Основной кузнечный инструмент.

Классификация кузнечного инструмента. По назначению кузнечный инструмент делят на три группы: основной; вспомогательный; контрольно-измерительный.
Основной технологический инструмент (наковальни, кувалды, гладилки и др.) служит для деформирования металла и придания ему требуемых форм и размеров.
Вспомогательным является инструмент (клещи различных типов), с помощью которого заготовку фиксируют в нужном положении в процессе ковки, кантуют вокруг оси, укладывают в печь, извлекают из нее и транспортируют к наковальне.
Контрольно-измерительный инструмент применяют для разметки заготовки, контроля формы и размеров поковки по переходам в процессе ковки и окончательного контроля ее геометрических размеров.
Основной инструмент подразделяют на опорный, ударный и подкладной.
Опорный инструмент представляет собой массивную опору, на которой выполняют практически все кузнечные операции. Опорным инструментом для ручной ковки служит наковальня. В зависимости от конструкции различают наковальни пяти видов: безрогие, однорогие, двурогие, консольные и носящие название шперак.
Однорогая наковальня (ГОСТ 11397—75), рабочими частями которой являются верхняя опорная часть 1 и рог 6. Опорная часть, называемая наличником, гладко обработана и закалена. Представляет собой консольный конический выступ, на котором выполняют операции гибки, раскатки, сварки кольцевых заготовок и др. Хвост 2 наковальни — небольшая консольная часть с другой стороны рога — применяется для гибки заготовок на 90 ° . На опорной части наковальни выполнено три отверстия: круглые 0 15 мм служат для пробивки отверстий в поковках, квадратные (35 х 35 мм) — для установки в них подкладного инструмента и приспособлений. Наковальня устанавливается на стуле или тумбе 3 на такой высоте от пола, чтобы пальцы вытянутой руки кузнеца касались поверхности наличника. Крепится наковальня на прочном, врытом в землю деревянном чурбане хомутами 4 (или костылями), охватывающими ’’ноги” 5 наковальни.

Рис.1. Наковальни:
а - однорогая, б - безрогая, в - двурогая, г - шперак; 1 - опорная часть, 2 - хвост, 3 - стул (тумба), 4 - хомут, 5 - ’’нога”, 6 - рог
Однорогие наковальни выпускают длиной L, равной 480 . .. 800 мм; ширина В наличника составляет 170 . . . 240 мм. Отливают их массой 70 . . . 210 кг (в зависимости от габаритных размеров) .
Перед началом работы наковальню следует проверить на отсутствие трещин. Проверку осуществляют, легко ударяя молотком по наличнику; молоток при этом должен отскакивать, а наковальня — издавать чистый и звонкий звук высокого тона (наковальня, имеющая трещину, издает глухой звук).
Помимо однорогих бывают безрогие (рис. 1, б) и двурогие (рис. 1,в) наковальни (ГОСТ 11396—75 и 11398—75).В двурогих наковальнях рог с одной стороны имеет вид цельного конуса, а с другой — вид конуса, усеченного вдоль оси симметрии плоскостью наличника. Усеченный рог удобен для выполнения гибки плоских заготовок на углы, меньшие 90 °. Двурогие наковальни выпускают общей длиной 670 . . . 1060 мм и массой 100 ... 270 кг.
Разновидностью наковален является шперак (рис. 1, г) — маленькая наковальня массой до 4 кг, применяемая при изготовлении мелких поковок. Шперак устанавливается в квадратное отверстие наковален,. Изготовляют его ковкой из стали 45 с закалкой поверхности. Габаритные размеры шперака должны соответствовать ГОСТ 11400—75 (рис. 1,г).
Ударный инструмент. К этому инструменту относятся кувалды (боевые молоты) и ручники (кузнечные молотки). С помощью первых выполняют основную работу деформации металла, вторые применяют для нанесения слабых ударов и управления мощными ударами молотобойца.

При ковке используют три типа кувалд (рис.2, а): тупоносые 1, остроносые продольные 2 я остроносые поперечные 3. В соответствии с ГОСТ 11401—75 и 11402—75 кувалды изготовляют ковкой из стали 50;. Рабочие части кувалд термически обрабатывают глубиной до 30 мм. Тупоносые кувалды имеют длину L, равную 128 . . . 205 мм, а массу — 2 ... 16 кг; у остроносых длина 2 составляет 168 . . . 212 мм, а масса — 3 ... 8 кг.

Рис. 2. Ударный инструмент:
а - кувалды тупоносые (1), остроносые продольные (2) и остроносые поперечные (3), б - ручники с шарообразным (4), поперечным (5) и продольным (6) задками
Рукоятки для кувалд изготовляют длиной 750 . . . 900 мм из тонкослойной древесины граба, клена, кизила, рябины или комлевой част березы с незначительным утолщением свободного конца. Насадочное отверстие для рукоятки должно иметь расширение от середины к наружным поверхностям. Такая форма отверстия обеспечивает расклинивание рукоятки в кувалде и повышает надежность ее закрепления.
Ручники используют для выполнения мелких работ, они имеют несколько разновидностей: молоток-ручник 4 с шарообразным задком, ручники с поперечным 5 и продольным 6 задками. Изготовляют ручники массой 0,5 ... 1,5 кг. Рукоятки для них изготовляют длиной 350 . . .600 мм из березы, клена, ясеня или рябины; они должны быть гладкими и без трещин.

