Для работы в кузнице обязательно необходимо иметь наковальню. Они бывают разного размера, в зависимости от предназначения. Для профессиональной мастерской кузнецы приобретают большую наковальню, которая стационарно устанавливается недалеко от горна. Для домашнего мастера такой размер не нужен, можно сделать ее намного меньше. Покупная наковальня стоит дорого, да и тяжело ее доставлять на место назначения. Если делать заказ по интернету, то доставка дорого обойдется, так как вес товара значительный (минимум - 35 кг). Лучшим вариантом будет изготовить наковальню своими руками.
Применяется данный вид рабочего инструмента во многих областях производства. Бывают наковальни кузнечные, слесарные, ювелирные, даже для медицинских целей. Техники в стоматологии используют их, но, естесственно, гораздо меньшего размера. В кузнице на ней выполняются все ручные операции: ковка и закалка деталей после горна, придание заготовке нужной формы.
Наковальня слесарная нужна мастерам для рихтовочных работ, для прогибания металлических поверхностей. В ювелирных мастерских используются небольшие стальные наковальни, на которых сгибают и ровняют кольца, серьги, браслеты, отбиваются отверстия при декорировании изделий и т.д. В стоматологии при изготовлении коронок мастера также ее используют. Вообще, в каждом хозяйстве и в частном доме необходимо иметь наковальню, хотя бы небольшого размера, чтобы элементарно можно было выровнять гвоздь или согнуть уголок.
Идеальным и универсальным вариантом считается двурогая наковальня. На крепких металлических лапах располагается, так называемое, "лицо" или основная ровная поверхность, на которой кузнец производит все процедуры плоской ковки. Чтобы данная деталь была идеально ровной и гладкой, на ней устанавливается шлифованная пластина из стали марки 35Л, то есть, легированной.
С одной стороны приваривается конусной формы рог. Он служит для раскатки и сгибания деталей. Иногда устанавливают их с двух сторон, в зависимости от вида работ. С другой стороны часто приваривается квадратный хвостовик. С его помощью изделия сгибают под углом в 90 градусов. Для удобства при работе с заготовками мастера могут придать дополнительные функциональные возможности своим наковальням. Например, приварить или вырезать квадратное отверстие для подкладного инструмента или шперака. Можно еще сделать круглое отверстие для фиксации, например, металлического прута при сгибании.
Шперак вставляется при необходимости иметь маленькую рабочую поверхность (мини-наковальню). Он состоит из цельнометаллического чекана с наконечниками с двух сторон и специальным подтоком. На шпераке удобно заниматься художественной и декоративной ковкой изделий.
Чтобы сделать наковальню своими руками, необходимо иметь кусок кранового рельса, приблизительно 25 см, болгарку, сварочный аппарат, отрезки арматуры одинаковой длины, кусок профильной трубы (около 10 см). Также, если мастеру нужен конусный рог, то тут существует два варианта выхода из положения. В первом случае берется болгарка, с цельного куска рельса срезается и вытачивается конус. Это очень трудоемкий процесс, поэтому лучше воспользоваться вторым вариантом, и приварить уже готовый конус, выточенный отдельно на токарном станке. Дальше начинайте разметку будущих частей. Когда все продумано и вымерено, то можно приступать к основной работе по изготовлению наковальни своими руками.
Болгаркой спиливается верхний слой рельса и создается максимально ровная поверхность. Желательно установить на ней пластину с легированной стали и тщательно отшлифовать. Проверьте треугольником ровность углов наковальни. Это важный момент. Дальше приваривается рог с одной стороны и квадратный хвостовик с другой стороны.
Чтобы проверить гладкость и качество шлифовки рабочей части наковальни, нужно ее испытать. Для этого необходимо ударить по ее поверхности молотком или молотом. Если все сделано правильно, то молот должен отскочить от нее, как мяч. При этом слышится характерный звон, который держится долгое время. Если наковальня прошла проверку удачно, то можно приступать к следующему этапу работы, а, именно, правильно и надежно закрепить наковальню из рельса на основание.
Существует несколько вариантов выполнения крепкого основания.
1. Если опора стационарная, то берется большой массивный пень из твердых пород дерева и вкапывается в землю. Чтобы он дольше прослужил, нужно взять и оббить его Для того, чтобы наковальня крепко держалась на пне, и не свалилась на ногу кузнецу при первом же ударе, нужно приварить к нижней части рельса куски арматуры, согнутые под прямым углом, буквой Г. Получившиеся лапы ставят на пень и вбиваются в него, но не плотно.
2. Следующий вариант для опоры делают из металлической бочки, вкопанной в землю. Засыпается пень или металлическая сварная рамка песком, заполняя весь объем бочки. Это уличный вариант для основания наковальни. Высоту пня или металлической бочки кузнецы выставляютс учетом своего роста. В момент удара по заготовке, рука мастера должна находиться на уровне горизонтальной плоскости.
3. Если наковальня будет переносная, то для нее необходима сварная металлическая основа с чтобы она могла выдерживать удары разной мощности. Можно ее облагородить и оббить деревянным ящиком с кармашками для разных клещей и молотков.
При изготовлении наковальни своими руками и кузнец, и слесарь, и домашний мастер могут продумать и дополнить изготовленную вещь приятными деталями. Например, сделать площадку для прошивок отверстий под заклепки. Не бесполезным элементом будет расчерчивание линейки с делениями. Тогда не нужно будет каждый раз вымерять поковки. Они будут все одинаковой длины. В этом прелесть самодельной наковальни, что она может отвечать всем требованиям мастера.
