对置的表面)优选的是配置在比后端面CE7靠底面HB70侧。换言之，优选的是将结合部件40插入在安装孔HO70中，以在结合部件40的表面40S与安装孔HO70的开口面(相对于柱状部CO7的后端面CE7为同面的面)之间产生间隙。
如上述那样，插塞17在穿孔轧制时在轴线CL方向上受到较强的外力。因此，后端面CE7一边与底面HB7接触一边被强力推压。假如在结合部件40比后端面CE7向外侧突出的情况下，由于结合部件40与底面HB7接触，所以有在穿孔轧制时结合部件40损坏的情况。如果将结合部件40的表面40S配置在比后端面CE7靠底面HB70侧，则能够抑制结合部件40的损坏。
另外，如图13所示，与第1～第6的实施方式同样，也可以将结合部件40不是安装到后端面CE7上而是安装到接合孔HO7的底面HB7上。在此情况下，在底面HB7内还形成用来将结合部件40插入的安装孔。在此情况下，前头部件27的接合部JP27(柱状部CO7)的材料是强磁性体。
进而，也可以在柱状部CO7的后端面CE7及接合孔HO7的底面HB7的两者上安装结合部件40。在此情况下，优选的是将后端面CE7的结合部件40和底面HB7的结合部件40相互对置配置，更优选的是以相互吸引的方式配置。
进而，如图14所示，也可以是前头部件27的接合部JP27具备接合孔HO7代替柱状部CO7，插塞主体37的接合部JP37具备柱状部CO7代替接合孔HO7。并且，结合部件40只要安装到柱状部CO7的前端面CE7及接合孔HO7的底面HB7的至少一方上就可以。
即，只要前头部件的接合部及插塞主体的接合部中的某一方具备柱状部CO而另一方具备接合孔HO，将结合部件40安装在柱状部CO的端面CE及接合孔HO的底面HB的至少一方上就可以。并且，只要使与安装着结合部件40的接合部不同的接合部的材料为强磁性体就可以。
在上述第1～第7实施方式中，柱状部CO的横剖形状(截面形状)是圆。但是，柱状部CO的横剖形状也可以不是圆，例如也可以是多边形或椭圆。在此情况下，虽然前头部件不自由旋转，但与上述第1～第7实施方式同样，前头部件可拆装地结合到插塞主体上。
进而，柱状部CO也可以具备宽度朝向端面CE变窄的锥形状。在此情况下，优选的是，接合孔HO具有宽度朝向底面HB变窄的锥形状。如果是这样的形状，也能够通过结合部件40将前头部件结合到插塞主体上。
在上述第1～第7实施方式中，接合构造JS包括多个结合部件40。但是，接合构造JS也可以仅具备1个结合部件40。此外，在上述第1～第7实施方式中，构成插塞的插塞片的数量只要是多个就可以。
在上述第1～第7实施方式中，作为本发明的插塞，例示了在穿孔机中使用的插塞。但是，本发明的插塞也可以作为辗轧机用的插塞应用。即，本发明的插塞能够广泛地适用于用于热制管的插塞。
实施例
准备多个种类的插塞，使用各插塞将圆坯穿孔轧制。并且，调查各插塞熔损之前的轧制次数(以下，也称作通过次数)。
[试验方法]
准备表1所示的构造的插塞。
[表1]
如表1所示，标记1的插塞虽然具有与图2相同的外周面的形状，但将前头部件和插塞主体一体地制造，具有不能分离的以往的结构。标记1的插塞的材料是Cr－Ni类低合金。
另一方面，标记2及标记3的插塞具有与图2相同的结构，前头部件和插塞主体能够分离。在标记2的前头部件、插塞主体及标记3的插塞主体中，都使用与标记1相同的化学组成的Cr－Ni类低合金。另一方面，在标记3的前头部件中，使用相比Cr－Ni类低合金耐磨损性、耐烧粘性及耐熔损性良好的Nb基合金。
使用标记1～3的插塞，将圆坯进行穿孔轧制。圆坯的材料是含有13质量％的Cr的所谓13Cr类合金。圆坯的直径是70mm，长度是400mm。将圆坯加热到1220℃，进行穿孔轧制，制造出外径74mm、壁厚8.5mm、长度900mm的中空坯管。
在穿孔轧制时，在标记2的插塞中，每当将两条圆坯穿孔轧制(即，每通过两次)，就将前头部件更换为新的前头部件。
