|
Ударные инструменты
Молотки — не менее важная составляющая кузнечного ремесла, чем наковальня. При помощи молотков осуществляется большая часть кузнечных работ . В зависимости от размера и массы кузнечные молотки подразделяются на ручники, боевые молоты и кувалды.
Ручники
Ручники относятся к малой весовой категории и используются кузнецом для ковки изделий небольшого размера. Средняя масса ручника — 1-2 кг, хотя бывают и более тяжелые экземпляры массой до 4-5 кг. Рукоятка ручника должна иметь длину не более 35 см. Головку ручника изготавливают методом ковки из углеродистой или легированной стали марок 45, 50 и 40Х. Бой и задок головки обрабатывают до твердости 48-52 НОС.
Для большинства операций ковки лучше
всего подходят ручники с тяжелой головкой с клиновидным продольным или поперечным
задком. При этом используется не только боек ручника (для основной ковки),но и его задок (для разгона металла). Ручники с легкой головкой с шаровидным задком удобнее использовать в работе с помощниками-молотобойцами. Ручник держит в одной руке сам кузнец. Траектория движения ручника во время ковки должна быть не прямой, а закругленной с Для работы с проволокой и для нанесения несильных ударов рекомендуется использовать деревянную киянку.
Боевые молоты и кувалда
Боевые молоты, предназначенные для ковки крупных изделий, весят 10-12 кг. Длина рукоятки кузнечного молота составляет 70-95 см и подбирается в зависимости от роста кузнеца или молотобойца. Головки боевых молотов бывают:
— с односторонним клиновидным задком,
— с поперечным двусторонним задком,
— с продольным двусторонним задком.
Головку молота получают методом ковки из углеродистой или легированной стали марок 45, 50, 40Х, У7 и У8. Бой и задок термически обрабатывают до твердости 48-52 НРС.
При ковке с использованием подкладных инструментов удар молота должен быть строго вертикальным относительно подкладного инструмента. Последний удар — обязательно слабый, чтобы не повредить налич-ник наковальни!
Для крупных изделий, во время ковки которых требуется большая ударная сила, используют кувалду. Масса кувалды составляет 8-10 кг в среднем, а в редких случаях достигает даже 16 кг. Длина рукоятки зависит от массы и варьируется от 60 до 90 см. В зависимости от вида кузнечных работ используют кувалды 3-х типов:
— тупоносую с двумя плоскими ударными концами,
— остроносую с продольными клиновидными концами,
— остроносую с поперечными клиновидными концами.
Во время работы молотобоец держит кувалду обеими руками. При этом он стоит справа или слева от кузнеца. Удары наносятся прямо, всем бойком. Обычно при ковке металла применяют локтевые и плечевые удары. При работе с толстыми заготовками используют сильные навесные удары, при которых инструмент описывает почти полный круг.
Ударные инструменты подбирают с таким расчетом, чтобы при длительной работе с ними не уставали руки.
Все молотки должны быть проверены на качество крепления головки на рукоятке! Насадочное отверстие в головке любого молотка — всад — должно быть эллипсовидной формы с расширением от центра к боковым граням (с уклоном 1:10). Желательно, чтобы металлический клин, загоняемый в головку, имел завершенную форму. Клин забивают наклонно к вертикальной оси на глубину, равную 2/3 ширины головки молота. В этом случае крепление рукоятки с головкой будет особенно прочным. Но даже самое надежное крепление со временем расшатывается. Поэтому ударные инструменты необходимо периодически проверять.
Рукоятки ударных инструментов обычно выполняют из прочных сортов клена, березы, ясеня, рябины, а лучше из граба или американского орехового дерева. Нередко рекомендуемая белая акация не самый лучший материал для рукояток кузнечных молотков: после сушки она становится хрупкой. К свободному концу рукоятка несколько утолщается. Следует обратить внимание, что в месте крепления головки рукоятка часто ломается. Поэтому при первом же появлении трещин ее необходимо заменить.
Иногда рукоятку кувалды делают металлической и прочно приваривают к головке. Делать этого не рекомендуется, так как, несмотря на желаемую прочность, такая кувалда будет передавать импульс от удара на руку молотобойца.
Подкладные инструменты
Группа подкладных инструментов неоднородна: в зависимости от формы и назначения инструментов она распадается на 3 подгруппы.
Подкладные инструменты первого типа
К первой подгруппе относятся подкладные инструменты, которые помещаются между молотом и наковальней. Большая часть инструментов данной подгруппы имеет рукоятку. В отличие от ударных, рукоятки подкладных инструментов не расклинивают в отверстии головки. В противном случае удары молота будут "отзываться" в руках кузнеца. Рукоятку выполняют из тех же пород древесины, что и для ударных инструментов: березы, клена, рябины, граба, американского орехового дерева. Можно использовать рукоятку из толстой проволоки, которую просто закручивают в горячем состоянии вокруг головки инструмента.
