Александр Навроцкий - Ковка
Последовательность ковки сварного топора показана на рис. 1.2.7 б, п. 10–14. Берем полосу толщиной 10–12 мм и шириной 40–50 мм и, оставив в средине заготовки участок 40 мм (п. 10), протягиваем края заготовки до толщины 5–6 мм, затем разгоняем щечки (п.11) и сгибаем топор, как показано на рисунке (п. 12). После этого отковываем клин из инструментальной стали У7-У8 и ввариваем его в основу топора (п. 14).
Рекомендации по кузнечной сварке см. в Приложении В. Если кузнечная сварка прошла успешно, то можно окончательно проковывать всю головку топора.
Тесак. Технология его изготовления значительно проще, чем топора. Берем полосовую сталь толщиной 5–6 мм, надрубаем полоску (рис. 1.2.8 а), отгибаем и оттягиваем ее «на острие» (рис. 1.2.8 б) под черенок для ручки. Рабочую часть резака оттягиваем к лезвию, после чего пробиваем отверстие, оформляем обушную часть (рис. 1.2.8 в) и насаживаем ручку.
Рис. 1.2.8. Изготовление тесака.
Железные косы известны в России с IX–XI вв., и ковались они в сельских кузницах из кричного железа. Заводское производство кос началось на Урале только в 1809 г. на Артинском заводе, а уже к 1880-м гг. косы и серпы делали в Вятской, Пермской, Владимирской, Тверской, Ярославской и других губерниях.
Рис. 1.2.9. Технология изготовления косы.
На рис. 1.2.9 представлены основные технологические стадии изготовления косы. Вначале из полосы оттягивают конец (процесс ковки идет с верхнего ряда слева направо), затем отгибают ушко и выдавливают зубец. После этого начинают оттягивать лезвие путем расковки полосы. Процесс расковки ведут в четыре этапа: нагрев и расковка носовой части; второй нагрев, поворот косы и ковка с другой стороны; третий нагрев и общая расковка и, наконец, окончательная расковка и загибка обуха. После этого начинают отделку острия в два нагрева.
Дальнейшую отделку ведут в холодном состоянии. Косу правят и выравнивают молотом. После обрезки лезвия «начисто» косу калят в масле и отжигают. Затем косу отбивают (наклепывают) молотом, полируют и вторично отбивают.
Кованые железные гвозди на Руси применялись уже в X–XI вв., и в это время появилась специальность «гвоздочника», т. е. кузнеца, который кует в основном гвозди. Широкое производство гвоздей, скоб и других изделий для строительства и судостроения начинается в период Петровских реформ в начале XVIII в. В это время куется большой ассортимент гвоздей: корабельные (длиной 250–500 мм), полукорабельные (150–200 мм), брусковые (200–250 мм), тесовые (30–180 мм), кровельные (до 75 мм), обойные (10–12 мм), шпалерные (6–7 мм), а также подковные, штукатурные и др.
Пробовали делать гвозди путем нарезки из листового металла, однако они получались недостаточно качественными. Наибольший скачок в гвоздильном деле произошел в то время, когда для изготовления гвоздей начали использовать проволоку. Первые автоматы для изготовления гвоздей из проволоки появились в Европе в начале XIX в.
В России кузницы, в которых ковали гвозди, называли гвоздарными, а иногда и «мирщинными», так как для производства гвоздей использовали различные листовые обрезки и железный лом, которые собирали «с миру». Собранный металл сваривали кузнечной сваркой, а затем проковывали в полосу и из нее уже делали гвозди.
Технология изготовления гвоздей и болтов во всех кузницах примерно одинакова. Гвозди получают следующим способом: мерные заготовки из проволоки укладывают в щелевую печь для нагрева. После нагрева заготовку (рис. 1.2.10 б, п. 4) вставляют в гвоздильню (рис. 1.2.10 б, п. 2), установленную на наковальне (рис. 1.2.10 б, п. 1) так, чтобы ее верхний высаживаемый конец выходил на требуемую длину а нижний упирался в подставку (рис. 1.2.10 б, п. 5). Ударом ручника (рис. 1.2.10 б, п. 3) головку осаживают и придают ей заданную граненую форму при помощи шляпного молотка (рис. 1.2.10 б, п. 6). Необходимо иметь в виду, что за один удар можно высадить и не согнуть заготовку длиной l, в 2–2,5 раза большей, чем ее диаметр d.
