Илья Мельников - Художественная обработка металла. Ковка

При гибке толстых заготовок происходит искажение первоначальной формы и размеров поперечного сечения в зоне изгиба. Чтобы устранить искажение формы и утяжку, необходимо до гибки произвести осадку того участка, где предполагается согнуть заготовку.

Явление утяжки проявляется тем сильнее, чем больше угол загиба и чем меньше радиус скругления. Утяжку нельзя устранить правкой. Однако искажение формы поперечного сечения – овальность – легко исправить правкой и проглаживанием.

Гибка имеет следующие разновидности: гибка под углом – производится на ребре наковальни с предварительным нагревом только участка гибки. Нагретую заготовку устанавливают так, чтобы будущее ребро сгиба на заготовке совпадало с передним ребром наковальни, и прижимают сверху кувалдой. Ручным молотком ударяют не по концу заготовки, а ближе к ребру наковальни. Если необходимо заготовку согнуть без радиуса сгиба (под углом 90 градусов), используют вилку. С помощью вилки заготовку подготавливают под гибку, после этого на ребре наковальни с помощью молотка и гладилки выправляют угол.

Гибка под 90 градусов без радиуса скругления (в тисках).

Нагретую заготовку сгибают на ребре наковальни, зажимают в тиски и ударяют в торец металла. В зоне загиба происходит осадка металла (утолщение), запас которого необходим для выправления угла. Если необходимо согнуть длинную полосу или пруток несколько раз и места сгибов расположены близко друг к другу, гибку производят на шпераках с рогом подходящей формы. Для того чтобы гнуть заготовки под любым углом, применяют нижник, который изготавливают в процессе работы. Нагретую заготовку кладут на нижник, сверху перпендикулярно ей – пластину, равную по ширине детали, которую нужно обогнуть, и сильным ударом кувалды продавливают (изгибают) в нижник. Если нижника нет, можно воспользоваться вилкой, которую также можно согнуть во время работы над изделием. После изгибания в вилке поковку выправляют гладилкой или на квадратном роге наковальни.

Гибка по дуге производится на роге наковальни или соответствующих по дуге шпераках.

Сложные профили гнут на оправках, шаблонах и гибочной плите. Гибку по шаблону делают тогда, когда в изделии один и тот же элемент повторяется много раз. Из достаточно толстого полосового металла выгибают шаблон будущего элемента. Его закрепляют одним концом в тиски или он может быть смонтирован на подкладку и нагретой заготовкой огибают. Изготавливать шаблон нужно внимательно и тщательно, так как будущие элементы изделия будут повторять шаблон.

Гибка на конусе. При изготовлении декоративного элемента – конусной спирали – применяют инструмент – конус, который представляет собой коническую оправку, сечение которой и обусловливает внутреннее сечение будущей спирали. Нагретый прут металла закрепляют вместе с оправкой в тиски и огибают до вершины оправки. Витки нужно класть один к одному. Окончание прутка, которое служит вершиной спирали, претерпевает различные изменения. Если сечение прутка достаточно тонкое, то работу проводят в холодном состоянии. В этом случае железо отпускают.

Гибку без конуса применяют при изготовлении спирали, которую можно гнуть без оправки – как бы саму на себя. Конец прутка загибают на угол 90 градусов, в нагретом состоянии закрепляют в тисках и огибают на себя. При достаточном количестве витков спираль нагревают и за конец, который является вершиной будущей конусной спирали, вытягивают.

Скручиванием называется кузнечная операция, сущность которой заключается в повороте одной части четырехгранной поковки вокруг общей оси по отношению к другой под определенным углом. Выполняется в холодном и горячем состоянии. Скручивание толстых поковок производят посредством воротка, при этом другой конец заготовки зажимают в тиски. Широкие полосы удобно захватывать с помощью вилки.

При скручивании можно часть заготовки поворачивать на угол до 180 градусов.

Так, например изгибают цветы для большей пластической выразительности. Закручивание на 180 градусов производится на шпераке на роге наковальни с помощью ручного молотка, а более мелкие элементы скручивают круглогубцами.

Скручивание может осуществляться многократно на угол 360 градусов. Этот прием часто используют при изготовлении оконных решеток. Скручивание тонких заготовок производят два кузнеца. Захватив заготовку клещами, они вращают ее в двух противоположных направлениях одновременно. Наиболее красивые декоративные элементы, получают из двух круглых прутков, туго свитых между собой. При скручивании заготовка должна быть нагрета до ярко-красного каления. При более низкой температуре скручивание требует больших усилий, а в металле могут возникнуть трещины.

Сваркой называется кузнечная операция, посредством которой производится соединение в одно целое отдельных частей заготовок.

Горновой сварке хорошо поддается только мягкая углеродистая сталь, которая содержит 0,15 – 0,25 процентов углерода.

Свариваемые концы заготовок нагревают в горне до температуры 1300 1380°С, что соответствует белому цвету каления с желтоватым оттенком. Затем быстро вынимают из горна, ударами об наковальню или щеткой удаляют с поверхности шлак и окалину, свариваемые концы соединяют, посыпают флюсом (чистый кварцевый песок или бура) и проковывают место сварки сначала слабыми частыми ударами, а затем сильными.

Проковку начинают с середины свариваемого шва, чтобы удалить оставшуюся окалину и шлак между свариваемыми поверхностями. Заканчивают горновую сварку интенсивной проковкой поверхности шва с последующей отделкой.

В настоящее время, как правило, применяют электродуговую или автогенную сварку.

К этой кузнечной операции приступают после того, как основная форма изделия откована и необходимо придать поковке законченный вид, отделать кованные поверхности с помощью гладилок различной формы и обжимок для цилиндрических поверхностей.

После работы молотком всегда остаются следы в виде волнистости и изделие имеет неряшливый вид.

Выглаживание ведут при темно-красном нагреве заготовки, перемещая гладилку по поверхности и ударяя по ней молотком. Иногда выглаживают только отдельные, наиболее выступающие части изделия, оставляя нетронутым углубления, что придает изделию своеобразный вид и выразительность.

Насекание рисунка, набивка рельефа и фактуры.

Эти операции являются отделочными и относятся к завершающим ковку. Выполняют их зубилами и чеканами в холодном и горячем состоянии, набивая на поверхности изделия штрихи, насечки, узоры, шрифтовые надписи.

Насекание производят на более или менее плоских поверхностях, чтобы они были хорошо заметны. Специальными подбойками, пуансонами создают дополнительные рельефные выступы, углубления, канавки и т.п.