Зубила
Для рубки металлических заготовок в горячем и холодном состоянии используют зубила (секачи). Головка зубила состоит из 3-х частей:
— выпуклой поверхности, по которой наносят удары молотом;
— средней части со всадом (отверстием) для рукоятки;
— ножа (лезвия) различной формы.
Головку зубила получают из высокоуглеродистых или легированных сталей марок 45, 50, 6ХС, 7ХФ, 8ХФ, У7, У8, У7А и У8А. Для горячей рубки предназначены зубила с тонким лезвием, заточенным под углом 15-30'';
для рубки холодного металла — с более толстым лезвием с углом заточки в 60-70''. Чтобы зубило не схватилось с металлом, его лезвие перед рубкой протирают функциональные возможности и назначение зубила. Так, зубила с прямым ножом предназначены для поперечной и продольной рубки: для поперечной рубки берут зубило с лезвием, расположенным параллельно оси рукояти; для продольной рубки - с лезвием
Зубило с лезвием, имеющим кривизну, применяют для вырезки различных криволинейных элементов из листового металла. Зубило с фасонным лезвием используют для вырубки криволинейных контуров из изогнутых заготовок.
Для получения среза без уклона приме-
няется зубило с односторонней заточкой. Изделия с наклонными торцами или фаска получаются при помо-щи зубила с двусторонней заточкой.
Зубило подбирают в зависимости от задач и размера изделия. Прежде чем приступать к рубке, под рабочую заготовку кладут железный или медный лист, который предохранит лезвие инструмента от затупления, а лицо наковальни от повреждения. Рубку производят на незакаленной площадке между лицом и коническим рогом наковальни. Во время рубки зубило ставят строго вертикально. Первые и последние удары должны быть слабыми. На начальном этапе рубки необходимо, чтобы лезвие зубила плавно вошло в металлическую заготовку. Слабина ударов в конце рубки обусловлена техникой безопасности: отрубленная с силой часть заготовки может отлететь в сторону и ранить кузнеца. Отрубленный конец направляют от себя и в безопасную сторону.
Пробойники, прошивни и пуансоны
Пробойники, прошивни и пуансоны используютдля выбивания в железных заготовках отверстий.
Пробойники предназначены для получения углублений и отверстий в листовых заготовках и поков-ках (откованных заготовках). Головка пробойника снабжена конусовидным бородком, благодаря которому и по-лучаются отверстия различного диаметра. Конусовидная форма бородка облегчает выемку инструмента из про-битого отверстия. Чаще всего используют пробойники с прямоугольной, квадратной и круглой рабочей частью. Головку пробойника изготавливают из углеродистой или легированной стали марок 40, 45, 6ХС, У7, У8 и У8А. Бо-родок обрабатывают до твердости 45-50 НЯС на длине 30 мм, а верхнюю часть головки — до 30-40 ННС.
Во время работы пробойник помещают над круглыми отверстиями в основании рога стационарной наковаль-ни. На отверстие кладут горячую заготовку. Первым ударом небольшой силы намечают на заготовке точку буду-щего отверстия. Само отверстие пробивают несколькими сильными ударами ручника по головке пробойника.
В работе с коваными изделиями большого сечения сподручнее использовать прошивни и пунсоны. В отличие от пробойников, эти подкладные инструменты не имеют рукояток. Для получения сквозного отверстия прошивни сначала вбивают с одной, а затем — с противоположной стороны заготовки.
Пунсоны используют для нанесения орнамента. На рабочей поверхности пуансоном выгравированы отдельные элементы будущего орнамента. Инструмент устанавливают на требуемом участке металлической заготовки и ударами ручника проковывают орнамент.
Гладилки
Для выравнивания поверхности поковки и удаления следов ударных инструментов используют гладилки различных форм и размеров (рис. 28). В результате уплотнения верхних слоев металла, подвергшегося выравниванию гладилкой, поверхность изделия становится блестящей. Кроме того, увеличивается коррозийная стойкость металла.
Головка гладилки имеет плоскую или полукруглую тщательно отшлифованную рабочую поверхность. Края рабочей поверхности немного приподняты, чтобы они не отпечатывались на поверхности поковки. Гладилки с квадратной рабочей поверхностью размером 100x100 мм используют для выравнивания больших плоскостей. Для выглаживания небольших поверхностей лучше использовать гладилки с прямоугольной или квадратной ра-бочей поверхностью размером 50x50 мм. Радиусные поверхности выравнивают гладилками с цилиндрической поверхностью. В последнем случае выравнивание удобнее производить на роге наковальни.
Головку гладилки изготавливают из стали марок 40,45 и 50. Рабочую поверхность инструмента обрабатывают до твердости 40-50 НПС, а верхнюю часть головки — до 30-40 НРС.
Подкладные инструменты второго типа.
Вторую подгруппу подкладных инструментов образуют кузнечные инструменты, крепящиеся к наковальне. Их отличительной особенностью является четырехгранный хвостовик, который вставляется в квадратное отверстие в хвосте наковальни.
