Ковка

Пробойники (рис. 1.1.23 б) предназначены для пробивания отверстий и выдавливания углублений в поковках и листовых заготовках. Головка пробойника состоит из верхней части, по которой наносится удар молотом, средней части с отверстием – всадом для рукоятки и рабочей части – бородка. В зависимости от формы пробиваемых отверстий выбирают сечение бородка: круглое, овальное, квадратное, прямоугольное или фасонное. Сами бородки делаются конусными, что облегчает извлечение инструмента из заготовки и дает возможность получать отверстия различных размеров. Для различных размеров отверстий применяются разные по размерам сечения пробойники. Пробивка осуществляется следующим образом: заготовку укладывают на наковальню, а пробойник устанавливают над тем местом, где должно быть пробито отверстие, и по нему наносят удар. После этого заготовку переворачивают и удар наносят по тому же месту с противоположной стороны. В результате происходит двухстороннее уплотнение металла в зоне деформации. Последней операцией является выбивание этого уплотненного цилиндрика, который называется «выдрой». В результате такой пробивки отверстие получается без заусенцев и правильной геометрической формы.

Материал пробойников – стали 40, 45, У7, 6ХС, твердость рабочей части HRC 45–50 на длине 3–4 мм, а твердость верхней части головки HRC 40–45 единиц.

Для пробивки отверстий в более толстых кованых заготовках применяются прошивни и специальные пуансоны (рис. 1.1.23 в), которые отличаются от пробойников тем, что не имеют рукояток и удерживаются клещами. Овальные отверстия в головках молотков или кувалд, как отмечалось выше, имеют двустороннюю конусность, которая образуется при пробивке отверстия с помощью овально-конических прошивней (п. 5). Вначале отверстие продавливают с одной стороны заготовки, а затем ее переворачивают на 180° и прошивают отверстие с другой стороны. Аналогичным образом овально-цилиндрическими прошивнями (п. 6) прошивают овально-цилиндрические отверстия. В головках подкладного инструмента – гладилках, пробойниках, раскатках и т. п. всад делается овально-цилидрическим.

В кузнечной практике для облегчения извлечения прошивня из пробиваемого отверстия в предварительно намеченное углубление подсыпают немного мелкого угля, и газы, возникающие при прошивке, способствуют выталкиванию инструмента.

Гладилки (рис. 1.1.23 г) предназначены для выравнивания неровностей на поверхности поковки после обработки ее молотом. Гладилки бывают с плоскими (п. 7, 8, 9) и полукруглыми (п. 10) рабочими поверхностями различных размеров и форм. Для выравнивания больших плоскостей применяют гладилки с квадратной рабочей поверхностью больших размеров, примерно 100 x 100 мм, а для выравнивания небольших поверхностей – гладилки с квадратной поверхностью размером 50 x 50 мм или с прямоугольной поверхностью. Гладилки с цилиндрической поверхностью применяются для выравнивания галтелей и радиусных поверхностей. Приэтом для различных цилиндрических форм необходимо использовать гладилки соответствующего радиуса. Материал гладилок – стали 40, 45, 50. Твердость рабочей поверхности HRC 40–50, а твердость верхней части головки HRC 30–40.

Раскатки (надавки) (рис. 1.1.23 д) служат для ускорения раздачи металла вдоль или поперек оси, а также для выбивания цилиндрических пазов на заготовках.

Подкладной инструмент второй группы – это подсечки, конусные оправки, различные вилки, уклоны и другие приспособления для специальной ковки (рис. 1.1.24), имеют хвостовик квадратного сечения, который вставляется в соответствующее гнездо основной наковальни.

Рис. 1.1.24. Подкладной инструмент второй группы (1–7).

