Кузнечные операции

Загиб

Загиб - операция, при которой часть заготовки загибают - под заданным углом к другой части заготовки. Загиб производят на наковальне, с которой загибаемая часть свешивается так, чтобы вершина угла изгиба совмещалась с краем наковальни. Удары кувалдой наносят по свисающей части, удерживая заготовку на наковальне клещами и ручником, а большую заготовку — клещами и другой кувалдой, которую держит подсобный рабочий. Угол изгиба проверяют по шаблону. В месте изгиба материал вытягивается и становится тоньше. Если требуется, чтобы толщина материала в месте изгиба не уменьшалась, заготовку в месте изгиба осаживают на требуемую толщину. Тонкие полосы стали можно изгибать в тисках. Часто приходится изгибать отковываемую заготовку или деталь под разными углами. При ковке под молотом заготовку зажимают между бойками молота и, ударяя кувалдой по свободному концу заготовки, ее изгибают. В этом случае внешние слои металла вытягиваются, в внутренние слои сжимаются. Перед гибкой производится местный нагрев, т. е. нагревается только то место, в котором будет изгибаться заготовка. При свободной ковке, когда это возможно, гибку необходимо производить с помощью подкладных штампов. Для гибки в подкладных штампах требуется гораздо меньше времени, а размеры поковки получаются более точными. Подкладные штампы применяются тогда, когда необходимо отковать большое количество одинаковых изделий, чтобы оправдать затраты на изготовление подкладного штампа.

Прошивка

Прошивка отверстий круглого или прямоугольного сечения производится пробойниками такой же формы. На наковальню помещают подкладку с отверстием соответствующего размера и профиля, а на нее кладут обрабатываемый материал. Прошивка отверстия производится ударами кувалды по пробойнику. Отверстия в толстых болванках пробиваются под молотами, причем этот процесс происходит иначе, чем при ручной ковке. Вместо пробойника применяют прошивни.

Схема пробивки. Заготовку кладут на нижний боек молота без каких-либо подкладок или колец. Затем на заготовку накладывают прошивень и ударами молота по прошивню вгоняют его в металл. Так как заготовка плотно лежит на плоской поверхности бойка, то металл потечет из-под прошивня в стороны, что вызовет увеличение размеров заготовки по диаметру (как говорят, поковка «раздается»), а также ее коробление (изгибание кверху). Затем заготовку поворачивают на 180°. На обратной стороне заготовки будет проступать несколько потемневшее очертание от основания прошивня. На это место устанавливают тот же прошивень и ударами молота вгоняют его в заготовку. При пробивке отверстия с другой стороны заготовки металл из-под прошивня будет вырван. Эта вырванная часть металла называется «выдрой». Для того чтобы прошивень не застрял в металле в начале пробивки, его после проверки правильности установки и легкого удара по нему бойком 6 приподнимают и в образовавшееся углубление насыпают угольную пыль. При последующих ударах уголь сгорает, образующиеся газы стремятся вытолкнуть прошивень из отверстия заготовки и тем самым облегчают его освобождение из отверстия после пробивки. Другой способ освобождения прошивня с помощью кольца. На заготовку, в которой находится прошивень, ставят кольцо и наносят по нему легкие удары молотом. Заготовка разгибается, и прошивень освобождается. После пробивки в заготовке получается отверстие неправильной формы, так как прошивень имеет форму конуса. Отверстие поэтому доводится, или, как говорят, калибруется, до требуемых размеров и формы конусными или бочкообразными оправками (калибрами).

Отрубание материала

Отрубание материала производят кузнечным зубилом по разметке. Кузнечная сварка является операцией по соединению двух концов стали, нагретых до температуры белого каления. Для разрубки металла под молотами употребляются кузнечные топоры. Металл под молотами, как правило, рубят в горячем виде. Рубка металла производится при температуре не ниже 700°. Заготовки рубят под молотами различными способами.

Первый способ. Нагретую заготовку кладут на нижний боек, намечают место рубки и ставят на него топор. Под ударом бойка лезвие топора врезается в металл и вытесняет его в сторону меньшего сопротивления, т. е. в сторону. Топор же будет двигаться по линии. Надрубив, таким образом, заготовку до середины, поворачивают ее на 180°, ставят топор в точку, находящуюся против места рубки, и ударами молота отрезают оставшуюся часть. Часть заготовки отрежется. При этом способе рубки получается заусенец, который затем отрубается с помощью накладок или квадрата.

Второй способ. Рубят с помощью топора и квадрата. Заготовка прорубается почти насквозь, лезвие топора немного не доводится до нижнего бойка во избежание его порчи. Затем заготовку немного поднимают, подводят под надрубленную часть квадрат; топор при этом вынимается, и ударом бойка заготовка разрубается.

Третий способ. Заготовка кладется на боек и прорубается с двух противоположных сторон топором, причем между местами рубки оставляют небольшой перешеек. Затем топор заводится обухом в разрез, и ударами бойка по лезвию узкий перешеек металла прорезается. Наиболее распространенный и безопасный способ - второй. Заусенцы, образующиеся при рубке, должны обязательно удаляться отсечкой (просечкой) с помощью квадратов и накладок. Ковать заготовку с заусенцами нельзя, так как в дальнейшем это может повлечь за собой образование нажимов.

Окалина

Прочной сварке мешает образующаяся при нагревании пленка окалины. Для того чтобы окалина легко отставала, нагретые концы перед сваркой посыпают мелким чистым кварцевым песком и ударяют о наковальню.

Закалку зубил производят следующим образом. Рабочую часть зубила нагревают до температуры - 780—830° (светло-вишневое каление). Затем, держа зубило клещами за головку, замачивают нагретую часть в воде, опуская ее в вертикальном положении.

Окончательные действия

Частично охладив, зубило вынимают из воды, зачищают рабочую часть напильником от окалины и продолжают охлаждать зубило на воздухе до температуры отпуска, при которой сталь, сохраняя свою твердость, теряет    полученную при закалке хрупкость. Температура отпуска для зубила составляет около 285° и определяется по фиолетовому цвету побежалости, появляющемуся на зачищенной поверхности. После появления необходимого цвета побежалости окончательно охлаждают зубило в воде.

Техника безопасности

Во избежание ожогов и ушибов при ковке необходимо выполнять следующие правила техники безопасности:

-работать в кожаных рукавицах и в брезентовых костюмах, надевать кожаные фартуки и предохранительные очки;

-применять исправный   инструмент и клещи,   соответствующие форме материала; прочно укладывать материал на наковальню; складывать горячие поковки в определенное место;

-не загромождать проходы в кузнице; содержать рабочее место в чистоте;

-осторожно заливать поковки, чтобы образовавшимся паром не обжечь руки и лицо.

Заключение

Современная художественная ковка включает весь арсенал приемов ручной ковки, и в то же время условия работы современного кузнеца значительно изменились. В наши дни кузнецы используют для заготовок, практически, только сортовой прокат различных сечений из конструкционных и легированных сталей. Применяются пневматические молоты, а для соединения элементов - дуговая и газовая сварка, что дает кузнечным изделиям новое качество.

Литература

1. Абковица С., Бурке Дж. и Хильца Р. «Титан в промышленности», издательство «Оборонгиз»,1957.

2. Курчмана Б. С., «Точное литье», издательство «Оборонгиз», М.: 1954.

3. «Модернизация кузнечно-штамповочного оборудования»/под редакцией А. П. Иванова и В. Д. Лисицына, 1961.

4. Хазанова И. С., Кучерука В. В. и Белянского П. П. «Эксплуатация и ремонт вентиляционных установок машиностроительных заводов», 1954.

2