Подсечки предназначены для рубки заготовок. Обычно подсечки выпускают в комплекте с зубилами. Для рубки заготовок небольшой толщины используют только подсечку; для разрубания толстых заготовок необходимы как подсечка, так и зубило.
Подсечки изготавливают из стали марки 50 с твердостью рабочей поверхности 50-55 НРС.
Металлическую заготовку кладут на нож подсечки, заточенный под углом 60 градусов, и ударяют по ней ручником. Чтобы не затупить лезвие подсечки, удары должны быть несильными, а рубку не следует доводить до конца. Заготовку окончательно перерубают на ребре наковальни легким ударом ручника.
Оправки используют для гибки, ковки уклонов и сварки звеньев цепи.
Конусные оправки (конусы) предназначены для гибки и расширения отверстий. Вилки служат для гибки и завивки заготовок.
Подкладные инструменты третьего типа
Эти подкладные инструменты состоят из двух частей, которые, как правило используют вместе: нижнего инструмента — нижника и верхнего инструмента — верхника. Нижник имеет четырехгранный хвостовик, который вставляют в квадратное отверстие на хвосте наковальни.Верхник снабжен рукояткой, позволяющей держать инструмент в руках.
Обжимки
Обжимки используют для придания откован-ной заготовке правильной формы: цилиндричес-кой, прямоугольной или многогранной. Нижнюю часть обжимок вставляют в квадратное отверстие на хвосте наковальни; верхнюю часть инструмен-та устанавливают прямо над нижником. По верх-нику наносят сильные удары до полного смыкания обеих частей. Для получения заготовки большей
длины, ее постепенно перемещают, как бы протаскивают через обжимки.
Обжимки изготавливают из стали марки 45, 50 или углеродистой стали У7. Рабочую поверхность обраба-
тывают до твердости 45-50 НВС, а верхнюю часть инструмента — до 30-40 НРС.
Подбойки
Назначение подбоек — раздача (расплющивание) металлической заготовки. Кроме того, подбойки при-меняют для получения углублений, канавок и т.п. Этот инструмент используют как с нижником, так и без не-го. Для работы берут подбойки с радиусом рабочей части от 8 до 30 мм. Как и обжимки, подбойки делают из стали марки 45, 50 или углеродистой стали У7.
Гвоздильня
Гвоздильня и формовальная плита
В мастерской кузнеца обязательно должны быть гвоздильни и фор-мовальная плита (форма), которые используют для получения шляпок гвоздей, болтов, заклепок и прочих метизов, атакже для изменения фор-мы конца стержня. Эти инструменты плотно укладывают на плоскую по-верхность стационарной наковальни, чтобы во время работы они не треснули.
Самая простая гвоздильня представляет собой форму, в ко-торой можно получить один-единственный вид шляпки. Многорядная гвоздильня — это металлическая плита с многочисленными отверстиями различной формы. При помощи шляпных молотков на гвоздильне прида-ют головке гвоздя, болта или заклепки любую нужную конфигурацию. В отверстие гвоздильни вставляют металлический стержень и серией ударов вбивают его так, чтобы он заполнил собой отверстие. После это-
го гвоздильню переворачивают и готовую деталь выбивают из отверстия. Для облегчения удаления деталей из гвоздильни стенки отверстий имеют незначительный уклон.
Гвоздильни изготавливают из стали марки 45 или углеродистых сталей У7, У7А и обрабатывают до твердости 45-50 НВС.
Формовальная плита имеет аналогичное гвоздильне строение и схожий принцип работы. Это массивная металлическая плита размером 30х40см и толщиной 10-20 см, с многочисленными отверстиями разнооб-разной формы и всевозможного размера, предназначенными для выбивания отверстий. На боковых гранях формовальной плиты вырезаны так называемые "ручьи" различного сечения, которые служат для протяжки металлических заготовок. Формовальная плита заменяет прочие подкладные инструменты и применяется при ковке различных фасонных элементов.
Захватывающие инструменты
Кузнечные клещи предназначены для извлечения нагретых заготовок из горна и для их держания в процессе ковки (рис. 35). Клещи состоят из 2-х клещевин, соединенных заклепкой. Головная часть клещей снабжена губками, позволяющими удерживать заготовку. В зависимости от формы губок клещи бывают продольными, поперечными, продольно-поперечными и специальными. Длинная часть клещей выполняет функцию рукоятки. Во время ковки тяжелых изделий на протяжении длительного времени рукоятки клещей стягивают округлым или скобообразным фиксатором — шпандырем.
Существует огромное количество кле-щей, которые условно делятся на 2 группы:
— основные клещи, предназначенные для держания заготовки во время ковки;
— вспомогательные клещи, предназ-наченные для перемещения заготовки по кузнице.
основном клещи различают по форме губок. Каждому профилю и размеру обра-батываемой заготовки соответствует нужный профиль и размер губок клещей. Так, цилиндрические заготовки удобнее
|
