Основные операции при кузнечных работах

Отрубка, разрубка, вырубка и просечка — все эти разделительные операции осуществляются при помощи кузнечного зубила или подсечки и молотка. При тонком и мягком металле операции производят без нагрева заготовки, если же металл твердый или заготовки массивные, их нагревают до ковочной температуры (рис. 1).



Рис. 1 Разделительные операции: а — отрубка при помощи зубила; б — отрубка при помощи зубила и подсечки; в — разрубка отщепов в тисках; г — продольная разрубка; д — вырубка (просечка)

Осадка — увеличение поперечных размеров заготовки в результате уменьшения продольных. Увеличение поперечных размеров заготовки на каком-либо отдельном участке — высадка. Обе операции ведутся молотком или кувалдой (рис. 2).



Рис. 2 Осадка и высадка: а — осадка цилиндрической заготовки; б, в — высадка верхней и нижней частей заготовки; г — высадка конца плоской заготовки; д — высадка средней части заготовки; е — высадка головки в гвоздильне

Протяжка — увеличение длины заготовки при уменьшении толщины. Протяжка выполняется молотком, кувалдой или при помощи гладилок, разгонок и обжимок (рис. 3)



Рис. 3 Протяжка: а — на ребре наковальни; б — при помощи задка кувалды; в — на подбойке; г — на парной подбойке; д — с верхней подбойкой; е — при помощи гладилки; ж — в оправках

Пробивка и прошивка отверстий — получение в изделиях сквозных отверстий, а также различных углублений и пазов. Прошивка осуществляется специальными прошивнями обычно с двух сторон заготовки на подкладном кольце. Пробивка отверстий диаметром до 30 мм производится над отверстием в наковальне или в гвоздильне при помощи пробойников (рис. 4, 5).



Рис. 4 Пробивка отверстий: 1 — предварительная пробивка; 2 — переворот заготовки; 3 — окончательная пробивка




Рис. 5 Прошивка отверстий: 1 — предварительная пробивка; 2 — прошивка бочкообразным прошивенем; 3 — калибровка

Гибка необходима для придания изогнутой формы всей поковке или отдельным ее частям. При гибке заготовок без нагрева необходимо учитывать, что холодный металл не так пластичен, поэтому при обработке в ненагретом состоянии он укорачивается, пружинит и при больших углах гибки способен растрескиваться. Гибка ведется на наковальне при помощи ручника или кувалды, а также различных приспособлений — вилки, плиты с пазами или отверстиями для штырей, оправок (рис. 6, 7, 8).



Рис. 6 Гибка под прямым углом на: 1 – наковальне; 2 – V-образной оправке; 3 – скобе; 4 – выступе; 5 – вилке; 6 – плите со съемными штырями




Рис. 7 Гибка по радиусу: 1 – на роге наковальни; 2 – в приспособлении; 3 – в вилке; 4 – в вилке (с молотом); 5 – на радиусной вставке; 6 – на спирали с приподнятой центральной частью; 7 – на оправке; 8 – на клине




Рис. 8 Гибка по форме: 1 – под прямым углом; 2 – на оправке

Скручивание — поворот одной части заготовки относительно другой вокруг продольной оси. Такая обработка производится как в холодном, так и в горячем состоянии. При скручивании в холодном состоянии удается получить сравнительно большой шаг закрутки, при скручивании нагретой заготовки шаг можно сделать любым. Для вращения деталей обычно пользуются воротками и клещами (рис. 9). Естественно, при скручивании на большой угол длина заготовки значительно уменьшается, и чтобы выдержать необходимый размер, перед скручиванием на заготовку обычно надевают ограничительную трубу (закрутка осуществляется до тех пор, пока вороток не упрется в трубу).



Рис. 9 Скручивание: а – одностороннее клещами; б – двустороннее с сжатыми в тисках концами; в – в тисках; г – с ограничительной трубой

При необходимости закрутить заготовку в горячем состоянии с уменьшающимся шагом металл постепенно охлаждают, например мокрой тряпочкой, по мере его закручивания. К операции скручивания относится и свивание нескольких тонких, сваренных по концам прутков, и закрутка разрубленных вдоль оси заготовок. На рис. 10 приведены типы скруток.



Рис. 10 Типы скруток из: 1 — плоской заготовки; 2 — раскованней круглой заготовки; 3 — раскованной квадратной заготовки; 4 — плоской заготовки с «дорожкой»; 5 — квадратной заготовки с двумя «дорожками»; 6 — квадратной заготовки

Кузнечная сварка — соединение двух или более заготовок, нагретых до сварочной температуры, с помощью ударов. Лучше таким образом свариваются стали, содержащие менее 0,3% С. При сварке высокоуглеродистых сталей необходимо добавлять к сварочному флюсу опилки малоуглеродистой стали.

Существует несколько способов кузнечной сварки: внахлест, вразруб, встык и врасщеп (рис. 11). Перед сваркой необходимо подготовить концы заготовок, то есть набрать металл путем высадки. Температура нагрева стальных заготовок примерно 1300—1350° С, этой температуре соответствует цвет белого каления. При таком нагреве с поверхности металла начинают разбрызгиваться блестящие звездочки а поверхность металла как бы увлажняется — железо «потеет». Для уменьшения образования окалины, препятствующей сварке, а также для предохранения металла от пережога заготовку посыпают флюсом: кварцевым песком, бурой или поваренной солью. Для улучшения свариваемости к флюсу добавляют порошок марганца. Нагретые под сварку заготовки извлекают из горна, сбивают с них шлак, окалину и, сложив подготовленными местами, начинают наносить по этим местам легкие и частые удары от середины к краям, постепенно увеличивая силу удара.

При сварке необходимо соблюдать особую осторожность, так как горячие шлак и окалина при ударах сильно разлетаются во все стороны.



Рис. 11 Способы сварки: 1 — внахлест; 2 - в разруб; 3 — встык; 4 — вращеп

Закончив описание основных операций при кузнечных работах, упомянем о выглаживании — отделочной операции, заключающейся в окончательном выравнивании поверхности после ковки с помощью гладилок. При выглаживании гладилка перемещается постепенно по всей поверхности изделия, и по ней наносятся удары кувалдой. Кроме выглаживания, гладилки используются и для создания специальных декоративных граненых поверхностей.

Кузнечное ремесло. Другие документы