在以上的穿孔轧制的条件下，在各标记的插塞的插塞主体熔损之前继续穿孔轧制。每当将1条圆坯穿孔轧制，就通过目视观察在插塞上是否发生了熔损。在n次穿孔轧制后确认了熔损的情况下，将通过次数定义为n－1次。
[试验结果]
将试验结果表示在表1中。如表1所示，标记1的插塞的通过次数是两次，相对于此，在标记2及标记3的插塞中，通过次数是10次。此外，在使用标记2的插塞的穿孔轧制中，由于能够容易地更换前头部件，所以抑制了轧制效率的下降。
以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式不过是用来实施本发明的例子。由此，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够将上述实施方式适当变形而实施。
标号说明
1 穿孔机
11～15、17 插塞
21、22、24、25、27 前头部件
31、32、34、35、37 插塞主体
CO1、CO2、CO4、CO5、CO7 柱状部
HO1、HO2、HO4、HO5、HO7 接合孔
JP21、JP22、JP24、JP25、JP27、JP31、JP32、JP34、JP35、JP37 接合部
Claims (10)
1.一种热制管用插塞，在无缝管的热制管中使用，其特征在于，
具备：
多个插塞片，能够相互拆装；以及
结合部件，将上述插塞片彼此通过磁力结合；
相互结合的上述插塞片彼此中的一方的上述插塞片具有在上述热制管用插塞的轴线方向上延伸的柱状部，另一方的上述插塞片具有在上述热制管用插塞的轴线方向上延伸、供上述柱状部插入的接合孔；
上述结合部件是安装在上述柱状部及上述接合孔的至少一方上的永久磁铁。
2.如权利要求1所述的热制管用插塞，其特征在于，
上述柱状部及上述接合孔的截面形状是圆。
3.如权利要求1或2所述的热制管用插塞，其特征在于，
上述结合部件安装在上述柱状部的外周面及上述接合孔的内周面的至少一方上。
4.如权利要求3所述的热制管用插塞，其特征在于，
在上述柱状部的外周面上安装着上述结合部件的情况下，上述接合孔形成在作为上述插塞片的至少一部分的强磁性体上；
在上述接合孔的内周面上安装着上述结合部件的情况下，上述插塞片的至少上述柱状部由强磁性体形成。
5.如权利要求4所述的热制管用插塞，其特征在于，
上述结合部件在上述柱状部的外周面及上述接合孔的内周面的至少一方上，围绕上述热制管用插塞的轴线配置有1个以上。
6.如权利要求4或5所述的热制管用插塞，其特征在于，
在上述柱状部的外周面上安装着上述结合部件的情况下，在从上述柱状部的端离开的位置处安装着上述结合部件；
在上述接合孔的内周面上安装着上述结合部件的情况下，在从上述接合孔的开口端离开的位置处安装着上述结合部件。
7.如权利要求3～6中任一项所述的热制管用插塞，其特征在于，
在上述柱状部的外周面及上述接合孔的内周面的至少一方上形成有槽；
上述结合部件以在上述结合部件的表面与上述槽的开口面之间产生间隙的方式嵌入在上述槽中。
8.如权利要求1或2所述的热制管用插塞，其特征在于，
上述结合部件安装在上述柱状部件的端面及上述接合孔的底面的至少一方上。
9.如权利要求8所述的热制管用插塞，其特征在于，
在上述柱状部的端面上安装着上述结合部件的情况下，上述接合孔形成在作为上述插塞片的至少一部分的强磁性体上；
在上述接合孔的底面上安装着上述结合部件的情况下，上述插塞片的至少上述柱状部由强磁性体形成。
10.如权利要求9所述的热制管用插塞，其特征在于，
在上述柱状部的端面及上述接合孔的底面的至少一方上形成有安装孔；
上述结合部件以在上述结合部件的表面与上述安装孔的开口面之间产生间隙的方式插入在上述安装孔中。
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