кузнечное оборудование и инструмент

Кузнечное оборудование и инструмент

Наковальня

На наковальне металлу придается необходимая форма, проводится закалка и другие основные операции. Стационарные наковальни делают из прочной легированной стали, их масса достигает 350 кг. На нее приходится большая нагрузка, и поэтому она должна обладать устойчивостью и прочностью. При легком ударе кузнечным молотом хорошая наковальня издает ровный и чистый звук, если в ней есть трещины или пустоты, звук получается глухим. На рабочей поверхности наковальни при надпиливании остается только едва заметный след.
Наиболее распространены двурогие наковальни, но встречаются и однорогие. Рогом называется выступ на ее боковой части, который в зависимости от назначения имеет разную форму. У большинства однорогих наковален он конусообразной формы и предназначен для гибки и раскатки закругленных частей изделий, второй рог делается в виде усеченного конуса и удобен для загибания на углы, меньшие 90°.
С противоположной стороны наковальня имеет похожий на рог выступ квадратной формы — хвост. Он используется для гибки под прямым углом, у однорогих наковален для этой цели служит край рабочей поверхности.
Плоская поверхность в центре наковальни называется лицом, на ней производится большинство операций плоской ковки. Для большей прочности на нее иногда наваривается пластина из прочной стали — наличник.

На рабочей поверхности со стороны рога имеется одно или несколько круглых отверстий для пробивания в заготовках отверстий. С другой стороны сделано квадратное отверстие 35 х 33 мм для установки подкладного инструмента
Наковальня опирается на башмак, который имеет четыре крепежных отверстия и выемку в нижней части основания. В нее вставляется центральный шип, скрепляющий наковальню с подставкой.
Под наковальню необходимо сделать прочную деревянную или песочную подушку, которая гасила бы импульс от удара по лицевой части. Крепление производится с помощью костылей, вставляющихся в отверстия ноги, или хомутами. Для большей устойчивости основание немного вкапывают в землю.
Лицевая поверхность должна располагаться строго горизонтально. Вокруг наковальни оставляют свободное место, на котором, не мешая друг другу, могут работать кузнец и молотобоец.
Для удобства ее размещают на расстоянии 1,5 м от горна рогом от него.
Высота, на которой устанавливается наковальня делается такой, чтобы удар молотом по наличнику приходился горизонтально. При этом работающий не должен тратить дополнительных усилий на подгонку удара — нагибаться или слишком высоко поднимать инструмент вверх.
Поверхности горна и наковальни должны располагаться примерно на одном уровне, что уменьшает усилия при переносе деталей.

Горн

По конструкции различаются стационарные и переносные горны. Стационарные делаются из кирпича, или из металла и кирпича. Столешница обычно квадратная (100 х 100 или 100 х 150 см) и изготавливается из строительного кирпича. В центре делается ровное углубление для очага размерами 40 х 40 х 15 см и выкладывается огнеупорным кирпичом.
В углубление засыпается топливо, там же нагреваются заготовки.
Часть образующихся при сгорании топлива шлаков удаляется через внутреннюю трубу, часть улавливается зонтом и выходит через наружную трубу.
Внутренняя труба при этом накаляется, вследствие чего увеличивается тяга.
На дне очага делается отверстие для подачи воздуха, над которым устанавливается чугунная решетка. Под ней находится устройство, внешне напоминающее конфорку газовой плиты, — фурма. Она служит для равномерного распределения воздуха по очагу и защищает воздухопровод от попадания в него шлаков и золы.
В нижней части фурмы делается шлакосборник, или крышка, в котором скапливаются мелкие частички шлака. Его периодически открывают и очищают от отходов. Отверстие для подачи воздуха располагается сбоку, в стенке фурмы, и снабжается заслонкой, чтобы обеспечить равномерную подачу воздуха.
Тепло может располагаться и в боковой стенке очага, тогда это горн с боковым дутьем. Устройство его значительно проще, он не имеет решетки и шлакосборника, а отходы удаляются через канал, располагающийся в задней части.

Подача воздуха в стационарный горн осуществляется при помощи компрессора или сильного вентилятора. Переносные горны отличаются большей простотой. Их конструкции могут быть разнообразными.

Клещи

Они предназначаются для извлекания нагретых заготовок из горна и удерживания их во время ковки. Клещи состоят из двух клещевин, соединенных заклепкой; головная часть клещей с губками предназначена для захвата заготовки, задняя часть является рукояткой. По форме губок клещи делятся на:

продольные,

поперечные,

продольно-поперечные

специальные.