Подсечки (п. 1) предназначены для рубки заготовок или отрубания ее частей при помощи ручника. Кузнец накладывает заготовку на лезвие подсечки и, ударяя по ней сверху ручником, отрубает необходимую часть. При этом следует помнить, что рубку заготовки нельзя доводить до конца, чтобы не испортить лезвие подсечки. Поэтому проводят глубокую подрубку заготовки, а окончательное отделение части заготовки производят на краю наковальни легким ударом ручника. Материал подсечки – сталь 50, 40X, У7-У8 с твердостью рабочей поверхности HRC 50–55, с глубиной закалки лезвия 3–4 мм. Угол заточки лезвия 45–60°.

Конусные оправки (п. 2) применяют для расширения отверстий в поковке, раздачи колец и выполнения определенных гибочных операций.

Вилки (п. 3) предназначены для гибки заготовок под углом, по окружности или по спирали. Кроме того, к подкладным инструментам второй группы относятся различные оправки для ковки уклонов (п. 4), гибки (п.5), кузнечной сварки звеньев цепи (п. 6) и гибки петель из листового материала (п. 7).

Парный подкладной инструмент третьей группы используется для повышения производительности труда кузнецов и улучшения форм поковки. Инструмент состоит из двух частей. Нижняя хвостовиком квадратного сечения вставляется в квадратное отверстие основной наковальни, верхняя имеет рукоятку для держания. К этой группе относятся обжимки, подбойки, гвоздильни и специальные плиты-формы (рис. 1.1.25).

Обжимки (рис. 1.1.25 а, 1–3) придают предварительно откованной заготовке правильную цилиндрическую, прямоугольную или многогранную форму, подбойки (п. 4) предназначены для продольной или поперечной раздачи металла. В зависимости от назначения используются подбойки с различными радиусами рабочей части (8–30 мм).

Рис. 1.1.25. Подкладной инструмент третьей группы.

Материал обжимок и подбоек – стали 45, 50, У7. Твердость рабочих частей HRC 45–50, а верхней ударяемой части HRC 30–40.

К этой же группе можно отнести различные типы гвоздилен (рис. 1.1.25 б). Гвоздильня предназначена для высадки головок различной формы гвоздей, болтов и заклепок и представляет собой определенную форму или плиту со сквозными отверстиями.

Гвоздильни изготовляют ковкой из сталей 45, У7, У7А и термообработкой доводят до твердости HRC 45–50.

К подкладному инструменту этой же группы относится и массивная стальная плита-форма (рис. 1.1.25 в) размером 300 x 400 мм и высотой 150–200 мм, по четырем боковым граням которой имеются пазы разнообразной формы и величины: полукруглые, треугольные, четырехугольные и т. п. На торцовых поверхностях этой плиты имеются сквозные круглые, квадратные, треугольные и фасонные отверстия различных размеров. На этих формах можно производить пробивку и вытяжку, а на боковых гранях – обжимку заготовок и гибку изделий из листовых материалов.

К захватывающим инструментам относятся клещи различных видов (рис. 1.1.26), которые используют для вынимания нагретых заготовок из горна и удерживания их во время ковки. Клещи состоят из двух рукояток (п. 1), соединенных между собой заклепкой (п. 3). Передняя головная часть клещей с губками (п. 4) предназначена для захвата заготовок (п.5). Для облегчения труда кузнеца кузнечные клещи должны быть легкими, с пружинящими рукоятками, а для надежного удержания поковок во время работы рукоятки клещей могут стягиваться специальным кольцом – шпандырем (п. 2). По форме губок клещи делятся на продольные (п. 7–10, 13–17), поперечные (п. 11, 12, 18), продольно-поперечные (п. 20, 21) и специальные (п. 19).

Рис. 1.1.26. Виды клещей.

Длина кузнечных клещей составляет 300–700 мм, материал – стали 15, 20, 25.

Если имеющиеся клещи не плотно захватывают заготовку, то необходимо подогнать губки. Для этого губки клещей нагревают в горне и, зажав ими заготовку, обжимают их.

Правильно подобранные клещи значительно повышают производительность труда и снижают травматизм. Поэтому у кузнецов ручной ковки всегда большой набор различных клещей. На фото 1.1.12 показаны рабочие клещи автора.