Кузнечное производство

Кузнечный инструмент и приспособления

3.1. Классификация кузнечного инструмента

По назначению кузнечный технологический инстру-! мент для ручной ковки разделяется на основной, вспомо­гательный и измерительный. '

Основным инструментом называется такой, с помощью i которого заготовке придают форму и размеры, соответ­ствующие чертежу на поковку. Различают опорный, • Ударный, накладной, подкладной, пробивной и парный | инструменты.

Опорным инструментом являются нако­вальни, шпераки и нижние бойки молотов.

Ударным инструментом являются ку-1 валды, молотки-ручники и верхние бойки молотов.

Накладной инструмент накладывают или устанавливают на заготовке и кувалдой или верхним бой-1 ком молота ударяют по нему. С помощью этого инстру­мента разрубают заготовку, получают поковку требуемой формы и приглаживают поверхности поковок. К нему относятся: зубила, набойки и гладилки, кузнечные то­поры, обсечки, пережимки, обжимки и раскатки.

Подкладной инструмент устанавливают на наковальню (или подкладывают под заготовку), на, него накладывают заготовку и разрубают, куют или изгибают. В результате получается поковка требуемой формы. Он как бы изменяет профиль наличника нако­вальни. К нему относятся: подсечки, нижники, специаль­ные приспособления, гвоздильни и формы при ручной ковке, клиновые подкладки и подкладные штампы при ковке на молотах.

Парный инструмент состоит из следующих пар инструментов: подбоек-верхннков и подбоек-нижни-ков, обжимок-верхников и обжимок-нижников.

26

Пробивной инструмент— пробойники (бородки) и прошивки. При пробивке отверстий на моло­тах с этим инструментом применяют подставки, надставки

И оправки.

Вспомогательный инструмент и приспособления приме­няют для захвата, транспортирования, поворота и под­держания заготовок во время ковки и при выполнении других операций, а также для облегчения труда кузне­цов К нему относятся различные виды клещей, приспо^-собления и средства малой механизации при ручной

Ковке и ковке на молотах.

Измерительный инструмент предназначается для раз­метки и измерения размеров заготовок. Им измеряют и контролируют размеры поковок в процессе ковки и гото­вых горячих или холодных поковок. К нему относятся Линейки стальные, складные метры, рулетки, штанген­циркули и др. Этот инструмент применяется как при руч­ной, так и при ковке на молотах.

Кроме этого, кузнечный инструмент и приспособления разделяются на универсальные и специальные.

Универсальный инструмент и приспособления исполь­зуются для различных по форме и размерам поковок.

Специальный инструмент и приспособления применяют только при изготовлении больших партий поковок одного типор'азмера.

3.2. Основной инструмент для ручной ковки

Наковальня (рис. 3.1) представляет собой мас­сивную металлическую опору, на которой куют заготовки.

По конструкции различают безрогие, однорогие и дву­рогие наковальни. Размеры и масса наковален регламен­тируются стандартами: безрогих по ГОСТ 11396—75, однорогих по ГОСТ 11397—75, двурогих по ГОСТ 11398—75 и сд-юрогих консольных по ГОСТ 11399—75. Все наковальни рекомендуется изготовлять из стали 45Л с последующей обработкой наличников и рогов до твердости НВ 340 ... 477. Масса наковален: безрогих 96 ... 200 кг, однорогих 70 ... 210 кг, двурогих 100 ... 270 кг, однорогой консольной 95 кг.

Наиболее распространена и удобна для ручной ковки однорогая наковальня (рис. 3.1, а). Рог / предназначен Для гибки заготовок под различными углами и ковки по­ковок в виде колец. Наличник 2 является основной рабо-

27

Рис. 3.1. Опорный инструмент

Чей или опорной поверхностью наковальни. На опорной поверхности расположены три сквозных отверстия. Два круглых отверстия 3 диаметром 15 мм предназначены для пробивки отверстий в поковках и квадратное 4 размером 35 х35 мм — для установки в него подкладного инстру­мента и приспособлений. Хвост 5 в виде выступа с пря­мыми углами предназначается для гибки заготовок под углом 90°. Лапы 6 используют для крепления нако­вальни.

Наковальня устанавливается на массивную чугунную или деревянную опору 7 диаметром не менее 60 мм и вы­сотой 900 ... 1000 мм и закрепляется на этой опоре хому­тами 8 и костылями 9. Нижнюю часть деревянной опоры закапывают в землю на расстоянии 1,0 ... 1,5 м от горна. Рог наковальни должен находиться слева от кузнеца, стоящего спиной к горну. Расстояние от пола до налич­ника определяется ростом кузнеца и обычно равно 700 ... 800 мм. Правильной считается такая установка нако­вальни, когда стоящий кузнец будет касаться наличника кончиками слегка согнутых пальцев при опущенной руке.

Ш п е р а к (ГОСТ 11400—75) представляет собой маленькую наковальню, выполненную из стали марки 45 с твердостью рабочей части HRC 41,5 ... 46,5. Масса шперака обычно бывает не более 4 кг. Основные размеры шперака показаны на рис. 3.1, б. Шперак устанавливают в квадратное отверстие 4 наковальни (см. рис. 3.1, А) И на нем куют мелкие поковки или детали.

