» » Кузнечный инструмент

Кузнечный инструмент

Инструмент для ручной ковки. В процессе ручной ковки применяются следующие основные инструменты.
Наковальня служит опорой при ручной ковке, правке и рубке металла. Изготовляется наковальня из литой стали средней твердости, весом около 150 кг. Верхняя лицевая — часть наковальни в некоторых случаях наваривается стальной закаленной пластиной толщиной до 30 мм. Лицевая часть должна иметь гладкую, чисто отшлифованную и закаленную поверхность, твердость которой проверяют напильником. Если напильник оставляет на поверхности наковальни едва заметные царапины (риски), это указывает на хорошую закалку.
По форме наковальни бывают: двурогие, однорогие и безрогие. Наковальня имеет два отверстия: круглое и квадратное. Круглое отверстие служит для пробивания отверстий в поковках, а квадратное — для установки подкладных инструментов. Заостренная часть — рог наковальни — служит для загибания заготовки под разными углами, а прямоугольная часть — хвост наковальни — для загибания заготовки под прямым углом.
Кузнечный инструмент

Наковальня (рис. 25) устанавливается на деревянном, массивном, надежно заглубленном в землю стуле. Стул располагают на расстоянии 1—1,5 м от кузнечного горна так, чтобы рог наковальни находился слева от кузнеца, когда он стоит спиной к горну. Вокруг наковальни должно быть достаточно свободного места. Высота стула берется от 1,5 до 2 м; он заглубляется в землю на 1—1,5 м и выступает над ее уровнем на 0,5 м. Верхняя часть стула скрепляется одним или двумя стальными обручами, предохраняющими его от раскалывания при ударах по наковальне. Высота установленной наковальни считается правильной, если концы пальцев опущенной руки кузнеца доходят до лицевой части наковальни.
Наковальня крепится к стулу при помощи костылей, болтов и хомутов. Крепление должно обеспечивать достаточную устойчивость и горизонтальное положение лицевой части наковальни.

Шперак (рис. 26) представляет собой маленькую двурогую наковальню весом 10—50 кг, изготовленную из литой стали. Она служит в качестве опоры при ручной ковке мелких поковок, а также для загибания поковок при работе на безрогой наковальне. Шперак имеет лицевую часть и длинную ножку, оканчивающуюся квадратным хвостом. Этим хвостом шперак закрепляют в деревянном стуле, в квадратном отверстии наковальни или на верстаке для производства всевозможных гибочных работ.
Ручник — кузнечный молоток весом от 0,5 до 2 кг, насаженный на деревянную ручку длиной 300—600 мм, является основным ударным инструментом кузнеца. Он служит для нанесения рабочих ударов одной рукой при ковке мелких поковок и для указания молотобойцу места удара кувалдой при ковке более крупных поковок. Ручник (рис. 27) имеет боек (лицевая часть молотка) круглой, квадратной или восьмигранной формы с несколько выпуклой поверхностью; глазок (отверстие для ручки) и задок (задняя часть) шарообразный, поперечный или продольный.

Изготовляют ручники из инструментальной стали марки У7. Деревянную ручку делают из сухого дерева твердой и вязкой породы (береза, клен, ясень, рябина) без сучков и трещин. Ручка прочно насаживается и закрепляется в глазке. Чтобы ручка слегка пружинила при ударе, середину ее ближе к месту насадки делают несколько тоньше свободного конца.
Кувалда — большой молоток весом от 2 до 10 кг. Он служит для нанесения сильных рабочих ударов обеими руками при ковке, сварке, рубке и прочих кузнечных операциях. Кувалды изготовляют из углеродистой инструментальной стали марки У7.
По своей форме кувалды (рис. 28) подразделяются на тупоносые и остроносые с продольным и поперечным задком.

Кувалдой работают подручные кузнеца — молотобойцы, наносящие удары по указанию кузнеца. В зависимости от размера или формы поковки кузнец работает с одним или двумя молотобойцами.
При работе молотобоец держит кувалду за ручку обеими руками (рис. 29). В зависимости от силы различают удары: локтевой (легкий удар), плечевой (средний удар) и навесной или размашистый (сильный удар).