Самостоятельно сделанная наковальня пригодится не только профессиональным кузнецам, но и простым любителям кузнечного дела, которые хотят проявить свою фантазию и умения в оформлении загородного участка или дачи.
Для металлообработки способом горячей и холодной ковки важно наличие многих инструментов и приспособлений. И, если некоторые из них можно заменить или вообще проигнорировать, то кузнечная наковальня практически незаменимый элемент мастера. Ведь на ней выполняется вся основная обработка, особенно горячим способом.
В нашем материале мы рассмотрим типы и особенности такой принадлежности каждого кузнеца.
Устройство наковальни довольно простое, но каждый из отдельных элементов назначен выполнять различные операции по металлообработке.
Сам кузнечный «рабочий стол» состоит из следующих частей.
Дополнительно каждая наковальня имеет отверстия круглого и квадратного сечения на поверхности, а также крепежные скобы (в стационарном исполнении).
Материалом для изготовления является легированная сталь марок 35 или 45Л. Изделие производится способом литья и имеет закаленные и незакаленные поверхности.
Лицевая часть наковальни - это основная рабочая поверхность, на которую приходится вся нагрузка в процессе металлообработки. Обязательным условием при изготовлении является термообработка лица до твердости с показателем HRC 45–50.
Вся поверхность тщательно шлифуется практически до зеркального блеска. Грани по сторонам от лица наковальни выдерживаются точно под прямым углом. Ребра обязательно заостренные без сколов и вмятин.
На лице наковальни проводят многие кузнечные операции, а на ребрах выполняют гибку заготовок и листового металла.
1)лицо, 2,9)отверстия, 3)хвост, 4)крепежные скобы, 5)стул, 6)лапы, 7)рог, 8) не закаленная площадка.
Кузнечный «рабочий стол», в зависимости от типа, может иметь один или два рога, их количество определяет и форму изделия.
Если присутствует только один, то он имеет конусовидную округлую конфигурацию. В случае двух рогов - один округлый, а второй может иметь пирамидальную форму (носящий чаще название хвост).
Назначение такого элемента в выполнении функции оправки, на которой выполняют гибку полос или прутков, а также раскатку или сварку. Если есть второй пирамидальный, то на нем проводят изгибание и правку заготовок или куют изделия других сложных форм.
Некоторые типы наковален между лицом и рогом имеют незакаленную часть площадки, на ней проводят рубку металла зубилами.
Возле рога часто присутствует круглое, а в хвосте квадратное отверстия. Сечение в форме круга (15-25 миллиметров в диаметре) применяют для прошивки заготовок (вместо сверления), квадратное - это своеобразная точка установки дополнительных приспособлений (нижняков). Может присутствовать и два круглых отверстия с разными диаметрами (зависит от типа изделия).
Это, по сути, ножки рабочего стола, задача которых обеспечить устойчивость при обработке. Если оборудование монтируется стационарно, то лапы прижимаются дополнительно скобами, забитыми в подставку - стул (как правило, толстый деревянный чурбак).
Также, кроме перечисленных элементов, приспособление может быть дополнительно оборудовано слесарными тисками для более удобного выполнения кузнечных операций в одиночку.
Существует несколько типов этого кузнечного приспособления, их различают по наличию или отсутствию некоторых конструктивных элементов, габаритам и массе, а также по рабочему назначению.
Государственным стандартом определяются следующие типы наковален заводского изготовления.
Выбирать наковальню нужно в зависимости от планируемых работ. Для габаритных и тяжелых обрабатываемых заготовок нужно приспособление более тяжелое, а для небольших поковок можно обойтись и относительно нетяжелой однорогой конструкцией. Также выбор будет зависеть от видов работ. Возможно, придется поискать двурогие наковальни с различными отверстиями.
Для ювелирных работ используются небольшие по размеру и массе шпераки, так как изделия довольно маленькие и не требуют тяжелой ударной обработки. Часто ювелирная наковальня изготовляется под заказ по личным потребностям, со своими индивидуальными элементами в конструкции.
Однако, может придется приобрести для мастерской и два типа этого кузнечного оборудования. Одну наковальню для стационарной установки, а вторую, поменьше - переносную.
Качественное кузнечное приспособление при ударе по ней молотком звенит, а сам ударный инструмент отскакивает от лицевой поверхности.
Кроме выбора и приобретения, важно правильно установить такое массивное приспособление, чтобы в дальнейшем не возникло проблем во время рабочего процесса.
Несмотря на то, что наковальня довольно массивное приспособление, она требует серьезного подхода к установке. Неправильный монтаж может спровоцировать проблемы: падения и опрокидывания. Но, самое главное, подставка должна гасить всю энергию удара.
В качестве стула чаще всего используется большой деревянный чурбак диаметром от 500-600 миллиметров. Древесина должна быть из твердых пород: дуб, клен, ясень, береза и других подобных. Если нет подходящего материала, можно использовать бочку из дерева или металла. В нее засыпается земля, глина, песок и очень плотно трамбуются. Сверху закрепляется толстая деревянная прокладка, на которую и монтируют наковальню.
Высота подставки выбирается индивидуально, зависит от роста кузнеца.
Сам стул из деревянного чурбака не должен создавать дополнительных вибраций, поэтому его нужно вкопать в землю на глубину не менее, чем 0,5 метра с песчаной, плотно утрамбованной, подкладкой на дне ямы. Обязательно при этом сверяется уровень установки стула (горизонтальный и вертикальный).