Кувалда (двуручный боевой молот) предназна­чена для нанесения сильных ударов по заготовке, уложен-

^

Ной на наличнике наковальни, с целью получения по­ковки требуемой формы (рис. 3.2).

Различают тупоносные кувалды / с размерами по ГОСТ 11401—75, остроносные поперечные 2 и остроносные продольные кувалды 3 о размерами по ГОСТ 11402—75 (рис. 3.2, а). Изготовляют кувалды ковкой из сталей 40, 45, 50 и У7. Рабочие поверхности кувалд механически обрабатывают и закаливают на глубину 30 мм до твер­дости не менее HRC 32,5. Масса тупоносных кувалд 2 ... 16 кг, остроносых — 3 ... 8 кг. Наиболее распро­странены кувалды массой 2 ... 10 кг.

Молотки-ручники (рис. 3.2, б) различают в зависимости от формы задка: с шарообразным задком 4, в поперечным клинообразным задком 5 и продольным клинообразным задком 6. Их изготовляют из стали У7 массой 0,5 ... 1,5 кг. Ручки для них делают длиной 350... 600 мм с утолщением к свободному концу из вязких пород дерева и расклинивают как для кувалд.

Ручки для кувалд длиной 750 ... 900 мм делают из дерева с незначительным утолщением к свободному концу. Для ручек следует использовать дерево вязких пород — граба, клена, рябины, ясеня или комлевой бе­резы, которые не рас­калываются. Нельзя делать ручки из сосны и ели. Крепление ру­чек должно быть мак­симально надежным. Для этого отверстие (всад) в головке кувал­ды для ручек выпол­няют с уклонами 3 ... 5° от середины к боковым граням. Это облегчает установку ручек и обе­спечивает надежное кре­пление их после забив­ки клина. Установлено, что самым надежным креплением ручки яв-

Рис. 3.2. Ударный инстру­мент

2&

Ляется крепление с помощью «завершенного» клина 7 (рис. 3.2, в) из мягкой стали. Такие клинья забивают наклонно на глубину, равную */з ширины головки кувалды.

Обычно ручником работает кузнец, а кувалдой моло­тобоец. Ручником кузнец кует небольшие детали. Кузне­цов, работающих без молотобойцев, называли «однору­кими», а ковку—«в одну руку». Про кузнеца, работающего с одним или двумя молотобойцами, говорят «двурукий» или «трехрукий». Работа с молотобойцами в три руки вы­полняется при ковке крупных и сложных изделий.

При работе с молотобойцами кузнец в основном руко­водит ковкой, т. е. ударами ручника подает сигналы моло­тобойцам о начале ковки (постукивание по наковальне), конце ковки (кузнец кладет ручник на наковальню боко­вой стороной), о месте удара (показывает ручником место удара по заготовке) и темпе удара (постукиванием по наковальне).

Удары по заготовке кувалдой наносят молотобойцы в местах, указанных кузнецом. Удары могут быть раз­личными по направлению и силе. Самые легкие неболь­шие по силе удары (локтевые), которые наносятся дви­жением рук с кувалдой в локтевых суставах (как шарнир), средние по силе удары (плечевые) наносятся движением рук с кувалдой в плечевых суставах (как шарнир), и максимальные по силе удары (навесные) наносятся движе­нием рук с кувалдой по замкнутому кругу.

Кроме этого, молотобойцы могут наносить удары по заготовке справа или слева. Для нанесения удара справа молотобоец берется за ручку правой рукой ближе к ку­валде, а левой рукой за конец ручки. Для нанесения удара слева молотобоец берется левой рукой за среднюю часть ручки, правой за ее конец. Нанесение ударов по заготовке справа или слева делают, - например, при вы­садке конца у длинной заготовки (см. рис. 7.6, Г).

Кузнечные зубила предназначены для раз­рубки заготовок (рис. 3.3). По конструкции различают простые / и фасонные 2 зубила (рис. 3.3, а) с размерами соответственно по ГОСТ 11418—75 и ГОСТ 11419—75. Изготовляют зубила из стали 6ХС. Рабочую часть зубила закаливают до твердости HRC 55 ... 59 на длине 30 мм, с конца головки до HRC 51,5 ... 56 на длине 20 мм. Масса простых зубил 0,9 ... 3,6 кг, а фасонных 0,6 ... 2,2 кг. Простые зубила выполняются для холодной и горячей

30

Рис. 3.3. Накладной инструмент

Рубки металла. Они отличаются углом заточки и имеют более-тонкое лезвие (пунктир на рис. 3.3, А). Разновид­ностью простых зубил является одностороннее зубило, у которого лезвие заточено с одной стороны по сравнению с зубилом /, показанным на рис. 3.3, А.

Фасонные зубила 2 (рис. 3.3, А) имеют скругленную форму лезвия и применяются для отрубки плоских круг­лых заготовок.

Ручки для зубил делают такими же, как для кувалд и молотков-ручников. Они не расклиниваются, чтобы не было отдачи в руку от ударов и вибрации от неточности установки инструмента на заготовку. Анало­гично ручки вставляют в подбойники-верхники, набойки, обжимки-верхники, гладилки, пробойники и в другой прикладной инструмент.