Ударный инструмент — ручник и кувалда — должны быть надежно закреплены на ручках. Ручка должна быть насажена под прямым углом к оси ручника или кувалды. Конец ручки после насадки расклинивается деревянными или стальными клиньями.
Если глазок имеет только боковое расширение, применяется один клин (рис. 30,а) вдоль глазка. При продольном расширении применяют два клина (рис. 30, б), а при расширении, направленном в разные стороны,— три клина.
Расположение стальных клиньев показано на рисунке 30,в, а деревянных — на рисунке 30,г.

Стальные клинья делают с обратной насечкой. Длина клина составляет две трети глубины насадочного отверстия. Работать ручником и кувалдой без вбитого клина воспрещается.
Кузнечное зубило (рис. 31, I) служит для ручной рубки, вырубки и отсечки металла мелких поковок, заготовок и полос в холодном или горячем состоянии. Зубило имеет головку, по поверхности которой наносят удары, лезвие, которым производят рубку, и отверстие под рукоятку. По форме лезвия зубила подразделяются на прямые, полукруглые, фасонные и односторонние. Длина лезвия 35—50 мм, длина зубила 150—200 мм, ширина 30—40 мм, величина отверстия под рукоятку 30x20 мм. Угол заострения лезвия зубила для рубки металла в холодном состоянии делают равным 60°, а для рубки металла в нагретом состоянии — 30°.

Кузнечные зубила изготовляют из углеродистой инструментальной стали марки У7 и закаливают с последующим отпуском.
Зубила насаживают па деревянную или проволочную рукоятку. При рубке холодного металла лезвие зубила смазывают маслом; при рубке металла в нагретом состоянии зубило необходимо чаще охлаждать в воде, так как при сильном нагреве оно теряет свою твердость и становится непригодным к дальнейшей работе.
Зубилом, у которого сбита головка или имеют место трещины и рванины, пользоваться воспрещается, так как от него при ударе могут отскочить частицы металла и поранить работающих.
Подсечка (рис. 31, II) применяется для облегчения и ускорения рубки металла. Подсечки изготовляются из углеродистой инструментальной стали марки У7. Они имеют лезвие длиной 40—50 мм и квадратный хвост, который служит для установки подсечки в отверстие наковальни. На лезвие подсечки кладут заготовку, а на заготовку против лезвия насечки устанавливают зубило, по которому наносят удары. Этим процесс рубки ускоряется, так как происходит одновременно с двух сторон заготовки.

Форма (рис. 32) представляет собой квадратную плиту весом до 50 кг, отлитую из стали, с отверстиями всевозможных размеров и очертаний, с углублениями по бокам. Форма применяется для получения различной величины отверстий в поковках и для вытяжки простых и сложных сечений.
Пробойник, или бородок (рис. 33), служит для пробивания круглых, квадратных, прямоугольных и фигурных отверстий диаметром от 10 до 25 мм в поковках, полосах и других заготовках.

Пробойник изготовляется из углеродистой инструментальной стали марки У7. Его длина 180—200 мм, ширина 30—40 мм. Пробойник состоит из головки, глазка и бойка. Тонкий конец пробойника делают конусным.
Заготовку, в которой требуется пробить отверстие, обычно кладут на форму так, чтобы место заготовки, где должно быть отверстие, приходилось над соответствующим отверстием в форме, затем бородком пробивают отверстие насквозь. Вместо формы можно пользоваться кольцом подходящего размера, а в некоторых случаях отверстиями в наковальне.
В толстом материале отверстие следует сначала пробить вчерпе, не прибегая к специальной подкладке. Для этого достаточно вогнать пробойник поочередно с одной и с другой стороны поковки на глубину, несколько меньшую толщины заготовки; после этого заготовку устанавливают на специальную подкладку (форму, кольцо) и пробивают отверстие насквозь.
Обжимки (рис. 34) применяются для подкатки и отделки поковок различных сечений. Обжимка состоит из двух частей: верхника и нижника. Верхник имеет головку и глазок для рукоятки. Нижник имеет квадратный хвостовик для установки в отверстии наковальни.