Если нет возможности приобрести наковальню, то ее можно заменить, например, самодельным приспособлением, сделанным из рельса, швеллера или двутавровой балки.
Сделанная из рельса наковальня прослужит длительный срок, хотя и не заменит полноценное заводское изделие.
Как сделать замену промышленному изделию можно посмотреть в видео
Самоделки со швеллера или двутавра могут использоваться лишь временно, так как их полки недостаточно толстые, а сталь не обладает стойкостью к механическому воздействию.
Конечно, лучшим вариантом станет полноценная заводская наковальня, изготовленная литьем и имеющая все необходимые элементы с закаленной поверхностью. Такое изделие прослужит в кузнечной мастерской практически вечно.
А что вы можете добавить к этому материалу? Насколько критично отсутствие в кустарной мастерской заводской наковальни и как можно ее заменить? Поделитесь своим опытом в выборе этого кузнечного приспособления и его использовании. Примите участие в обсуждении материала статьи в блоке комментариев.
Иногда в жизни людей, живущих «на земле», случаются моменты, когда хочется что-то сделать своими руками, не откладывая дело в долгий ящик. Кто-то задумывается о столярке, кто-то занимается изготовлением декоративных изделий, а кто-то буквально загорается ковкой. Причём, настоящей, т.е. - «горячей».
Итак, в этой статье:
Способ приданию металлу пластичных свойств за счёт нагрева известен человечеству с незапамятных времён. В отличие от т.н. «холодной ковки», при которой металл не подвергается нагреву, при ковке «горячей» (и, как считается, «настоящей») металл разогревают в горне.
Кузнечный горн представляет собой печь открытого типа, в которой металл для последующей ковки разогревают до высоких температур.
За счёт пластичности разогретому металлу можно придать самые разнообразные формы, чем и пользуются мастера художественной ковки.
Помимо опыта, который нарабатывается годами, для ковки требуется соответствующий инструмент. Это могут быть специальные клещи, оправки, шаблоны для гнутья и т.д., но самыми главными «помощниками» кузнеца на протяжении многих веков остаются молот и наковальня.
Любой человек, который задумался о том, чтобы заняться кузнечным делом, сталкивается с необходимостью приобретения соответствующих инструментов. Качественная и тяжелая наковальня весом под 100 кг – удовольствие не из дешёвых.
Винтик Участник FORUMHOUSE
Я свою наковальню купил на вес на вторчермете. По опыту работы могу сказать: что я не смог расплющить на рельсе, удалось на настоящей наковальне.
Olger73 Участник FORUMHOUSE
Вторчермет хоть и «золотое дно», но многое зависит от везения. У нас цена б/у наковальни приближается к стоимости новой. Хотя мне удалось таким образом обзавестись мощными тисками и наковальней весом около 30 кг. «Лицо» у неё, правда, помято, но это поправимо.
Итак, как быть, если ковать хочется, а семейный бюджет не позволяет таких трат? Тем более, если неизвестно, придётся ли дело по душе, или через несколько месяцев все дорогостояще оборудование станет пылиться в гараже.
В этом случае следует воспользоваться опытом участников FORUMHOUSE и обзавестись мини-кузницей, сделанной из материалов, что оказались под рукой. Тем более, что даже на таком - «дачном», варианте можно сделать массу разнообразных вещей, нужных в хозяйстве, и которых не купишь в магазине или на строительном рынке.
Olger73
Хороших кузнецов мало и, как правило, они загружены заказами, а в хозяйстве часто нужны специфичные изделия, например, кованый гвоздь или какая-то «хитрая» заклёпка. Чтобы не ломать голову с поиском мастера и заказом, а также сэкономить, проще всё сделать самому. Ведь такие гвозди, как на фото ниже, просто так не купишь.
Кованые изделия даже начального уровня позволяют домашнему мастеру значительно расширить спектр своих работ. Особенно красиво смотрится с коваными деталями мебель ручной работы или декор «под старину» в загородном доме.
Интересен опыт пользователя портала с ником ДИМДИМ. Он рассказывает, чего можно добиться при изготовлении самоделок, если приложить к делу смекалку.
ДИМДИМ Участник FORUMHOUSE
Я решил заняться ковкой. Пересмотрел в сети множество видеороликов и пришел к выводу, что смогу сделать весь инструмент самостоятельно. В первую очередь мне нужна наковальня, горн, а также разнообразные приспособления. Чтобы сэкономить, буду всё делать из того, что есть в «закромах», т.е. из подручных материалов.
Из интернета пользователь узнал, что чаще всего самодельную наковальню делают из железнодорожного рельса.
Т.к. в «закромах» рельса не оказалось, ДИМДИМ для поисков «донора» задействовал всех друзей, родственников и знакомых. Вскоре поиски увенчались успехом, и пользователь стал обладателем старого, но крепкого рельса.
Осталось отсечь от заготовки всё лишнее и придать ей нужную форму. Расчехлив отрезную машинку по металлу, пользователь приступил к работе.
По словам ДИМДИМ, на то, чтобы распилить на две части и отторцевать рельс, сделанный из высокоуглеродистой термообработанной стали, ушло 4 часа с регулярными остановками отрезной машинки, чтобы она успела остыть.
Затем наступил черед изготовления т.н. «рога» будущей наковальни. Т.к. отпиленная часть рельса не поместилась под нужным углом на станине отрезной машинки, пришлось разобрать зажимное устройство и состыковать станину с дополнительным столиком.