Набойки 3 (рис. 3.3, б) предназначены для уско­рения операции протяжки. Они имеют полукруглую рабочую часть, изготовляются в соответствии с ГОСТ 11410—75 из стали 45, рабочую часть закаливают до твердости HRC 39,5 на длине 30 мм, с конца головки до HRC 32 ... 41,5 на длине 20 мм. Масса набоек 1 ... 2 кг.

Гладилки предназначены для выглаживания по­верхностей поковок после ковки. Различают гладилки с плоскими 4 (ГОСТ 11412—75) и полукруглыми 6 (ГОСТ 11413—75) рабочими поверхностями (рис. 3.3, В). Изготовляют гладилки из стали 45. Рабочие поверхности закаливают до твердости HRC 39,5 на длине 30 мм и

31

Шлифуют. С конца головки закаливают до HRC 32 ... 41,5 на длине 20 мм. Масса гладилок 0,95 ... 4,73 кг.

Например, кузнец Н. Э. Штейнфельд «всад» для ручек у накладного, верхнего парного и пробивного инстру­мента (см. ниже) делает без уклонов (рис. 3.3, Г), что не совпадает с рекомендациями стандартов по выполнению «всада» для всех инструментов с уклонами, как для ку­валды и молотка. «Всад» в указанном инструменте без уклонов рекомендует и автор работы [12]. Обычно куз­нецы устанавливают ручки в накладной, верхний парный и пробивной инструмент так, чтобы конец ручки, про­шедший «всад», выступал за пределы инструмента не менее чем на 30 мм (рис. 3.3, S) для того, чтобы инстру­мент не мог мгновенно соскочить с ручки, а кузнец ус­пел бы заметить передвижку его на конец ручки.

Подкладной инструмент — нижники или принадлеж­ности наковальни (рис. 3.4) имеет хвостовик с квадрат­ным сечением, который опускается в квадратное отвер­стие 4 наковальни, а рабочая часть инструмента опи­рается на наличник 2 наковальни (см. рис. 3.1, а).

Подсечки предназначены для разделения (пере­жима) заготовок. Прямая подсечка /, выполняемая по ГОСТ 11420—75, показана на рис. 3.4, А. Изготовляют подсечки из стали 50. Рабочую часть закаливают до твер­дости HRC 39,5 на длине 30 мм. Масса подсечек 0,88 ... 1,47 кг.

На рис. 3.4, А также показаны: подсечка 2 с полукруг­лой режущей кромкой, подсечка 3 с упором, предохра­няющим заготовку от скатывания (соскальзывания) во время разрубки заготовки.

Нижники (рис. 3.4, б) предназначаются для гибки заготовки с целью получения требуемого профиля поковки. По форме рабочей поверхности различают угло­вые 4 (ГОСТ 11405—75) и - цилиндрические 5 (ГОСТ 11411—75) нижники. Изготовляют нижники из стали 45. Рабочую часть закаливали до твердости HRC 39,5 на длине 30 мм. Масса нижников 0,9 ... 8,8 кг.

Кроме этого, могут применяться следующие специаль­ные нижники и приспособления наковальни (рис. 3.4, б).

Приспособление 6 служит Для рубки материала круг­лого сечения. Вилку 7 применяют при гибке пруткового и полосового материала, а нижник 8 — для ковки Т-об-разпых деталей из прутка. Скобу 9 используют пр'и 1совке деталей типа вилок. Крюк 10 нужен при кузнечной сварке

32

Звеньев цепи. При необходимости кузнец может отковать любое требующееся ему приспособление, способствующее ускорению процесса ковки и получению поковки требуе­мой формы.

Гвоздильни (рис. 3.4, Г) предназначены для получения головок у гвоздей, болтов, заклепок и т. д. Гвозднльни могут быть одноместными // и многомест­ными !2, а гнезда в них цилиндрическими, прямоуголь­ными, шестигранными или любой другой формы. Стенки гнезд и отверстий выполняются с уклоном 3 ... 5°, т. е. с расширением в сторону, с которой вставляется заготовка, что облегчает удаление поковок после оформления голо­вок. Гвоздильни изготовляют из стали 45 или У7, У7А и закаливают до твердости HRC 44 ... 50.

2 В. Г. Шмаков 33

А) 6) Рис. 3.5. Парный инструмент

Форма (рис. 3.4, Д) предназначена для пробивки и прошивки отверстий в поковках, гибки, протяжки и отделки поковок с простыми поперечными сечениями. Форма представляет собой толстую квадратную плиту с от­верстиями, различными по форме и размерам сечений. На боковых гранях она имеет различные по форме и раз­мерам ручьи. Изготовляется форма из сталей 35Л, 40Л литьем с последующей обработкой для получения гладких поверхностей внутри отверстий и ручьев. Масса формы около 120 кг.

Подкладка из мягкой стали или меди приме­няется для предохранения наличника наковальни от по­вреждения при рубке металла, а зубила от затупления. Конструкция подкладки кузнеца Н. Э. Штейнфельда по­казана на рис. 3.4, Е.

Парный инструмент (рис. 3.5) применяется тогда, когда накладной и подкладной инструменты одновременно действуют на заготовку и позволяют увеличивать произ­водительность труда и улучшать форму поковок.

