Некоторые особенности подкладного инструмента

Введение

Кузнечное дело — самое древнее ремесло, связанное с обработкой металла. Многие музеи имеют в своих фондах каменные кузнечные инструменты тех далеких времен: небольшие камни-молоты и массивные пли- ты-наковальни.

На территории нашей страны ковка применялась уже в VII в. до н. э. в районах Причерноморья, Северного Кавказа, Южного Урала.

Кузнецы Скифии уже владели секретами кузнечной сварки.

В IX—XII вв. на Руси при строительстве монастырей, церквей и соборов в Киеве, Новгороде, Пскове широко используется труд кузнецов, которые куют мощные связи — тяжи и пояса для скрепления стен, сводов, арок, а также оконные решетки, парадные двери и ворота с накладными цветками, гравированными жиковинами и витыми ручками-стукалами, собирают и устанавливают на навершиях куполов большие и малые кресты.

Начиная с XVII в. в крупных городах разворачивается строительство дворцово- парковых ансамблей, и многие кузнецы начинают специализироваться на изготовлении разнообразных оград. Старые русские мастера не только отлично знали технологию ковки, но и обладали большим художественным вкусом. Созданные ими ограды и решетки не терялись и сохраняли выразительность в любом архитектурном окружении.

Наиболее оригинальны по рисунку ограды, выполненные в стиле русского барокко, который господствовал в архитектуре во второй половине XVII в. Мощные каменные столбы эффектно контрастируют с легким и игривым кованым узором, в котором широко использовались растительные мотивы. Любили мастера создавать ограды, у которых рисунок симметричен и составлен из сердцевидных изгибов стеблей — червонок.

Решетка Летнего сада со стороны Невы считалась и считается лучшей среди декоративных оград мира. А выкована она была тульскими кузнецами по эскизам русских архитекторов Фельтена и Егорова.

С XIX в. художники и архитекторы при создании оград начинают применять прокат, в результате чего общий рисунок оград становится более строгим, с преобладанием прямых линий, навершия оформляются в виде шаров или пик. К этому периоду относят ограды, выполненные в стиле классицизма.

Говоря о применении кованого металла в архитектуре, нельзя не вспомнить о таких деталях, как подвесные замки, которые, исполняя свое прямое и функциональное назначение, являлись также украшением дверей и ворот. Большое искусство проявляли кузнецы и при изготовлении ключей. Язычок ключа прорезался хитроумными пазами и отверстиями, а стержень имел различные утолщения и гравировку. Богаче всего украшалась головка ключа, в рисунок которой вплетались растительные и животные мотивы, фантастические образы, геометрические фигуры, а также звезды, короны и другие атрибуты.

Создавая предметы быта, кузнецы придавали им изящную форму, радующую глаз, украшали эти предметы орнаментом. Так, основа сечки делалась круглой или эллипсо-образной, а ее верхняя часть оформлялась завитками или какими-нибудь фантастическими зверюшками.

Техника художественной ковки постепенно упрощается, все меньше остается мастеров, которые сумели бы отковать ограду, отреставрировать или просто починить старинные решетки, козырьки подъездов.

 

 Исторические сведения о кузнечном деле

 

И все же огонь Гефеста не погас! Его отдельные искорки, чуть тлеющие по отдельным кузницам, начинают разгораться все ярче. И уже многое сделано для возрождения прекрасного ремесла.

С 70-х гг. под Москвой, в Абрамцеве, при школе народных ремесел стали готовить кузнецов-художников, а в Суздале в этот же период создано художественное училище с отделением кузнецов — реставраторов художественного металла. Всеми кузнечными работами в училище бессменно руководит знаменитый кузнец булатных и дамасских сталей В. Басов.

В 1975 г. в поселке Салтыковка под Москвой был основан первый в стране Музей кузнечной науки и техники, который вскоре стал специализированным научно-исследовательским и культурно-просветительным центром в области истории кузнечного дела и художественной ковки, кузнечнопрессового машиностроения и теории обработки металлов давлением.