Пользователь с трудом обрезал рельс в виде треугольника, затем началась муторная работа по приданию «рогу» наковальни нужной формы.
Работа велась попеременно с использованием углошлифовальной машинки, отрезной машинки и разнообразных крепежей и подкладок.
На эту работу ушло ещё 5 часов.
ДИМДИМ
Сделав заготовки, я приступил к сборке наковальни и попытался соединить все детали вместе. Т.к. рельс попался кривой, детали соединить не удалось. Выручил меня мой друг и пользователь портала Movik.
Участник FORUMHOUSE предложил ДИМДИМ собрать наковальню на станине, в качестве которой приспособили стальной противовес от лифта. Как автор идеи, Movik сварил все детали в единую конструкцию.
Следующий этап - изготовление в «хвосте» наковальни квадратного отверстия, необходимого для закрепления разнообразных приспособлений - оправок, скоб, вилок для гибки и конусов, хвостовик которых имеет такое же сечение как «приёмное» отверстие.
При самостоятельном изготовлении наковальни умельцы делают «квадрат» по-разному. Отверстие прожигают сварочным аппаратом, высверливают и затем дорабатывают напильником. Пользователь упростил себе задачу - взяв «болгарку», он вырезал в рельсе паз, а затем приварил к торцу уголок, сделанный из Т-образной направляющей от лифта.
В собранном виде наковальня приобрела следующий вид.
Также пользователь сделал набор приспособлений для наковальни.
Горн необходим для нагрева металлических заготовок. В качестве топлива чаще всего используется древесный или каменный уголь. Для того чтобы достичь высоких температур, в горн подаётся воздух. Для изготовления простейшего открытого переносного горна необходим «очаг», или, как его ещё называют, «горновое гнездо», а также основание и устройство для принудительной подачи воздуха.
ДИМДИМ
Чтобы понять, как делать кузнечный горн, я снова засел за штудирование интернета. Поиск выдал кучу идей по устройству самодельного горна. Как я понял - в ход идет все. Чаще всего горны делают из автозапчастей от ходовой части, наборов труб, фитингов и электрических вентиляторов.
Кроме этого, кузнечные горны делают из того, что есть «под ногами».
В качестве наддува часто применяются строительные фены (термофены).
Примерно определившись с конструкций горна, пользователь снова полез в «закрома» и откопал там переходник со стальной трубы на чугунную, который использовался, как мангал.
Размеры приспособы:
Внутри переходник выглядит, как труба с полочкой. Пока ДИМДИМ думал, что вставить в трубу, чтобы получилось настоящее «горновое гнездо», снова пришел Movik и принёс тормозной диск от внедорожника, который идеально подошел к трубе.
Дальше в ход пошли комплектующие, которые используются для монтажа водопровода. Это - тройник «двухдюймовка», муфта и обрезок трубы, выуженный из-за сарая. Все «богатство» состыковали, а Movik сварил.
На этом этапе самодельный кузнечный горн стал походить на законченный предмет.
Осталось только приделать зольник. На эту роль пустили кронштейн от полотенцесушителя, который приварили к трубе в виде клапана.
Для кузнечных работ необходимо большое число разнообразных инструментов и приспособлений. Основной опорный кузнечный инструмент - наковальня (рис. 8).
Современные наковальни изготовляют из стали 45Л методом литья массой от 10 до 270 кг. Наковальни бывают разных типов: безрогие, однорогие, двурогие . Наиболее удобна и универсальна в работе так называемая двурогая наковальня , приведенная на рис. 8, а (справа). Верхняя горизонтальная шлифованная плоскость у наковальни называется лицом, или наличником, на ней выполняются все основные кузнечные работы. Боковые грани наковальни образуют с лицевой поверхностью угол 90°, ребра наковальни должны быть довольно острыми, без сколов и заминов. На ребрах проводят гибку и раздачу материала, а также некоторые вспомогательные операции.
Конический рог наковальни предназначен для радиусной гибки полос и прутков, а также для раскатки и сварки кольцевых заготовок.
С противоположной стороны от рога расположен хвост , используемый для гибки и правки замкнутых прямоугольных изделий. В районе хвоста квадратное отверстие размером 35X35 мм, которое применяется для установки подкладного инструмента - нижняков. Около рога расположено круглое отверстие диаметром 15-25 мм для пробивки отверстий в заготовках.
Снизу у наковальни лапы , необходимые для крепления наковальни (с помощью скоб) к деревянному стулу или металлической подставке. В качестве стула обычно используют массивный чурбан или пень (дубовый, кленовый, березовый) диаметром 500-600 мм. Когда нет возможности подобрать необходимый чурбан, то берут металлическую или деревянную бочку, набивают песком, глиной, землей, хорошо утрамбовывают, сверху кладут толстую деревянную прокладку, на которую и крепят наковальню.
Легкие переносные (походные) наковальни имеют специальные ножки.
Наковальни продаются в хозяйственных магазинах. Если наковальню купить не удалось, то на первое время ее можно заменить куском рельс или массивным прямоугольным металлическим бруском.
Большое внимание следует уделить установке стула, который должен стоять вертикально и не вибрировать. Для этого стул закапывают на глубину не менее 0,5 м, а землю вокруг него хорошо утрамбовывают. Высота стула зависит от роста кузнеца и обычно составляет 600-700 мм. Самая удобная для работы высота, когда кузнец, стоящий рядом с наковальней, не наклоняясь, достает до наличника слегка согнутыми пальцами.
Качественная наковальня издает высокий и чистый звук при легком ударе молотком, а молоток при этом отскакивает со звоном.