Подбойки-верхники и нижники при­меняются в паре и предназначены для ускорения операции протяжки или разгонки металла.

Подбойки-верхники (рис. 3.5, А) бывают с плоской квадратной 7 (ГОСТ 11406—75) и с полукруг­лой 3 (ГОСТ 11408—75) рабочими поверхностями. Их из­готовляют из стали 45. Рабочую часть закаливают до твер­дости HRC 39,5 на длине 30 мм, головку — HRC 30 ... 40 на длине 20 мм. Масса подбоек-вер хн и ков 0,72 ... 2,62 кг.

Подбойки-нижники (рис. 3.5, а) бывают с плоской прямоугольной 2 (ГОСТ 11407—75) и с полу­круглой 4 (ГОСТ 11403—75) рабочими поверхностями.

34

Их изготовляют из стали 45. Рабочую часть закаливают до твердости HRC 39,5 на длине 45 мм. Масса подбоек-нижников 0,92 ... 2,5 кг.

Обжимки-верхники и нижники пред­назначены для придания предварительно откованной за-ютовке правильной круглой, шестигранной и другой формы, более точных У гладких поверхностей у деталей

I, виде стержней.

Обжимки-верхники (рис. 3.5, б) бывают с полукруглой 5 (ГОСТ 11403—75), с шестигранной 7 )! другими формами [12] рабочих поверхностей. Их изго-•шпляют из стали 50. Рабочую часть закаливают до твер-лости HRC 39,5 на длине 30 мм, головку — HRC 32 ... 41,5 на длине 20 мм. Масса обжимок-верхникив 1,6...

4,8 кг.

Обжимки-нижники бис? (рис. 3.5, 6} имеют такие же рабочие поверхности, как у обжимок-верхников. При этом обжимки с полукруглой рабочей поверхностью выполняют по ГОСТ 11404—75. Их изготовляют из ста­ли 50. Рабочую часть закаливают до твердости HRC 39,5 на длине 30 мм. Масса обжимок-нижников 0,94 ... 2,38 кг.

Пробивной инструмент (рис. 3.6) предназначен для пробивания и расширения отверстий в поковках, а также для выправления и выглаживания стенок этих отвер­стий.

Пробойники (бородки) имеют такие же кон­структивные элементы, как у накладного инструмента. Ими пробивают сквозные отверстия в заготовках неболь­шой толщины. Различают пробойники (рис. 3.6, а) с круг­лым сечением / рабочей части (ГОСТ 11414—75), оваль­ным 2 (ГОСТ 11415—75), квадратным 3 (ГОСТ 11416—75) и прямоугольным 4 (ГОСТ 11417—53). Размеры этих сече-т;й следующие, мм: круглые 6 ... 25; овальные 25х16;

30х18; 36х22; квадратные

6 ... 25; прямоугольные 10 X

ХЗО; 16х30; 20Х36.

Изготовляют пробойники

Ковкой или штамповкой из

Стали 6ХС. Рабочую часть

Закаливают до твердости

HRC 46,5 ...51,5 на длине

30 мм, головку до HRC 32 ...

Рис. 3.6. Пробивной инструмент

35

41,5 на длине 20 мм. Масса пробойников 0,36 ... 1,88 кг.

Прошивни имеют то же назначение, что и пробой­ники, и предназначены для расширения и выглаживания отверстия. Они проще (рис. 3.6, б) пробойников, и их можно быстро изготовить из имеющейся подходящей по твер­дости стали. Кроме того, если нет пробойника требую­щегося размера (или профиля), то прошивень можно, пр;и-менять вместо пробойника, удерживая его клещами при ударах. Прошивнем пробивают отверстия навылет, т. е. он может вылетать из металла с другой стороны. Прошив­нем можно получать отверстия без уклонов.

3.3. Кузнечный инструмент для ковки на молотах

Опорный и ударный инструмент (рис. 3.7) для ковки металла на молотах практически неразделим, так как им являются верхние и нижние бойки, которые всегда ис­пользуются в паре.

Бойки являются основным опорным и ударным ин­струментом, с помощью которого выполняются все куз­нечные операции на молотах, при этом нижние бойки вы­полняют роль опорного инструмента, а верхние бойки— ударного инструмента. Наибольшее распространение по­лучили плоские, вырезные и комбинированные бойки.

Плоскими бойками '(рис. 3.7, А) получают поковки прямоугольного и квадратного сечения, а также используют при выполнении операций гибки, осадки, про­шивки (пробивки) отверстий и других операций.

Вырезные бойки (рис. 3.7, Б) предназначены для получения цилиндрических или шестигранных по профилю сечения поковок.

36

Рис. 3.8. Инструмент для отрубки металла

Комбинированные бойки (рис. 3.7, е) состоят из плоского верхнего и нижнего с прямоугольным вырезом. С помощью этих бойков можно получать поковки с цилиндрическим сечением с большой разницей по диа­метру.

Изготовляют бойки из сталей 50, 50Г, 40ХН, 50ХНВ, 5ХГМ. Их закаливают до твердости HRC 40 ... 50. Верх­ние V нижние бойки имеют одинаковую ширину, а длина нижних бойков немного больше, чем верхних.