При музее действует единственная в своем роде, специализированная библиотека по кузнечному делу, проходят выставки художественных кузнечных изделий.

Наибольшую выдумку и творческую изобретательность проявляли мастера при ковке светцов — первых осветительных приборов. Если вначале их делали упрощенными, в виде небольших веточек с завитками, то с конца XVIII в. появляются цельнокованые светцы, которые выглядели уже значительно изящнее своих предшественников. Основное внимание уделяли кузнецы навершию светца, то есть верхней его части, куда вставлялись лучины. Навершие состояло из причудливых завитков, расщепов, шишечек и других украшающих элементов. В полумраке крестьянской избы светец с горящими лучинами походил на заморский цветок из волшебной сказки.

В конце XIX в. на Всероссийской промышленной выставке в Нижнем Новгороде был показан уникальный экспонат кузнецов Юзовского завода — стальная пальма. Она была выкована кузнецом А. Мерцаловым и молотобойцем Ф. Шкариным всего за две недели. Журнал «Горнозаводской листок» писал: «Пальма сделана из одного рельса. Ее ствол несет на себе десять листков и вверху заканчивается венчиком. Высота подлинно художественного изделия 3 м 530 мм. Молот и зубило — вот единственные инструменты, которыми пользовались кузнецы». Газеты того времени писали: «Пальма поражает зрителей высотой, стройностью, удивительным изяществом, ее темные, рассеченные листья, веером расходящиеся от ствола, были так легки, а тонкий шершавый ствол так гибок, что вначале было трудно поверить, что это не живое растение, вывезенное с Кавказского побережья, а тончайшее произведение искусства. Всем хотелось потрогать ее руками». В 1900 г. кованая пальма была выставлена на Международной промышленной выставке в Париже и получила Гран-при. Сейчас эта пальма — экспонат музея Горного института в Ленинграде.

С развитием прокатного и кузнечно-штамповочного производства в архитектуре все реже стал применяться декоративный кованый металл, активно вытесняемый конструкциями из проката.

Ежегодно на территории музея проводятся Всесоюзные фестивали мастеров художественной ковки. Популярность этих праздников возрастает год от года. Так, если в первом празднике принимали участие всего 20 кузнецов, то на четвертый фестиваль в 1989 г. съехались более 100 мастеров художественной ковки с Урала и Чукотки, из Прибалтики и Армении, из Средней России и Украины.

Что же привлекает людей в Салтыковку? Прежде всего, это желание и на других посмотреть, и себя показать. Кузнецы собираются, чтобы обменяться опытом, познакомиться друг с другом и, наконец, просто ощутить себя частью единой семьи кузнечных дел мастеров.

Словом, интерес к кузнечному делу постоянно возрастает, а вот учебной литературы, в которой бы описывались технологические основы ковки, явно недостаточно. Надеемся, что этот материал в какой-то мере заполнит образовавшийся пробел и поможет начинающим кузнецам изучить основы ковки, а также приобщит их к беспокойному и творческому братству кузнецов-художников.

 

 Основные сведения о металле

При ковке изделий мастерам приходится иметь дело с материалами (сталями различных марок, цветными металлами, сплавами), которые имеют самые разнообразные физические, механические и технологические свойства.

Наиболее широко в кузнечных работах используется сталь — сплав железа с углеродом. В зависимости от количества углерода стали подразделяются на:

низко - углеродистые (до 0,25 % С)

средне - углеродистые (0,25-0,6% С)

высокоуглеродистые (0,6-2% С).

Повышение содержания углерода увеличивает твердость и закаливаемость стали, но снижает теплопроводность и ковкость.

Из цветных металлов в кузнечном деле используют в основном медь и алюминий, а также их сплавы, например латуни (Л90, Л80, Л68, Л62 и др.), бронзы (БрОЦ4-3 и др.).