Для мелких работ кузнецы применяют наковальни небольших размеров или специальные наковальни - шпераки (рис. 8, б). Одни шпераки устанавливаются своими четырехгранными хвостовиками в квадратное отверстие наковальни, другие, имеющие удлиненную вертикальную стойку, вбиваются заостренным концом в деревянный чурбан или в землю.
К ударному инструменту относят молотки-ручники, боевые молоты и кувалды (рис. 9). Ручник - основной инструмент кузнеца, с помощью которого он кует небольшие изделия или управляет процессом ковки с молотобойцами.
Обычно ручники имеют массу 0,5-2 кг, но часто кузнецы применяют и более тяжелые молотки массой до 4-5 кг. Рукоятки ручников делают из древесины лиственных пород деревьев (граба, клена, кизила, березы, рябины, ясеня). Рукоятки должны быть гладкими, без трещин, удобно лежать в руке, длина их 350-600 мм.
Боевые молоты - это тяжелые молотки массой 10-12 кг, которыми молотобойцы работают двумя руками. Головки боевых молотов бывают с односторонним клиновидным задком, а также с двусторонним задком (продольным или поперечным). Нижняя рабочая поверхность головки (бой) предназначена для основной ковки, а верхний клиновидный задок - для разгона металла вдоль или поперек оси заготовки. Рукоятка молота изготовляется из тех же пород деревьев, что и у ручника; длина рукоятки подбирается в зависимости от массы головки молота, роста молотобойца и достигает 70-95 см.
Тяжелый (до 16 кг) молот с плоскими бойками применяется при тяжелых кузнечных работах, где требуется большая ударная сила.
Все ударные инструменты должны быть максимально надежны, при этом особое внимание уделяется креплению рукоятки с головкой. Форма отверстия в головке молота - всада, куда вставляется рукоятка,- делается эллипсообразной и имеет двусторонний уклон 1:10 от середины к боковым граням. Это облегчает всаживание рукоятки в головку молота и обеспечивает надежное ее закрепление после забивки клина. Практикой установлено, что самыми надежными являются металлические за-ершенные клинья, которые входят на глубину, равную 2 / 3 ширины головки молота, и забиты под углом к продольной оси кувалды (молота).
При работе боевыми молотами используют три вида ударов : легкие (локтевые), средние, или плечевые (удар с плеча), сильные (навесные), когда молот описывает в воздухе полный круг. Навесными ударами работают молотобойцы при проковке заготовок большой массы и при кузнечной сварке массивных деталей (рис. 10).
Для улучшения качества изготовляемых изделий и повышения производительности кузнецы часто применяют различный подкладной инструмент , устанавливаемый под молот или на наковальню. Для работы под молот используются простые и фасонные кузнечные зубила, пробойники, гладилки и раскатки (рис. 11). На наковальню устанавливаются подсечки, конусные оправки, вилки для гибки, гвоздильни, различные скобы и приспособления для специальных видов ковки.
Применяется и парный подкладной инструмент , к которому относятся обжимки, подбойники, гвоздильни с шляпочными молотками, специальные штампы для фигурных изделий.
Рукоятки подкладного инструмента делают из дерева, толстой проволоки или упругого троса. Длина рукояток 500-600 мм. Деревянные рукоятки забивают во всад головки не расклинивая. Это делают для того, чтобы вибрация и удары не передавались через рукоятку. Проволочную рукоятку закручивают вокруг головки в горячем состоянии, а рукоятку из троса заклинивают и запаивают во всаде.
Рассмотрим некоторые особенности подкладного инструмента.
Начнем с подкладного инструмента под молот. Зубила кузнечные подразделяются на зубила для рубки нагретых и холодных заготовок. Зубила для холодной рубки делают более массивными, с углом заточки ножа 60°, ножи у зубил для горячей рубки делаются более тонкими, с углом заточки 30° (рис. 11, а).
Форма ножа у зубил для художественной ковки делается либо прямолинейной, либо с кривизной в одной плоскости (или даже в двух плоскостях).
Зубила с прямым ножом изготовляют как для поперечной рубки, так и для продольной, с односторонней заточкой или двухсторонней. Нож зубила для поперечной рубки расположен параллельно оси рукоятки, а нож зубила для продольной рубки - перпендикулярно ручке. Односторонняя заточка зубила применяется в том случае, когда требуется получить рез с перпендикулярным торцом, а если у изделия допускается наклонный торец или нужна фаска, то необходимы зубила с двухсторонней заточкой. Зубила с притуплённым ножом используют для нанесения различных орнаментов на изделия.
Зубила с кривизной ножа в горизонтальной плоскости служат для вырубки из листового материала различных криволинейных элементов, например цветов, акантовых листьев.
Фасонные зубила с двойной кривизной ножа применяются для вырубки каких-либо элементов из объемных заготовок.
Кузнецы при работе зубилом обязаны иметь в виду следующее: чтобы нож не тупился, под заготовку необходимо подложить прокладку (железный или медный лист). Кстати, прокладка предохранит лицо наковальни от повреждения.
При отрубке от заготовки части следует соблюдать некоторые правила. Так, начальные и завершающие удары по зубилу нужно наносить весьма осторожно: вначале - чтобы зубило правильно врезалось в заготовку, в конце - чтобы отрубаемая часть не улетела и не поранила кого-либо. Место, где производится отрубка, необходимо огородить сеткой.