Накладной инструмент для ковки металла на молотах имеет головку (затылок), по которой наносятся удары верхним бойком, и нижнюю рабочую часть в виде лезвия или поверхности требуемой формы (рис. 3.8). Ручки для этого инструмента отковывают из низкоуглеродистой стали (до 0,25% углерода) в виде прутков и заковывают их в тело инструмента, а иногда отковывают из целого куска металла вместе с инструментом.

Кузнечные топоры (ГОСТ 11429—75 ... ГОСТ 11432—75) предназначены для выполнения опера­ции рубки горячего металла на молотах. По форме топоры (рис. 3.8, А) могут быть двусторонние /, имеющие в раз­резе лезвия вид равнобедренной трапеции, односторонние 2 с видом прямоугольной трапеции в разрезе лезвия, тра­пециевидные 3, имеющие вид сбоку и в сечении лезвия в форме равнобедренной трапеции, полукруглые 4 (фасон­ные) топоры, имеющие изогнутое лезвие по кругу с видом прямоугольной трапеции в разрезе лезвия. Изготовляют топоры по ГОСТ 11429—75... ГОСТ 11432—75 из стали 35ХМ с закалкой до твердости HRC 43,5 ... 47,5. Масса топоров с ручками 6,55 ... 27,02 кг.

О б с е ч к и (рис. 3.8, б) предназначены для наращи­вания топоров по высоте при рубке заготовок, имеющих

ЗГ

Рис. 3.9. Пережнмки

Размеры больше высоты топора, для прорубки перемычек и удаления заусенцев после рубки. Изготовляют обсечки в соответствии с ГОСТ 11433—75 из стали 35ХМ с закал­кой до твердости HRC 43,5 ... 47,5. Масса обсечек 0,6 ... 53,4 кг.

Пережимки (рис. 3.9) предназначены для полу­чения односторонних или двусторонних местных углубле­ний (пережимов) в заготовке с целью последующего об­разования уступов, выступов, выемок и облегчения про­тяжки и разгонки заготовки.

В соответствии с ГОСТ 11425—75 изготовляют тре­угольные равносторонние пережимки / из стали 45 и за­каливают до твердости HRC 36,5 ... 41,5. Масса 0,38 ... 20 кг. Кроме того, применяют односторонние пережимки (рис. 3.9, А) с круглым 2, полукруглым 3, Т-образным 4 И другими сечениями, двусторонние (рис. 3.9, б): пере-жимка 5—для получения прямоугольного пережима, пережимка 6 — для круглого пережима и другие.

38

Обжимки (рис. 3.10) так же, как при ручной ковке, предназначены для получения цилиндрических, шести­гранных, квадратных и других форм сечений поковок с до­статочно точными размерами. Обжимки можно использо­вать для ковки и отделки поковок круглого, шестигран­ного, квадратного и других сечений. По конструкции ручек они разделяются на пружинные / и разъемные 2. Круглые обжимки с пружинными и разъемными ручками изготовляют в соответствии с ГОСТ 11426—75 и ГОСТ 11427—75 из стали с закалкой до твердости не менее HRC 39,5. Пружинные ручки из стали 30. Масса пружинных обжимок 2,38 ... 29,4 кг, разъемных — 30,75 ... 208,88 кг. Ручки отковывают из прутков и заковывают в тело об­жимок.

В обжимках с пружинными ручками обжимают по-Ковки с диаметром до 70 мм, с разъемными — до 200 мм. ; Раскатки (рис. 3.11) предназначены для полу­чения уступов и выемок, для образования наклонных Поверхностей, интенсивной вытяжки и разгонки металла и отделки поверхностей поковок. По форме рабочей по­верхности раскатки могут быть полукруглые /, клино­вые 2 и клиновые полукруглые 3. Изготовляют раскатки из стали 45 по ГОСТ 11421— 75 и ГОСТ 11422—75 с закал­кой до твердости HRC 36,5 ... 41,5. Масса раскаток 0,65 ... 109,8 кг. Часто также применяют раскатки с другими фор-маки рабочей поверхности.

Подкладной инструмент (рис. 3.12) выполняется с та­кими же ручками, как накладной инструмент.

Клиновые подкладки / (рис. 3.12, А) Предназначены для получения у поковок граней с требуе­мым уклоном. Изготовляют подкладки из стали 45 по ГОСТ 11428—75 с закалкой до твердости HRC 36,5 ... 41,5. Масса подкладок 1,6 ... 45,2 кг. С целью устранения воз можного перемещения подкладки по рабочей поверх

Яости нижнего бойка 3 применяют подкладки 2 с высту-. пами, которые фиксируют ее положение на бойке (рис. 3.12, а). Кузнецам рекомендуется иметь комплект подкладок с разными углами наклона.

Подкладной штамп (рис. 3.12, Б) приме­няется в случае изготовления поковок небольшими пар­тиями. Такой штамп состоит только из одной нижней по­ловинки. Он недорогой при изготовлении, а применение его позволяет значительно уменьшить припуски на меха­ническую обработку и увеличить производительность труда.

Пробивной инструмент (рис. 3.13) для получения от­верстий в металле при ковке на молотах отличается от пробивного инструмента для ручной ковки отсутствием ручек. Но так как он является достаточно тяжелым, то для" транспортирования и установки его в нем делают сквозные отверстия. В эти отверстия вставляют прутки или проволоку и перемещают вручную или прицепляют к транспортным средствам.