Обжимка с рабочей стороны имеет выемку требуемой формы (круглую, квадратную, фасонную) для подкатки, отделки и придания поковке сечением от 5 до 60 мм правильной формы. Изготовляются обжимки из углеродистой инструментальной стали марки У7. Рабочая поверхность их подвергается закалке и отпуску, а иногда шлифуется.
В процессе работы верхюю часть обжимки, прикрепленную к деревянной рукоятке, устанавливают на поковку, вложенную в углубление нижника, после чего по головке верхника наносят удары кувалдой.
Подбойки (рис. 35) применяются для ускорения операции вытяжки металла, а также для выравнивания криволинейных вогнутых поверхностей. Подбойки так же, как и обжимки, состоят из двух частей: верхней и нижней. По форме рабочей части подбойки подразделяются на плоские и полукруглые с радиусом 10—25 мм. Плоские применяются для вытяжки металла в одном направлении, а круглые для более ускоренной вытяжки и выравнивания криволинейных вогнутых поверхностей.
Изготовляются подбойки из стали марки У7.
Гладилки (рис. 36) применяются для сглаживания неровностей на поверхности поковок при их отделке. Гладилка изготовляется из стали марки У7. Нижнюю рабочую поверхность ее закаливают и шлифуют. Нижнюю квадратную поверхность гладилки делают размером от 50 до 100 мм, верхнюю — от 30 до 40 мм, высота равна 20—160 мм; отверстие под рукоятку — 30x20 мм. При работе гладилка накладывается на поверхность заготовки, подлежащей выравниванию; по верхней части гладилки наносят удары кувалдой.
Гвоздильня (рис. 37) применяется для высадки головок гвоздей, болтов и заклепок. Гвоздильня изготовляется из стали марки У7 с наваренной поверхностью у отверстий. Гвоздильни бывают простые на 1—2 отверстия и многорядные до 15 различных по форме и размерам отверстий.

При работе гвоздильню кладут на наковальню. Заготовку болта, заклепки или гвозди крупного размера, у которых требуется образовать головку, нагревают с одного конца и осаживают. После этого заготовку вставляют в соответствующее форме головки отверстие гвоздильни, и наружную часть заготовки, которая не проходит сквозь это отверстие, осаживают до тех пор, пока головка не примет требуемую форму.
Инструмент для свободной ковки под молотом. При молотовой свободной ковке применяют следующие основные инструменты.
Бойки различной формы (рис. 38) служат опорным и ударным инструментом. Верхний боек закрепляется в подвижной части молота, называемой бабой, а нижний — в массивной неподвижной части, называемой шаботом. Бойки крепятся с помощью замка, имеющего форму ласточкина хвоста. Изготовляются бойки из стали марок Ст. 5 и 6. Размеры бойков устанавливаются в зависимости от мощности молота; для пневматических молотов ширина их составляет от 70 до 200 мм, длина — от 150 до 500 мм.

Обжимки различной формы (круглые, квадратные, фасонные) предназначаются для подкатки и отделки поковок различных сечений. Обжимки состоят из двух одинаковых по форме и размерам половинок, в которых имеется выемка — ручей (рис. 39). Они изготовляются из стали марки 50, с отдельными или пружинными ручками, сделанными из стали марки 25.

Пережимки (рис. 40) применяются для образования односторонних или двусторонних углублений — пережимов на поковках. По форме пережимки бывают прямые и фасонные. Они изготовляются из стали марки 40, одновременно с ручкой или со вставными ручками. Длина пережимок 400—600 мм. Вставные ручки длиной 1000—1500 мм изготовляются из стали марки 25.