Все металлы и сплавы имеют поликристаллическое строение, то есть состоят из отдельных прочно сросшихся друг с другом зерен металла, между которыми располагаются в виде тонких прослоек неметаллические включения оксидов, карбидов и других соединений. Зерна, в свою очередь, также имеют кристаллическое строение, их размеры составляют 0,01—0,1 мм.

При ковке деформация протекает главным образом вследствие скольжения зерен относительно друг друга, так как связь между ними слабее, чем прочность самих зерен.

В результате ковки зерна металла вытягиваются в направлении течения металла, что ведет к образованию мелкозернистой строчечной структуры (чем мельче зерна металла, тем он прочнее). Одновременно вытягиваются неметаллические включения, что можно наблюдать даже невооруженным глазом.

Размеры зерна, а, следовательно, и прочностные свойства металла в значительной степени определяются температурным режимом ковки. Поэтому ковать металл следует в определенном интервале температур, чтобы измельченные в процессе деформирования зерна затем снова не выросли под действием высокой остаточной температуры.

Выше линии GS все стали имеют структуру аустенита — однородного твердого металла, состоящего из одинаковых по составу и строению зерен.

При нагревании углеродистых сталей до температуры ниже критической линии PS=723° С - в них не происходит изменений структуры.

Нагрев заготовок

Это важная и ответственная операция, от которой зависят качество изделия и стойкость инструмента. Ковку, как правило, проводят, нагрев металл до так называемой ковочной температуры с целью повышения его пластичности и снижения сопротивления деформированию. Температурный интервал ковки зависит от химического состава и структуры обрабатываемого металла.

Следует также учитывать, что при нагреве углеродистых сталей происходит выгорание углерода с поверхностного слоя изделия на глубину до 2—4 мм, ведущее к снижению прочности и твердости стали, к ухудшению ее закаливаемости.

Ковать заготовку следует только тогда, когда она равномерно прогреется. Для каждой марки стали имеется свой температурный интервал ковки, то есть определены температуры начала ковки Т4 и ее конца Т. В результате нагрева металла несколько выше температуры Тн металл приобретает крупнозернистую структуру, его пластичность снижается. Нагрев металла до ещё более высокой температуры приводит к неисправимому браку — пережогу, в результате чего металл при ковке разрушается.

При ковке заготовок, нагретых ниже температуры Гн, возможно образование трещин. Поэтому при ковке следует помнить пословицу: «Куй железо, пока горячо». То есть ковать металл необходимо в температурном режиме Тн—7V. Температуру нагретого металла можно определить по цветам каления и побежалости, а марки стали — по искре.

Топливо

Для нагрева заготовок кузнецы применяют различные виды топлива: твердое, жидкое и газообразное.

Чаще всего для нагрева заготовок в кузнице используется каменный уголь. Причем желательно, чтобы уголь был черного цвета, блестящий, размеры его кусков приблизительно должны соответствовать размерам грецкого ореха. Кузнецы так и называют такой уголь — орешек. Часто применяется и кокс, который имеет высокую температуру сгорания. Можно использовать и д р о в а лиственных пород деревьев (дуб, ясень, береза и др.). Однако самым хорошим топливом является древесный уголь, бывший основным кузнечным топливом вплоть до середины XVIII в.

В настоящее время в кузнечных цехах широко применяются электропечи и печи, работающие на жидком или газообразном топливе.

Горны и печи

Основа стационарного горна — стол, где устраивается очаг для нагрева заготовок. В кузнице горн обычно устанавливают по центру стены, противоположной входу (основной стены). Высота стола горна определяется ростом кузнеца, удобством переноса заготовки из горна на наковальню и принимается равной 700— 800 мм; обычные размеры поверхности стола IX 1,5 или 1,5X2 м.