Пробойники предназначены для пробивки отверстий, различных углублений в сравнительно тонких заготовках и для орнаментации изделий. В зависимости от формы пробиваемых отверстий сечение бородки (рабочей части пробойника) может быть круглым, овальным, квадратным, прямоугольным или фасонным (рис. 11, б).
Для пробивки отверстий в толстых заготовках применяют прошивни и специальные пуансоны, которые отличаются от пробойников тем, что не имеют рукояток и удерживаются клещами (рис. 11, в).
Из кузнечной практики известно, что для облегчения извлекания прошивня из пробиваемого отверстия в предварительно намеченное углубление подсыпают немного мелкого угля (в процессе прошивки газы, образующиеся из угля, способствуют выталкиванию инструмента).
Гладилки служат для выравнивания неровностей на поверхности поковки после обработки ее молотом. Гладилки бывают с плоскими и цилиндрическими рабочими поверхностями различных размеров и формы. Для выравнивания больших плоскостей обычно применяют гладилки с рабочей поверхностью размером 100X100 мм, для выравнивания небольших поверхностей - гладилки размером 50X50 мм. Гладилки с цилиндрической поверхностью необходимы для выравнивания галтелей и радиусных поверхностей (рис. 11, г.).
Раскатки предназначаются для ускорения раздачи (удлинения) металла вдоль и поперек оси заготовок, а также для выбивания цилиндрических пазов на заготовках и для орнаментации изделий (рис. 11, д).
Познакомимся с подкладным инструментом, установленным на наковальню. Такой инструмент снабжается хвостовиком квадратного сечения, который вставляется в соответствующее гнездо в наковальне (рис. 12).
Подсечки применяют для рубки заготовок при помощи ручника. Заготовку накладывают на лезвие подсечки и, ударяя по ней ручником, отрубают необходимую часть. Угол заточки лезвия подсечки 60°. Следует помнить, что рубку заготовки нельзя доводить до конца, чтобы не испортить лезвие подсечки. Вначале проводят глубокую подрубку заготовки, а окончательное отделение части заготовки производят на краю наковальни легким ударом ручника.
Конусные оправки служат для расширения отверстий в поковке, раздачи колец и выполнения гибочных операций.
Вилки используют для гибки и завивки заготовок. Кроме того, к подкладным инструментам относятся различные оправки для ковки уклонов, гибки и кузнечной сварки звеньев цепи.
Парный подкладной инструмент включает в себя нижний инструмент (нижняк) , который хвостовиком квадратного сечения вставляется в отверстие наковальни, и верхний инструмент (верхняк) , имеющий рукоятку для держания (рис. 13, а).
К этой группе относят обжимки (для придания предварительно откованной заготовке правильной цилиндрической, прямоугольной или многогранной формы) и подбойки (для продольной или поперечной раздачи металла). Для специальных художественных работ применяются особые штампы с рельефами типа листьев, пик, розеток и т. п.
К подкладному инструменту можно отнести и гвоздильную плиту со специальными сквозными отверстиями разных размеров для высадки головок гвоздей, болтов и закрепок (рис. 13, б).
Для придания головке гвоздя, болта или заклепки необходимой формы (сферы, призмы, квадрата, шестигранника) применяют специальные шляпочные молотки.
Большую помощь при ковке художественных изделий окажет и массивная стальная плита - форма размером в плане примерно 300X400 мм и толщиной 150-200 мм, по четырем боковым граням которой имеются углубления различной конфигурации и размеров: полукруглые, треугольные, прямоугольные и т. д. Плита необходима при ковке различных фасонных элементов и применяется вместо подкладных штампов. На торцовых поверхностях формы имеются сквозные круглые, квадратные, треугольные и фасонные отверстия для пробивки отверстий при помощи специальных пробойников или пуансонов (рис. 14).
Для изготовления крупных художественных изделий типа оград, балконных решеток, козырьков, подъездов понадобится большая и толстая плита, на которой производятся сборка и правка изделий. В плите предусматриваются сквозные отверстия для установки штырей, болтов, упорных угольников и различных приспособлений для фасонной гибки профилей, сборки конструкций и других технологических операций.
Сборку художественных изделий сложной формы (с выпуклой поверхностью) удобно производить на плитах с соответствующей формой поверхности. Для сварки крупных изделий необходимо иметь специальные стеллажи.
Для работы с раскаленным металлом, конечно же, необходимы клещи. По форме губок клещи делятся на продольные, поперечные, продольно-поперечные и специальные. Кузнечные клещи должны быть легкими, с пружинящими рукоятками, для надежного удержания поковок во время работы рукоятки клещей могут стягиваться специальным кольцом - шпандырем (рис. 15, а).
Если клещи плотно не захватывают заготовку, то губки клещей нагревают в горне и, захватив ими заготовку, обжимают ручником.
Для зажима раскаленных заготовок служат стуловые тиски (рис. 15, б) и различные струбцины. Крепятся такие тиски мощными шурупами, болтами или заклепками на основной опоре слесарного верстака или на отдельном стуле - массивном бревне, хорошо закрепленном в полу кузницы. Верхний уровень губок обычно располагают на высоте 900-1000 мм от уровня пола.
Для измерения заготовок и изделий в кузнице применяют стальные линейки длиной 250, 500 и 1000 мм, металлические метры, штангенциркули, угольники и др. Кроме того, кузнецы-художники при выполнении массовой продукции широко используют различные шаблоны и калибры, изготовленные из проволоки и листовых материалов (рис. 16).