Прошивни (рис. 3.13, а) предназначены для полу-чениясквозных или больших глухих отверстий. Прошивни могут быть сплошными в виде цилиндра /, усеченного конуса 2, клина 3, а так­же пустотелыми в виде полого цилиндра 4 и дру­гой формы. Изготовляют прошивни из сталей 40, 50 и закаливают до твердо­сти HRC 41. Сплошными прошивнями пробивают (прошивают) отверстия до 400 мм, полыми — более 400 мм.

Подставки (под­кладные кольца) с круглы-

Рис. 3.13. Пробивной инстру­мент для кузнечных молотов 40 •'••

Рис. 3.14. Ручки кузнечного инструмента для ковки металла на молотах

Ми или другими формами отверстий, соответствующим и фор­мам прошивней, выполняют в качестве опор для поковок, в которых пробивают отверстия. Отверстия в подставках должны быть больше прошивней на 0,1 высоты пробивае­мой поковки. Подставки изготовляют из сталей 35, 50, 5Х. ГМ.

Надставки предназначены для наращивания про­шивней по высоте при пробивке отверстий в поковках, имеющих высоту больше высоты прошивня. Поперечное сечение надставок по форме соответствует прошивням, а по размерам наружные диаметры у них меньше на 3 ... 5 Мм, внутренние же (для пустотелых прошивней) — на З... 5 мм больше. Изготовляют надставки из сталей 40,'в01'с последующей закалкой.

•- •••Q правки (рис. 3.13, б) предназначены для раз-гоякй (увеличения) диаметров круглых отверстий, рас­катки пустотелых поковок и калибровки отверстий. Раз-гоночные оправки (дорны) выполняются в виде цилин­дров 5 и 6, имеющих один или два уступа. Раскаточные и калибровочные оправки делают в виде сплошных или пу­стотелых конусов 7 и бочкообразными 8. Изготовляют оправки из сталей 40Х. 55Х с последующей закал­кой;

Ручки накладного и подкладного инструмента для ковки на молотах выковывают из прутковой стали диа­метром 6 ... 25 мм. По форме ручки могут быть с петлей / и с кольцом 2 (рис. 3.14) с размерами по ГОСТ 11434—75. Длина ручек с петлей 800 ... 1120 мм, с кольцом 900 ... 1500 мм. Масса ручек 0,2 ... 5,74 кг.

Пружинные ручки делаются в основном для пережимок (см., рис. 3.9, б) и для обжимок (см. рис-. 3.10).

41

3.4. Вспомогательный инструмент и приспособления

Клещи {рис. 3.15) подразделяются на основные и' Вспомогательные. Основные клещи применяют для удер­жания заготовки во время ковки, поворота и кантования ее на наковальне при ковке на молотах. Вспомогательные клещи применяют для переноса заготовок в кузнице,' подачи их от горна на наковальню и обратно, а также при' выполнении других операций.

Клещи состоят из двух клещевин, соединенных заклеп­кой, выполняющей роль оси. Клещевины имеют конструк­тивные элементы: ручки и рабочие части, называемые;

Губками, которыми захватывают заготовки и поковки. С целью обеспечения надежности захвата заготовки при изменении формы ее на промежуточных операциях клещи могут заменяться на другие с соответствующими формами губок.

По способу захвата заготовок и соответствующей форме губок основные клещи разделяются на продольные, по­перечные и продольно-поперечные. Клещи с соответствую­щей формой губок рекомендуется изготовлять по ГОСТ 11.384—75 ... ГОСТ 11395—75. Клещевины изготовляют, ковкой из сталей 15, 20 и 25, заклепки (оси) из стали 15. Длина клещей 300 ... 1600 мм, масса 0,38 ... 16 кг.

Кроме стандартизованных клещей, имеющих губки простой формы, кузнецы используют специальные клещи. Такие клещи требуются при изготовлении поковок слож­ной формы. Если в имеющемся наборе не окажется клещей, обеспечивающих надежный захват какой-либо поковки, то кузнецы обычно подгоняют форму губок к форме этой поковки. Для подгонки губки нагревают в горне и куют на поковке, используя ее в качестве оправки. При этом губки подгоняют до плотного прилегания их по всей за-. нимаемой поверхности поковки. Иногда бывает выгоднее не клещи подгонять под поковку, а конец заготовки отко­вать по форме губок клещей.

На рис. 3.15, А показаны наиболее часто применяемые виды клещей, а на рис. 3.15, б — вспомогательные клещи / для прямоугольных заготовок, изготовляемых по ГОСТ 11394—75, и для тех же целей клещи 2, но не стандарти­зованные.

При ковке мелких поковок целесообразно применять легкие клещу с пружинящими ручками. При длительной

42

Рис. 3.15. Кузнечные клещи

Ковке или при ковке крупных заготовок под молотом на рукоятки клещей надевают кольцо 3 «шпандырь» или скобу 4 (рис. 3.15, в).

Неправильно подобранные по размерам или форме кле­щи, с плохо подогнанными к поковке губками приводят к снижению производительности труда, усложнению ра­боты кузнеца и могут оказаться причиной травм различ­ного рода.

Для кантования достаточно крупных заготовок во Время ковки и транспортирования их по кузнице приме­няют различные приспособления (рис. 3.16).

43

Ломики используют для кантовки заготовок на нижних бойках молотов.

Вага может использоваться как ломик. Ей работать надежнее, так как она имеет зубцы, не допускающие вза­имного скольжения между вагой и заготовкой. При на­личии подъемно-транспортных средств и ковке длинные тяжелых заготовок две ваги подвешивают на цепях з« отверстия и ими поворачивают заготовку, как показана на рис. 3.16, а.

Ручной кантрватель (рис. 3.16, Б) исполь-. вуется для вращения заготовок (поковок) вокруг горизон­тальной оси при ковке их на молотах.

Ручной манипулятор-кантователь (воротяжка) применяется для зажима заготовок средней массы и кантовки их в процессе ковки (рис. 3.16, в). На заготовку накладывают*два уголка и зажимают хомутом. Подвеску заготовки можно осуществлять на цепь подъем­ного средства или на цепь с регулируемой длиной, ста­ционарно подвешенную вблизи молота.

Подачу относительно небольших заготовок от печи к молоту можно осуществлять по наклонным металличе­ским лоткам.

Лопата-штырь (рис. 3.17, а) применяется для загрузки заготовок с отверстиями в печь и выгрузки их из печи.

Посадочные клещи (рис. 3.17, б) предназна­чены для загрузки в печь и выгрузки из печи заготовок цилиндрической формы.

Монорельс с вилкой (рис. 3.17, В) имеет наклон рельса от печи к молоту. Он предназначен для транспортирования нагретых заготовок.

3.5. Измерительный инструмент

Измерительный инструмент может быть универсальным и специальным.

Универсальный инструмент, наиболее часто применяе­мый в кузницах, следующий (рис. 3.18).

Стальная линейка предназначена для изме­рения линейных размеров. В зависимости от размеров поко­вок используют линейки длиной 250, 300, 500, 750 и 1000мм.

Металлический складной метр имеет то же назначение, что и стальная линейка. Он состоит из звеньев по 100 мм, соединенных между собой шарнирно, что позволяет складывать его и раскладывать до требуе­мой длины в пределах 1 м.

Рулетка представляет собой металлическую гиб­кую ленту с нанесенными рисками. Благодаря гибкости ленты рулеткой можно измерять кроме линейных размеров длины дуг, окружностей и других кривых линий. Лента может быть длиной 1 ... 50 м.

Штангенциркуль предназначен для измере­ния наружных и внутренних размеров деталей, в том числе диаметров окружностей. Штангенциркулями можно из­мерять детали с размерами 200 ... 2000 мм.

Штангенглубиномер предназначен для из­мерения глубины глухих отверстий и впадин или высот у выступов. Пределы измерений 100 ... 500 мм.

Разметочный циркуль (рис. 3.18, А) при­меняется для получения контрольных точек (углублений) на заготовках и поковках, используемых при ковке (на­пример, помечают центры пробиваемых отверстий) и при последующей механической обработке поковок. Он со­стоит из двух шарнирно соединенных стержней с планкой, имеющей прорезь по дуге окружности, и винтом для фикси­рования требуемого размера между рабочими концами рычагов. Углубления по разметке выполняют Кернами, Которые изготовляют по ГОСТ 7213—72.

Кронциркуль (рис. 3.18, Б) предназначен для измерения наружных линейных и диаметральных размеров холодных и горячих заготовок и поковок. Он состоит из двух шарнирно соединенных рычагов с загнутыми внутрь рабочими концами. Для измерения концы сдвигают (раз­двигают) до соприкосновения с измеряемым размером за­готовки (поксвки), а затем концы накладывают на линейку и узнают измеряемый размер.

46

Г) З) Рис. 3.18. Универсальный измерительный иютруменг

Нутрометр (рис. 3.18, в) предназначен для из­мерения внутренних линейных размеров и диаметров за­готовок и поковок. По конструкции он аналогичен крон­циркулю, только рабочие концы рычагов отогнуты на-Ружу. Для точных и частых измерений применяют нутро-мето с регулировочным винтом (рис. 3.18, В).

Кузнечные кронциркули (рис. 3.18, Г) Могут быть одинарными, двойными и тройными. Кузнец устанавливает одну пару ножек по заданному меньшему размеру (для наружных измерений непроходной размер), а другую — по заданному большому размеру (для наруж­ных измерений проходной размер), т. е. в пределах из­мерений. Для гнутреиних измерений, наоборот, меньший размер проходной, больший — не проходной. Так он мо-

47

Рис. 3.19. Шаблоны

Жет в процессе ковки измерять размеры поковок в преде­лах допусков, без каких-либо перенастроек инструмента. Кузнечными кронциркулями также можно измерять не­сколько контролируемых размеров поковки в процессе ее ковки. •

Рычаги кронциркулей и нутромеров можно изготовлять из сталей 35 и 45 с последующей закалкой, а заклепки-шарниры из стали 15.

Угломер у ни в е"р сальный предназначен для измерения любых углов готовых поковок и перене­сения размеров углов с одной поковки на другую. Он состоит из двух рычагов, соединенных шарнирно винтом, который одновременно используется в качестве фиксатора угла, установленного между рычагами. Конструкции угло­меров и способы измерения ими углов показаны на рис. 3.18, Д.

Специальный инструмент предназначен для измерения нескольких одноименных (линейных, угловых димеров) размеров прерывисто через определенный интервал ил|

43

Только одного размера. В кузницах наиболее часто приме­няется следующий специальный инструмент в виде шабло­нов и калибров (рис. 3.19).

Прутковые шаблоны (рис. 3.19, А) пред­назначены для измерения линейных размеров по длине или ширине поковок.

Угловые шаблоны (рис. 3.19, б) предназна­чены для контроля' углов у поковок. Их изготовляют с постоянными наиболее часто встречающимися углами (30, 45, 90°) и используют для соответствующих поковок или выполняют с одним любым углом только для одной поковки.

Профильные шаблоны предназначены для контроля размеров выступов и впадин, а также расстоя­ний между ними у поковок с изменяющимися размерами в разных сечениях. Пример профильного шаблона показан па рис. 3.19, в.

Контурные шаблоны (рис. 3.19, Г) предна­значены для контроля форм и размеров сложных поковок, путем наложения этих шаблонов на поковку. У контроль­ного шаблона / контрольные зарубки определяют пре­дельные припуски на обработку резанием. Иногда они имеют отверстия для разметки поковок кернами к после­дующей механической обработке.

Калибры используются для контроля толщин по­ковок в процессе ковки (рис. 3.20). , .

Предельная скоба (рис. 3.20, а) с выточкой, определяющей допуск на размер, т. е. Пр — размер по­ковки должен проходить, ЯБ— ;

Размер поковки не должен про­ходить. т

Регулируемая ско-^ б а (рис. 3.20, б) имеет, как и продольная скоба, допуск на размер, обозначенный на ри­сунке Пр и НЕ.

Калибр-гребенка (рис. 3.19,в) применяется при изготовле­нии поковок с большим ко­личеством ковочных перехо-

Рис. 3.20. Калибры

49

Дов. Им измеряют размеры толщин и высот нагре­тых поковок. Этот калибр имеет выоезы для размеров 3 ... 35 мм.

3.6. Уход за инструментом

Для поддержания инструмента в рабочем состоянии необходимо выполнять следующие правила.

Перед началом работы надо проверить наковальню и очистить рабочие части ее от окалины, масла и воды. Очистить наковальню металлической щеткой или скреб­ком. Руками, даже в рукавпцах, очищать наковальню нельзя.

Проверить наковальню на отсутствие трещин. Про­верку осуществляют легкими ударами молотка по налич­нику. При этом молоток должен отскакивать, а наковальня издавать чистый звонкий недребезжащий звук высокого тона. Наковальня, имеющая трещины, издает глухой дребезжащий звук,

Подобрать требующийся рабочий и измерительный инструмент и проверить его. При этом кувалды и молотки-ручники должны быть прочно насажены на. деревянные ручки, а накладной инструмент может иметь некоторую подвижность на ручках, но не спадать с них. Измеритель­ный инструмент должен быть исправным и чистым.

Если инструмент мокрый и замасленный, то его сле­дует протереть сухой ветошью и проверить, не имеет ли он трещин, вмятин, зарубов, заворотов по краям рабочей части, которые могут выкрошиться во время работы и травмировать кузнеца или другого человека, находяще­гося в кузнице. Рабочие и ударные части у инструмента должны быть выпуклыми, без заворотов по краям. Пользо­ваться инструментом с дефектами запрещается. Его не­медленно нужно ремонтировать или заменить.

Перед работой необходимо кузнечный и измерительный инструмент разложить на столе справа от кузнеца в по­рядке, удобном для работы. Инструмент на столе раскла­дывают в строго определенном порядке. На верхнюю полку кладут молоток-ручник, зубило, клещи, измери­тельный и другой инструмент. Чтобы его удобно было брать, ручки должны выступать за край стола. Наготове следует держать только нужный для данной работы ин­струмент. В удсбном месте для кузнеца (например, сзади, со стороны горна) ставят этажерку с набором разного

60

Дополнительного инструмента, который может понадо­биться при работе.

Перед началом ковки рекомендуется подогревать ра­бочий инструмент до температуры'150 ... 250 °С, чтобы уменьшить термические напряжения, возникающие в ин­струменте при соприкосновении его с горячим металлом.

Во время работы нужяо пользоваться инструментом только по его прямому назначению. Нельзя ковать холод­ный металл, так как острый инструмент затупится, а у не­острого образуются преждевременные завороты и тре­щины. После каждого пользования класть инструмент на отведенное для него место.

Необходимо предохранять инструмент от повреждений. Не бросать, а класть его даже на предметы более мягкие, чем сам инструмент.

Периодически очищать наковальню от окалины.

По окончании работы нужно проверить исправность инструмента, и если он исправен и чист, то положить его на место хранения.

Постоянно необходимо следить за тем, чтобы острый инструмент был правильно заточен. Своевременно заме­нять деревянные ручки. Измерительный инструмент пе­риодически надо проверять на точность измерений. Ин­струмент следует хранить в отведенных для него мостах.