Рис. 1.2.10. Изготовление гвоздей и головок болтов.
Если необходимо изготовить гвозди с большой шляпкой, то вначале для получения небольшого конуса используют специальный подкладной инструмент (рис. 1.2.10 а, п. 7) с конусным углублением. А при втором ударе, используя шляпный молоток (рис. 1.2.10 а, п.6), получаем граненую головку. После этого оттягиваем стержень гвоздя (рис. 1.2.10 в).
Головку болта высаживают аналогично головке гвоздя, но для получения граней ее деформируют в специальной гвоздильне (рис. 1.2.10 г, п. 8) с шестигранным углублением.
Гвоздь с большой шляпкой можно ковать, не используя высадку, а путем оттяжки стержня из заготовки с большим сечением, с последующим отрубанием гвоздя от основной заготовки и оформлением головки.
Кузнец из Соликамска А. Малышев предложил еще один способ набора металла для формирования увеличенной головки гвоздя или болта. Для этого необходимо изготовить две специальные оправки (рис. 1.2.11, п. 2, 5) с центральным отверстием, диаметр которого совпадал бы с диаметром заготовки. Первая оправка (рис. 1.2.11, п. 2) сверху имеет внутренний конус, а вторая (рис. 1.2.11, п. 5) – без конуса.
Рис. 1.2.11. Высадка больших головок.
Принцип работы следующий: заготовку с нагретым концом вставляют в отверстие оправки, предварительно вставив в нее опорный цилиндр заданной длины (рис. 1.2.11, п. 3), а затем оправку с нагретой заготовкой устанавливают на наковальню или нижний боек молота (рис. 1.2.11, п. 4) и сверху наносят серию ударов бойком молота (рис. 1.2.11, п. 1). Нагретый металл деформируется в коническую полость. Высаженную заготовку переносят во вторую оправку и ударом бойка формируют цилиндрическую увеличенную головку.
Уральские кузнецы в качестве сувениров куют уникальные гвозди с большими шляпками (фото 1.2.1) из четырехгранного стержня и завязывают его красивым «морским» узлом.
В 2008 г. на чемпионате кузнецов в Швеции отковали самый длинный гвоздь – его длина получилась более 2,5 м. Это изделие вошло в Книгу рекордов Гиннесса.
При соединении металлических деталей с деревянными, например жиковин с дверью или воротами, применялись специальные болты с квадратным подголовником, который входил в квадратное отверстие детали. Шляпку с подголовником оформляют в гвоздильне, а стержень – в цилиндрических обжимках. Резьбу нарезают метчиками. При навеске жиковин под гайку надо обязательно накладывать шайбу. Такие болты дают надежное соединение и удобство при сборке, так как при откручивании (или закручивании) гайки нет необходимости удерживать болт за головку во избежание прокручивания.
Гаечный ключ можно отковать из полосы соответствующего размера. Полосу (рис. 1.2.12, п. 1) ставят на ребро на «нижник» (рис. 1.2.12, п. 4), который вставлен в наковальню (рис. 1.2.12, п. 5), и, удерживая ее клещами (рис. 1.2.12, п. 6), пережимают в области головок при помощи верхней пережимки (рис. 1.2.12, п. 2). После этого протягивают рукоятку ключа (рис. 1.2.12, п. 7), скругляют головки (рис. 1.2.12, п. 8) и прошивают или просверливают отверстия соответствующих размеров. Затем при помощи ножовок прорезают «зев» ключа и правят его на специальной оправке (рис. 1.2.12, п. 10). Последней операцией является формирование граней под размер гаек. После отделки головок и рукоятки ключ готов.
Рис. 1.2.12. Ковка гаечного ключа.
Ковку гаечных ключей небольшого размера можно осуществлять из круглой заготовки. Вначале на концах заготовки путем высадки набираем металл и протягиваем его на наковальне, затем проковываем рукоятку и далее обрабатываем по приведенной выше технологии.
Технология изготовления подков и элементов конской сбруи
Первые металлические приспособления для защиты копыт лошади появились уже в I в., но это были еще не подковы, а скорее башмаки, которые привязывались к копыту лошади ремнями (рис. 1.2.13). На Руси еще в начале XI в. большинство лошадей ковали только на зиму, так как им приходилось работать на дорогах с ледяным покровом. Зимние подковы имели острые шипы, изготовленные как единое целое с подковой. Ковка лошадей всегда требовала большого умения от кузнеца.