Для ухода за горном кузницы понадобятся угольная лопата, кочерга, пика или ломик для пробивки спекшегося угля, метелка для очистки горна от мелкой угольной и шлаковой пыли, брызгало для смачивания угля при спекании купола (шапки) над очагом, щипцы для угля.
Необходимо отметить, что весь необходимый для ковки инструмент должен располагаться на специальном столике в непосредственной близости от рабочего места кузнеца. Высота стола 600-800 мм.
Кроме основного и вспомогательного инструмента, в кузнице всегда размещается ящик для сухого песка, стойка для хранения инструмента, емкости для воды, ящик для угля, стеллажи для хранения инструмента и металла, верстак для слесарной обработки изделий и т. д.
Хорошо, когда мастерская кузнеца-художника просторная, светлая, включает в себя несколько комнат для отдельных видов работ: эскизно-графических, слесарно-сборочных и кузнечно-сварочных. Кроме этого, желательно помещение для складирования материала, различных полуфабрикатов и др.
Для эскизно-графических работ понадобятся большие столы, так как некоторые элементы приходится прорисовывать в натуральную величину, кульман для вычерчивания отдельных узлов и деталей, а также различные подставки для планшетов, шкафы для хранения эскизов и рисунков.
Помещение для слесарно-сборочных работ снабжается слесарным верстаком с тисками, сверлильным станком, точилом и другим оборудованием, необходимым для сборки и отделки кованых изделий.
Кузница на одну наковальню показана на рис. 17, а. У стены напротив входа устраивается горн с вентилятором. На расстоянии 1,5-2 м от горна устанавливается наковальня, которую следует располагать так, чтобы ее рог находился слева от кузнеца, когда он стоит спиной к горну. Вокруг наковальни предусматривается достаточно свободного места для работы молотобойца. Рядом с наковальней расположен бачок с водой для охлаждения кузнечного инструмента и закалки изделий. Кузнечный инструмент размещается на металлическом столике с двумя полками. Верхняя полка предназначена для часто используемого инструмента (молотков, зубил, клещей, и т. д.), нижняя - для инструмента, применяемого реже. Для удобства работы кузнец кладет инструмент на столик так, чтобы рукоятки его выступали за край столика.
Запасной и редко используемый инструмент хранят в шкафу. В углу около горна устанавливают ящик для хранения угля . У стенки размещают стуловые кузнечные тиски , на которых производят высадку, гибку, закручивание. Рядом устанавливают слесарный верстак . В удобном месте хранят сухой песок для засыпки мокрых мест на полу участка и тряпичные концы для обтирки инструмента и других целей.
Расположение основного и вспомогательного оборудования, а также инструмента в более крупной кузнице показано на рис. 17, б. У дальней стенки предусмотрен горн на два огня. Для размещения клещей на горне имеются вешалки - приваренные к столу стальные скобы. Слева и справа от горна ставят бачки с водой емкостью 30-40 л каждый. На расстоянии 1,5-2 м от горна устраивают две наковальни , а между ними - столики , на которые кладут кузнечный инструмент. Расстояние между наковальнями не менее 2,6-3 м. Наждачное точило располагают у стенки на достаточно большом расстоянии от наковальни. Современные кузнечные мастерские обычно снабжаются небольшим пневматическим молотом с массой падающих частей 50, 75 или 100 кг.
Кузнечные участки часто оснащаются передвижными ручными ножницами для резки листового металла, правильной чугунной плитой размером 1500X1000 мм, стуловыми тисками , а в некоторых случаях также слесарным верстаком , настольным сверлильным станком, сборочным столом, стеллажом для заготовок , а иногда и механической ножовкой для отрезки мерных заготовок из проката. Над горном для отвода дыма и газов устанавливают вытяжной зонт. Организация таких кузниц требует довольно длительного времени и больших средств, но организовывать такие кузнечные участки можно просто под открытым небом или под небольшим навесом.
Кузнецы-любители практически всегда испытывают затруднения в приобретении молотов и прессов. В связи с этим мы хотим показать самодельные конструкции молотов . В этих конструкциях удар молота происходит в результате надавливания ногой на педаль, а подъем - при помощи пружин (рис. 18).
Необходимо отметить, что при работе в одну руку многие кузнецы чувствуют, что им не хватает третьей руки для одновременного держания ручника, заготовки и подкладного инструмента. В этом случае можно посоветовать способ, которым пользовались кузнецы-серповики при зубрении серпов. Нагретая заготовка подсовывается под кольцо из троса, которое под действием ножной педали прижимает ее к наковальне. Или заготовка прижимается цепями с грузами. В результате этого левая рука кузнеца освобождается от клещей, удерживающих заготовку, и может держать необходимый подкладной инструмент (зубила, гладилку и т. п.).
Винтовые прессы с ручным приводом применяются для чеканки, гибки, формовки, пробивки фасонных отверстий в листовых заготовках.
Для давильных работ , можно использовать токарный станок (рис. 19), на шпиндель которого закрепляют деревянную (или металлическую) оправку необходимой формы и заготовку-кружок из листового материала.
Круглая металлическая заготовка из листовой меди, латуни, алюминия, низкоуглеродистых сортов стали прижимается к оправке специальным прижимом при помощи задней бабки станка.
Для выдавливания изделия применяются давильники различной конфигурации, которые изготовляют из стали, латуни, бронзы и даже из твердых пород дерева. Длина рукоятки давильника 40-60 см. Рабочий конец оправки имеет шарообразную или скругленную форму.