Если предполагается изготавливать крупные предметы, такие, как ворота, решетки, то горн устанавливают на некотором расстоянии от стены и стол делают увеличенных размеров. Поверхность стола горна выкладывается из кирпича, пиленого камня, железобетона. Постамент делается в виде ящика, стенки которого сложены из бревен, досок, кирпича или камня, а внутренность заполнена битым мелким камнем, песком, глиной, горелой землей. Центральное место стола занимает очаг фурмы от золы и других отходов горения предназначена донная крышка или горновое гнездо (иногда предусматриваются два очага). Горн, предназначенный для художественной ковки, обычно делается с центральным расположением очага. Размеры гнезда определяются назначением горна и размерами нагреваемых заготовок. Центральное гнездо имеет в плане круглую или квадратную форму размером 200X200 или 400X400 мм и глубиной 100—150 мм.

Рассмотрим устройство и принцип действия обычной фурмы нижнего дутья. Воздух (от вентилятора или мехов) подводится через патрубок в корпус фурмы и через чугунную колосниковую решетку попадает в зону горения. Регулирование количества подаваемого воздуха осуществляется заслонкой. Для очистки корпуса корпуса фурмы от золы и других отходов горения предназначена донная крышка.

Для создания пламени различного вида применяют колосниковые решетки с определенными формами отверстий для прохода воздуха. Так, равномерно расположенные круглые отверстия способствуют образованию цилиндрического факельного пламени, щелевые отверстия — узкого и удлиненного.

Над стационарным горном для сбора и отвода из кузницы дыма и газов устанавливается вытяжной зонт. Размеры нижнего входного отверстия зонта обычно соответствуют размерам стола горна. Зонты, как правило, изготовляют из листового железа толщиной 0,5—1,5 мм.

Как правило, зонты укрепляют над горном на высоте 500—600 мм от стола. Однако не всегда такая высота расположения зонта способствует максимальному удалению отходящих газов. Поэтому для лучшего улавливания дыма высоту зонта приходится определять опытным путем, учитывая особенности горна, например силу дутья. В некоторых случаях зонты оснащаются опускающимися крыльями. Недостаток металлических зонтов — быстрое их прогорание.

Более надежны и долговечны зонты, сложенные из огнеупорного кирпича. Однако такие зонты значительно тяжелее металлических, и для их устройства необходима металлическая рама из уголков или швеллеров, а иногда и дополнительные подпорки по углам.

Переносные горны применяются для нагрева заготовок небольшого размера. Переносной горн состоит из металлической рамы, на которой сверху крепится стол с очагом и вентилятором для подачи воздуха. Вентилятор приводится во вращение от ножной педали. Можно для нагрева заготовок использовать паяльную лампу, которую ставят в небольшую ямку, а рядом складывают печурку из огнеупорного кирпича. Заготовки закладывают в щель между кирпичами. Или же кирпичи ставят на торец, на них кладут колосниковую решетку, а на нес устанавливают печурку из четырех кирпичей, в которую засыпают уголь. Снизу размещается паяльная лампа с патрубком. Конструкция легкого переносного горна с бытовым пылесосом показана на. Постамент горна сварен из уголков, а верхняя часть стола выложена из огнеупорного кирпича. На верхние горизонтальные уголки кладется фурма с зольником. На расстоянии 150 мм от фурмы к зольнику приваривают патрубок внутренним диаметром 30 мм, который соединяют с шлангом пылесоса. При этом необходимо иметь в виду, что шланг вставляется в этом случае не в нижнее, а в верхнее (нагнетающее) гнездо пылесоса. Нижнюю чашку пылесоса с фильтром снимают, а пылесос устанавливают на подставку. В тех случаях когда отсутствует электричество для привода вентилятора, можно использовать Клинчатые мехи двойного действия дают спокойное дутье, в результате чего создается ровное пламя и заготовки нагреваются равномерно.

В современных кузницах для дутья применяют различные вентиляторы с электроприводом.