Раскатки (рис. 41) применяются для ускорения вытяжки нагретых заготовок, расплющивания и образования местных углублений. По форме раскатки бывают плоские, квадратные, круглые, овальные и фасонные. Изготовляются раскатки из стали марки 40 одновременно с ручками или со вставными двусторонними ручками. Длина раскатки 125—600 мм. Вставные ручки длиной 500—750 мм изготовляются из стали марки 15.

Топоры (рис. 42) предназначаются для рубки и вырубки поковок в нагретом состоянии под молотом. По форме топоры подразделяются на клиновидные, угловые и фасонные, а по заточке лезвия — на двусторонние и односторонние. Клиновидные топоры применяются для рубки кондов заготовок, угловые — для вырубания углов и фасонные — для обрубки металла на закругленных поверхностях поковок.
При рубке заготовок двусторонним топором торцы разрубаемого металла получаются с уклоном, а односторонним — без уклона. Угол заострения лезвия одностороннего топора должен быть 15—20°.

Изготовляются топоры из стали марки Ст. 6 с тянутыми или вставными ручками длиной 500—3000 мм. Длина лезвия топора 150—950 мм.
Прошивни (рис. 43) применяются для получения отверстий в поковках большого диаметра. По форме они подразделяются на цилиндрические, конические, клиновидные и пустотелые. Прошивни изготовляют из углеродистой стали марки У7 или из легированной стали марки 5XНM и 5ХГМ.

При прошивке отверстий, глубина которых превышает длину прошивня, на последний ставят надставки. Надставки изготовляют из стали марки 45 или 50; наружный диаметр их на 10—15 мм меньше диаметра соответствующего прошивня.
Вспомогательный инструмент. Как при ручной, так и при молотовой свободной ковке применяется в основном одинаковый вспомогательный и мерительный инструмент.
Кузнечные клещи служат для захвата и удержания нагретых заготовок (рис. 44). Клещи состоят из двух половинок (стержней), шарнирно соединенных заклепкой. Каждая половинка имеет с одного (длинного) конца стержня ручку; другой (короткий) конец заканчивается губкой. Губки клещей должны иметь форму, соответствующую форме конца захватываемой заготовки. Поэтому у каждого кузнеца должен быть набор клещей разной формы.

При отсутствии клещей с губками требуемой формы имеющиеся в наличии клещи нагревают до красного цвета, вкладывают между губками обрабатываемую заготовку и ударами молотка проковывают губки до тех пор, пока сын не придут в соприкосновение с заготовкой но всей своей длине.
Неправильная подгонка губок клещей к заготовке сильно затрудняет работу, а иногда приводит к несчастному случаю.
Клещи изготовляют из углеродистой стали марок Ст. 3 и 4. Длина клещей 600—800 мм.
При работе кузнец держит клещи левой рукой, а правой — соответствующий инструмент (молоток, зубило, обжимку и т. п.). Ручки клещей должны легко сжиматься и пружинить. При продолжительной работе на концы ручек клещей надевают зажимное кольцо или скобу, что облегчает труд кузнеца.
Измерительные инструменты. Для проверки размеров и формы поковки кузнец должен иметь на рабочем месте набор необходимого измерительного инструмента. В него входят следующие инструменты (рис. 45).
Линейка, или масштаб, представляет собой стальную пластину с нанесенными на ней с одной или двух сторон делениями.

Кронциркуль с тремя или четырьмя ножками, расположенными на общей рукоятке, служит для измерения одновременно нескольких размеров поковки (толщины, ширины). Ножки кронциркуля устанавливаются на требуемый размер по масштабной линейке.
Скоба представляет собой пластину, на которой вырезаны наибольшие и наименьшие размеры поковки.
Шаблон точно соответствует форме поковки. Проверка производится путем накладывания шаблона на поковку.
Hутромер — вид кронциркуля с разведенными в противоположные стороны концами ножек. Он служит для измерения внутренних размеров поковки (отверстий, впадин, углублений).
Угольник служит для проверки прямых углов, малка — для проверки взаимного расположения поковок под надлежащими углами, калибр — для измерения заготовок различного сечения (круглого, плоского, квадратного, шестигранного и т. п.).