Кузнечные клещи должны быть по возможности легкими с пружинящими рукоятками, а для надежности во время работы рукоятки клещей стягиваются специальным кольцом ― шпандырем. Длина кузнечных клещей составляет 300―1500 мм, материал ― сталь 15, 20, 25. Заготовка должна быть плотно захваченной клещами. Но если этого не происходит, необходимо подогнать губки по форме. Для этого губки клещей нагревают в горне, зажав ими заготовку, и обжимают их ударами ручника или молота. Клещи, хорошо подогнанные, значительно повышают производительность труда и снижают травматизм.

Тиски

В кузнице обязательно надо иметь одни или несколько тисков. Самые большие — слесарные — располагаются на отдельном верстаке. Их губки должны быть снабжены специальными насадками, смягчающими давление на горячий металл.
Часто в тиски зажимают не сами заготовки, а подкладки или различные специальные приспособления, которые нельзя закрепить на наковальне. Для этого надо иметь специальные съемные тиски, закрепляющиеся на хвосте с помощью надежного винтового механизма.

Гвоздильня

Гвоздильня предназначена для изменения формы конца стержня. Обычно ее используют для получения утолщенных шляпок гвоздей, заклепок или болтов.
Простая гвоздильня имеет только одну форму и ручку. В нее вставляют меньший по размерам стержень и серией ударов деформируют выступающую часть так, что бы она заполнила собой все пространство формы. Ее стенки имеют небольшой уклон для облегчения снятия гвоздильни с заготовки.
Многорядные гвоздильни представляют собой плиту с различными по форме отверстиями, которую устанавливают на плоской поверхности. Ударами в нее вбивают металл, а затем переворачивают и выбивают готовые детали.

Гвоздильни изготовляют ковкой из сталей 45, У7, У7А и термообрабатывают на твердость 45―50 HRC

Пробойники

Пробойники служат для пробивания отверстий различной формы и размера. Наиболее часто используются пробойники с круглой, квадратной и прямоугольной рабочей частью. Ее делают слегка конусообразной, что облегчает выемку инструмента из пробитого отверстия.
Для того чтобы сделать с его помощью отверстие, инструмент ставят над круглым отверстием в основании рога, подставляют под неё горячую деталь. Наметив точку на месте будущего отверстия легким ударом, несколькими сильными ударами пробивают отверстие.

Пробойники изготавливают из стали 40, 45, У7, 6ХС с твердостью рабочей части 45―50 HRC на длине 30 мм и твердостью верхней части головки 30―40 HRC.

Для пробивки отверстий в толстых кованых изделиях применяют прошивки и специальные пуансоны, которые, в отличие от пробойников, не имеют рукояток, а удерживаются клещами. В головках молотков и кувалд отверстия имеют овальную форму, имеют двустороннюю конусность, которая образуется при пробивке отверстий с помощью овально-конических прошивней. Вначале отверстие продавливают с одной стороны заготовки, а затем переворачивают на 180° и прошивают отверстие с другой стороны. Так прошивают овальные цилиндрические отверстия в головках подкладного инструмента― пробойниках, гладилках, раскатках .

Гладилки

Гладилки используют для выглаживания поверхности изделия, удаления следов от кувалды. Рабочая поверхность гладилок хорошо отшлифована, края немного приподняты, чтобы грани не пропечатывались на поковке. Гладилки ― это парный инструмент, но можно работать и одной верхней частью. Форма инструментов может быть полукруглой, тогда выглаживать поверхность лучше на роге.

Обжимки

Обжимки предназначены для придания изделию цилиндрической или подобной ей формы. Они состоят из двух частей и используются только вместе. Формы рабочей части бывают самые разные.
Нижнюю часть закрепляют на хвосте наковальни, а верхнюю ставят точно над ней и наносят по нему сильные удары молотом до полного их смыкания. Чтобы получить большую длину изделия, его постепенно перемещают и как бы протаскивают через обжимки.

Подбойки

Подбойки используются для протяжки металлов, т. е. увеличения длины заготовки за счет уменьшения площади поперечного сечения. Они состоят из двух частей — верхней и нижней, которые аналогичны зубилу и подсечке. С помощью подбоек осуществляет вьщелка углублений, канавок.

Зубило

С помощью зубила, или секача, выполняются операции разрубания заготовки. Оно состоит из трех основных частей: головки, по которой наносятся удары молотком, отверстия для рукоятки в середине, рабочей части, или ножа, который может быть простой или фигурной формы.
Для рубки горячего металла используются зубила с двусторонней заточкой на угол 30 градусов, для холодной — на 60 градусов. Чтобы при отрубке получить срез без уклона, применяют зубила с односторонней заточкой.
Нож фасонных зубил имеет закругленную форму и служит для вырезания контуров неправильной формы.
Прочность насадки достигается за счет двустороннего уклона отверстия, поэтому дополнительного расклинивания не требуется.
Работать зубилом можно и при помощи подсечки, которую устанавливают в отверстие на хвосте наковальни. Эти инструменты выпускаются парами.