 

 Оборудование, инструменты и приспособления

Для кузнечных работ необходимо большое число разнообразных инструментов и приспособлений. Основной опорный кузнечный инструмент наковальня.

Наковальня

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. 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 35Х35 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 (Приложение №7, рис.7 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.

Ручник

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

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.

Кувалда

Кувалда — тяжелый (до 16 кг) молот с плоскими бойками применяется при тяжелых кузнечных работах, где требуется большая ударная сила.

Работа с инструментом

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 завершенные 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 три проковке заготовок большой массы и при кузнечной сварке массивных деталей.

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.На наковальню устанавливаются подсечки, конусные оправки, вилки для гибки, гвоздильни, различные скобы и приспособления для специальных видов ковки 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. На наковальню устанавливаются подсечки, конусные оправки, вилки для гибки, гвоздильни, различные скобы и приспособления для специальных видов ковки

Применяется ипарный подкладной инструмент, к которому относятся о б - жимки, 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 искривили изделия.

Применяется ипарный подкладной инструмент, к которому относятся

обжимки, подбойники, гвоздильни с шляпочными молотками, специальные штампы для фигурных изделий. Проволочную рукоятку закручивают вокруг головки в горячем состоянии, а рукоятку из троса заклинивают и запаивают во всаде.

Подкладной инструмент

Познакомимся с подкладным инструментом, установленным на наковальню. Такой инструмент снабжается хвостовиком квадратного сечения, который вставляется в соответствующее гнездо в наковальне.

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.

К этой группе относят обжимки (для придания предварительно откованной заготовке правильной цилиг: хрической, прямоугольной или многогранной формы) и подбой к и (для продольной или поперечной раздачи металла). Для специальных художественных работ гэименяются 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.

Для придания головке гвоздя, болта или заклепки необходимое pop мы (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.

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.

Клещи

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.

Если клещи плотно не захватывают заготовку, то губки клещей нагревают в горне и, захватив ими заготовку, обжимают ручником.

Тиски и струбцины

Для зажима раскаленных заготовок служат стуловые тиски и различные струбцины. Крепятся такие тиски мощными шурупами, болтами или заклепками на основной опоре слесарного верстакаили на отдельном стуле — массивном бревне, хорошо закрепленном в полу кузницы. Верхний уровень губок обычно располагают на высоте 900—1000 мм от уровня пола.

Измерительные инструменты

Для измерения заготовок и изделий в кузнице применяют стальные линей- к и 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.

Рабочее место кузнеца

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. 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 столовые 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. 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.

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 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.

Нерабочем 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 щетки, скребком или легкими ударами молотка. Поковку берут клещами так, чтобы губки лещей плотно прилегали к ней. Укладывают заготовку на наковальню всей ее поверхностью. 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. Только после предупреждения молотобойца

При работе с молотобойцем следят, чтобы он стоял к кузней у вполоборота, а не напротив него. Команды подают четко, громким голосом и показывают молотком место удара.

Запрещены удары молот по клещам, ручкам инструмента. холостые удары кувалдой по наковальне.

 

Цветы

Работу над сборными цветам и начинают с подготовки раскроя (Приложение №21, рис.27). Если рисунок симметричный, то можно наносить его на предварительно размеченную поверхность листа отдельными фрагментами. После обводки чертилкой фрагмент перемещают на определенный угол, опять обводят и так до тех пор, пока не будет нанесен весь рисунок.

Когда рисунок полностью нанесен на металлический лист, его начинают обрабатывать зубильцами или ножницами (если, конечно, позволяет толщина листа). В случае когда рисунок представляет собой сложную фигуру, то в узловых местах можно предварительно просверлить отверстия диаметром 3—5 мм или процесс обрезки проводить частями — от наиболее простых участков к сложным. Кромку изделия зачищают каким-либо резцом (например, шабером) либо опиливают напильниками или надфилями. Затем края л<