Давильники при работе опираются на специальные штифты, которые устанавливаются на упоре. Высота упора чуть ниже оси вращения заготовки. Давильник необходимо держать так, чтобы его рукоятка была направлена к подмышке. Перед началом процесса заготовку и инструмент протирают воском или густой смазкой. Выдавливание ведут от центра к краям. Если при формировании изделия на заготовке образуются складки, то ее необходимо отжать, а затем продолжить процесс. После окончания выдавливания края заготовки подрезают резцом, поверхность обрабатывают гладильным давильником, а затем шлифуют и полируют.
Техника безопасности. Все кузнечные работы относятся к работам повышенной опасности, поэтому к одежде кузнецов, а также к инструментам и оборудованию, используемым при ковке, предъявляются особые требования.
Одежда кузнеца делается из плотной ткани, куртка должна закрывать поясную часть, брюки - верхнюю часть ботинок, фартук - грудь (длина фартука немного ниже колен). При работе обязательны рукавицы, головной убор и предохранительный щиток для глаз.
На ударных инструментах и на их рукоятках не допускается наличие трещин, сколов и заусенцев. Пол на рабочем месте обязан быть ровным и сухим, не следует загромождать его заготовками, отходами и изделиями. В бачке для охлаждения инструмента всегда должна быть чистая вода, а в ящике с песком - сухой песок.
На рабочем месте недопустимо присутствие лиц, не участвующих в работе. При выполнении работы надо быть внимательным, не отвлекаться на посторонние дела или разговоры и не отвлекать от работы других.
Инструмент , нагревшийся во время работы, охлаждают водой, а затем просушивают.
Перед ковкой удаляют окалину с заготовки металлической щеткой, скребком или легкими ударами молотка. Поковку берут клещами так, чтобы губки клещей плотно прилегали к ней. Укладывают заготовку на наковальню всей ее поверхностью.
При работе с молотобойцем следят, чтобы он стоял к кузнецу вполоборота, а не напротив него. Команды подают четко, громким голосом и показывают молотком место удара.
Запрещены удары молотом по клещам, ручкам инструмента, холостые удары кувалдой по наковальне. Окончание ковки производят по команде "стой" , а не выносом поковки с наковальни. Класть какой-либо инструмент на поковку или изменять ее положение разрешается только после предупреждения молотобойца.
При рубке металла зубило устанавливают строго вертикально. Рубку производят на краю наковальни, первые и последние удары делают слабыми. Отрубаемый конец поковки следует направлять от себя.
Каждый кузнец рано или поздно сталкивается с проблемой покупки наковальни. Можно выделить четыре критерия в выборе наковальни. Размер наковальни очень важен, вкратце чем больше вес тем лучше, могу утверждать, что сто килограмм это минимум, в крайнем случае семьдесят. Но важно учитывать и необходимость перемещать наковальню - тогда вес нужно подбирать индивидуально. Вторым критерием является форма наковальни, здесь важно учитывать специфику работы и исходя из нее выбирать форму. Ввиду того, что в наше время наковальня покупается в основном с рук или в вторчермете, ни кто не даст гарантию на качество наковальни.
Субъективным тестом для проверки наковальни на трещины - является звон при ударе по лицу наковальни молотком. Продолжительный и высокий звон говорит нам о том, что в наковальне нет трещин, метал хорошего качества и лицо хорошо закаленно. Важно отметить, что многие старые наковальни изготавливались методом кузнечной сварки, где к литому телу приваривалась пластина более углеродистой стали. Зачастую сама отливка была плохого качества - имеет вкрапления шлаков - и звук такой наковальни будет глухим, что совсем не говорит о плохой наковальне, ведь лицевая пластина может быть из хорошего металла и быть хорошо закаленна. Также важно заметить, что хорошо закрепленная наковальня не звенит при ударе по центральной части, но у нее звенят рога.
И самый главный критерий - это твёрдость наковальни, на этом критерии я хочу остановится более подробно. От твёрдости зависит насколько долго прослужит наковальня. При малой твёрдости, на лице остаются вмятины, а со временем появляется прогиб в месте наиболее активного использования.
Есть несколько доступных способов определения твёрдости. Например острым концом молотка слегка ударить по лицу наковальни, и по наличию и размерам вмятины приблизительно определить твёрдость, а соответственно качество. Но в этом методе есть ряд недостатков - надо иметь большой опыт и использовать один и тот же молоток, в противном случае измерения будут не точны. Так же примерно определить твёрдость можно с помощью напильника - но этот метод так же упирается в наличие опыта.
Но есть ещё один способ измерения твёрдости. Суть метода в сбрасывании с определённой высоты (я предпочитаю 25см) шарика от подшипника (мне удобно использовать 25мм шарик), на лицо наковальни и замера высоты на которую он подскакивает. Чем выше он подскакивает тем выше твёрдость. Шарики от подшипников имеют одинаковую твёрдость, поэтому показатели при использовании разных шариков, будут примерно одинаковыми. Я поступаю следующим образом - приставив к лицу наковальни линейку, сбрасываю с высоты 25см шарик и наблюдаю на какую высоту он подпрыгивает. К примеру на очень хороших наковальнях он подскакивает на высоту 24,5см. Далее в таблице приведено соответствие качества высоте подпрыгивания шарика.
| Качество | Звук от удара молотком | Твёрдость | Высота подскакивания |
| Отличное | Очень звонкая | Отличная | 24,5-23,5см |
| Хорошее | Звонкая | Хорошая | 23- 21см |
| Среднее | Не звонкая | Мягкая | 18-16см |
| Плохое | Глухой | Очень мягкая | 12см |