Фасонные молотки

Они применяются для художественных работ по металлу и имеют множество форм задков. Кузнецы часто используют фасонные молотки для выколотки фона и рельефа на нижнике — специальной металлической форме, которая подкладывается под заготовку.
Насадочное отверстие кувалд и некоторых молотков имеет расширение в обе стороны, чтобы повысить прочность крепления ручки. От сильных ударов клин часто расшатывается, и его время от времени подправляют.
Рукоять фасонного молотка делают деревянной, из прочных сортов дуба, клена, рябины, с небольшим утолщением к свободному концу. Она часто трескается или ломается в месте крепления молота (на него приходится наибольшая сила удара), поэтому при появлении трещин ее необходимо заменить. Для большей безопасности ручку кувалды иногда делают металлической, наглухо приваривая ее к головке. Но она намного хуже деревянной амортизирует удар, и импульс вибрирующей рукоятки передается в руку.

Ручник

Это небольшой молоток (до 2 кг), который используется кузнецом для мелких работ. Его форма зависит от выполняемой задачи, существуют ручники с закругленными, клиновидными, поперечными и продольными бойками.
Простой плоский молоток применяется для подачи команд и указания места удара при совместной работе с молотобойцем.
Деревянный молоток (киянка) служит для нанесения легких ударов по заготовке и при работе с проволокой.

Кувалда

Это основной инструмент молотобойца, с помощью которого заготовке придается нужная форма. Масса молота может достигать 8-10 кг.
Работа с кувалдой осуществляется при помощи помощника-молотобойца. Если большая сила не требуется, кузнец может сам воспользоваться коротким молотом массой 2 — 4 кг, который держат одной рукой.
Используется три вида кувалд:

тупоносые, у которых оба боевых конца плоские,

остроносые с продольным концом,

остроносые с поперечным клиновидным концом.

При работе с ними молотобоец наносит удар двумя руками, поэтому длина ручки кувалды делается 700-900 мм с учетом роста рабочего. Он должен стоять справа или слева от кузнеца.
Самый сильный удар кувалдой достигается при широком размахе, когда молоток описывает полный круг. Его применяют при работе с толстыми заготовками. Более слабые локтевой и плечевой удары служат для вытяжки, рубки и пр.
На подкладной инструмент удар должен падать строго вертикально. Последний удар делается слабым, чтобы случайно не повредить поверхность наковальни.

Шпераки

Шпераки ― это маленькие наковальни массой до 4 кг. Они устанавливаются в квадратное отверстие наковальни или втыкаются непосредственно в ее опору.
Их форма зависит от характера выполняемых работ, каждый мастер обычно делает шпераки сам с расчетом на конкретное изделие. Изготовляют шпераки методом ковки из углеродистой стали 45―50 с последующей закалкой рабочей поверхности до твердости 40―47 HRC. На них выполняется окончательная подковка мелких частей детали, гибка сложных форм и другие специальные операции.

Измерительный инструмент

Усадочная линейка используется для определения усадки детали при нагревании или остывании. Ее шкала имеет цену деления от 0,01 до 0,015 и позволяет измерять усадку на глаз, без помощи специальных формул.
Универсальный мерительный инструмент ― стальная линейка для измерения линейных размеров. Применяются различные линейки 250, 500, 1000 мм; стальной металлический метр применяется для тех же целей, что и линейка, но для компактности он состоит из отдельных звеньев, соединенных с помощью шарниров. Точность измерения такой линейкой и метром составляет 0,5 мм.

Штангенциркуль предназначен для линейных замеров, как наружных, так и внутренних, и измерения диаметров заготовок и поковок с помощью малых губок и использования глубиномера 5. Точность измерения штангенциркулем составляет О,1 мм. Десятые доли миллиметра определяются с помощью шкалы нониуса.

Угломеры и угольники предназначены для измерения угловых размеров. Широко используются в кузнечном деле угольники с постоянными углами 30, 60, 90°.

Кронциркули и нутромеры служат для измерения наружных и внутренних линейных размеров, а также диаметров заготовок и поковок. Некоторые типы кронциркулей и нутромеров оснащены измерительными шкалами. Большинство этих инструментов применяется для контроля размеров заготовок во время ковки посредством предварительной настройки по линейке на определенные размеры. Для большей точности определения размеров и надежности в работе на кронциркулях устанавливаются регулировочные винты.
Также используются шаблоны и калибры ― гребенки, представляющие собой стальную удлиненную пластину с вырезами по сторонам, причем каждый вырез делается шире указанного на нем размера на 1% с учетом теплового расширения стали.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *