Кузнечное производство

Общие сведения о кузнечных работах

1.1. Развитие и становление кузнечного ремесла

Кузнечное дело является самым древним ремеслом, связанным с обработкой металлов. Впервые человек начал ковать самородные и метеоритн"ые металлы еще в камен­ном веке. Со временем люди научились выделять различ­ные металлы из руды, в том числе и железо, которое оттес­няет другие металлы и утверждается почти как монополь­ный материал для изготовления орудий труда, домашней утвари, оружия и архитектурного украшения в виде различных оград, оконных, дверных и других решеток, навесов и т. п. Другие металлы в основном используются только-для изготовления предметов украшений.

Уже в древней Руси изготовляли основные виды ору­дий труда, домашней утвари, оружия и инструментов, которые не претерпели существенных измепеьий, приме­няются в современном быту и технике. Тогда же кузнецы начинают специализироваться на изготовлении каких-либо одних или нескольких родственных по технологи­ческому процессу или назначению предметов и назвали их по тем предметам, которые они делали. Наиболее рас­пространенными были следующие специалисты.

Серповики-косники изготовляли косы, серпы и другие подобные изделия. Секирники изготовляли различные топоры, тесла, долота, мотыги, лемехи, сошники, чересла, скобели и др. Ножовники изготовляли ножи, ножницы, косы, серпы и т. п.

Инструментальщики изготовляли напильники, зу­била, резцы по дереву и металлу, бородки, штампы, пуан­соны и матрицы, чеканы, пинцеты, стамески, сверла, пилы и т. п.

Оружейники изготовляли мечи, сабли, кинжалы, клин­ки и другое холодное оружие. Очень часто они сами и

Украшали свои изделия затейливыми узорами. Бронники Делали кольчуги, брамницы и другое подобное снаряже­ние воина. Щитники изготовляли щиты для воинов. Они обладали умением обрабатывать дерево, кожу и цветные металлы. Стрельники специализировались на изготовлении только стрел, так как их было не менее 18 типов, а массовость продукции требовала особой тех­нологии — применения подкладных штампов.

Гвоздочники специализировались на изготовлении гвоз­дей, заклепок и крепежных скоб.

Удники делали рыболовные снасти — крючки, ос­троги, блесны, багры, гарпуны и т. п.

Б у лавочники и колечники изготовляли пряжи, брас­леты, бляхи, поясные наборы, цепочки, подвески, на­кладки, оковки, петли на ларцы, украшения для сбруи лошадей и другой подобный инвентарь и украшения.

Уздники изготовляли железные принадлежности кон­ской сбруи — удила, стремена, подковы, путы, шпоры, украшения сбруи и т. п.

Кузнецы по изготовлению весов делали безмены и коромысловые весы.

Замочники изготовляли висячие и врезные замки.

Однако в городах все же самой многочисленной груп­пой оставались кузнецы-универсалы, на долю которых приходилось около 70 видов железных изделий. В де­ревнях же работали исключительно кузнецы-универсалы. Они делали лемехи для плугов, сошники для сох, косы, серпы, топоры, лопаты, вилы, мотыги, долота, стамески, тазы, ведра, миски, обручи для деревянных бочек и ведер, душки для ведер, различные инструменты, в общем все изделия из железа и других металлов.

Более подробные сведения о развитии и становлении кузнечного ремесла в древние времена, в том числе и на территории СССР имеются в работе [12}. ,

1.2. Общая характеристика кузнечных работ

Ковкой называется обработка нагретых металлов давлением при помощи универсального кузнечного ин­струмента и бойков с целью получения требуемой формы поковки.

Многие металлы и сплавы, нагретые до ковочной тем­пературы, становятся достаточно пластичными, т. е. об­ладают способностью изменять форму без разрушения

Б

.при воздействии на них относительно небольших усилий. К таким металлам относятся сталь, медь, алюминий, латунь и др. При нагреве таких металлов пластичность их увеличивается, а прочность уменьшается. Например, для углеродистой стали временное сопротивление уменьшается в 25 ... 30 раз по сравнению с холодной сталью (подроб­нее см. гл. 5) и для деформирования ее потребуется при­мерно во столько же раз меньшее усилие.

Другие металлы и сплавы, например серый чугун, оловянистая бронза, цинковые сплавы в нагретом состоя­нии не становятся более пластичными, а, наоборот, ста­новятся хрупкими и при ударах или сжатии разрушаются и поэтому ковать их нельзя.

При ковке металл подвергают различным видам дей­ствия на него инструментов, по которым преимущественно и называются все кузнечные операции: Надрубка, от­рубка, вырубка, протяжка, разгонка, раскатка, осадка, высадка, проколка, прошивка, пробивка, гибка, передача, скручивание, кузнечная сварка и вспомогательные опера­ции. В результате применения указанных операций из Заготовок получают Поковки или детали требуемой формы.

Заготовка — это первичный полуфабрикат, по­лучаемый путем отрезки, разрезки, вырубки или отрубки части металла от исходного материала, например из проката стали, по объему достаточный для получения поковки.

Поковка чаще представляет собой полуфабрикат, из которого при последующей механической обработке получают готовое изделие, называемое деталью. Поковка является основным изделием, получаемым в результате обработки горячего металла ковкой. Иногда ковкой полу­чают непосредственно детали, если они не требуют по­следующей механической обработки.

Деталь — это готовое изделие, получаемое из од­ного по марке и наименованию материала без применения сборочных операций.

Завершающими операциями при получении из заго­товок поковок и деталей являются: Охлаждение после ковки, Очистка от окалины, Термическая и Химико-тер­мическая обработка, защита от коррозии и Контроль.

Для нагрева заготовок применяют Горны, в которых сжигают каменный или древесный уголь и нагревательные печи, работающие на жидком топливе, обычно это мазут. При ковке заготовок пользуются Кузнечным инструментом

Для ручной ковки и ковки на молотах. Для поворачива­ния заготовок в процессе ковки, транспортирования заготовок и других вспомогательных операций приме­няют Вспомогательный инструмент и Различные при­способления.

В процессе ковки и по окончании ее поковки контро­лируют. Температуру нагрева их определяют по Цветам каления и Цистам побежалости или специальными при­борами. Размеры контролируют обычными и специаль­ными Измерительными инструментами в процессе ковки (горячие поковки) и по окончании ее (холодные поковки). Твердость материала поковок и деталей определяют Спе­циальными приборами.