Подкладной инструмент устанавливают либо на заготовку, либо на наковальню под заготовку. В первом случае удары кувалдой наносят по подкладному инструменту, с помощью которого получают поковку требуемой формы. Во втором случае удары наносят по заготовке и она деформируется под действием подкладного инструмента снизу.
К подкладному инструменту относятся кузнечные зубила, подсечки, подбойки, гладилки, раскатки, пережимки, обжимки, гвоздильни, формы, прошивни и оправки.
Кузнечные зубила, предназначенные для выполнения разделительных операций, состоят из трех основных частей: головки со слегка выпуклой поверхностью, по которой наносят удары; средней части с отверстием для насадки деревянной рукоятки; ножа, которым, внедряясь в металл, разделяют заготовку на части. Применяют зубила двух типов — простые (рис. 3, а), служащие для отрубки холодного и горячего металла, и фасонные (рис.3, б). В соответствии с ГОСТ 11418-75 простые зубила для холодной рубки имеют длину, равную 160 . . . 190 мм, для горячей — 180 . . . 240 мм. Угол заточки ножа у зубила для холодной рубки составляет 60 С	°, для горячей — 30 С°. Зубила изготовляют массой 0,9 ... 3,6 кг,. Головки зубил термообрабатывают на длине 20 мм.. Разновидностью простых зубил является одностороннее зубило, у которого нож имеет односторонний скос. Оно служит для отрубки поковок, у которых требуется получить торец без уклона.

Рис. 3. Подкладной инструмент:
а, б - простые и фасонные зубила, в - подсечки

Фасонные зубила (рис.3, б) имеют скругленную форму ножа и применяются для отрубки заготовок по криволинейному контуру.
Подсечки (рис. 3, в) являются инструментом, предназначенным для выполнения разделительных операций. Подсечку хвостовой частью вставляют в квадратное отверстие наковальни, на лезвие подсечки устанавливают заготовку и, нанося по ней удары, выполняют отрубку. Длина В лезвия подсечек составляет 50. 70 мм, а высота h рабочей части — 50. 65 мм. Форма заточки режущей кромки показана на рис. 3, в.
Обжимки применяют для сглаживания поверхности круглых, квадратных и других фасонных поковок и повышения точности их формы и размеров. Верхние (рис. 5, а) и нижние (рис. 5, б) обжимки по конструкции аналогичны подбойкам, но отличаются от них формой рабочей части. Диаметр D рабочих частей обжимок (ГОСТ 11403—75) выбирают в пределах от 20 до 70 мм. Помимо обжимок с круглой рабочей поверхностью иногда применяют также обжимки, рабочие поверхности которых имеют квадратную или фасонную форму.

Рис. 5. Подкладной инструмент:
а, б - верхние и нижние обжимки, в, г - плоские и полукруглые гладилки
Гладилки имеют гладкую рабочую поверхность и применяются для сглаживания неровностей, образовавшихся на поверхности поковки от ударов кувалдой. При нанесении ударов они удерживаются на поковках с помощью деревянной рукоятки, насаженной без расклинивания в отверстие в средней части. Различают плоские (рис. 5, в) и полукруглые (рис. 5, г) гладилки. В соответствии с требованиями ГОСТ 11412—75 и 11413—75 размер В рабочей части у плоских гладилок составляв-50 . . . 100 мм, у полукруглых гладилок В = 80 . . . 90 мм, В г = 60 . . . ... 70 мм.

Пробойники (рис. 6) применяют для изготовления в поковках круглых и фасонных отверстий. Пробойник (рис.6, а ... г) бывают круглыми (ГОСТ 11414—75), овальными, (ГОСТ 11415-75), квадратными (ГОСТ 11416-75) и прямоугольными (ГОСТ 11415—75). Рабочую часть пробойников выполняют конусной для того, чтобы облегчить выемку инструмента из пробитого отверстия и иметь возможность в широких пределах получать отверстия различных размеров..

Рис. 6. Пробойники:
а - круглые, б - овальные, в - квадратные, г - прямоугольные
Гвоздильня — это приспособление для изготовления утолщенных головок у поковок типа стержней (болты, заклепки и др.). Кузнецы применяют простые и многорядные гвоздильни. Простая гвоздильня (рис. 7, а) представляет собой корпус, в котором имеются полость специальной формы, сквозное отверстие и ручка. Заготовку вставляют в отверстие, а ее выступающую часть деформируют так, чтобы металл заполнил полость. Форма полости соответствует форме изготовляемой головки детали, а ее вертикальные стенки имеют наклон, что облегчает удаление поковки после высадки головки.

Рис.7. Подкладной инструмент:
а - простые гвоздильни, б - форма

В корпусе многорядной гвоздильни имеется большое число отверстий с разными по форме полостями. При ковке гвоздильню устанавливают на наличник наковальни, а после ковки переворачивают и выбивают из нее поковку.
Форма (рис.7, б) представляет собой массивную плиту, в которой имеются различные по конфигурации и размерам отверстия, а на боковых гранях выполнены разнообразные ручьи. Первые служат дня пробивки в поковках отверстий соответствующей формы; ручьи, аналогично обжимкам, используются при протяжке заготовок и отделке поковок круглого, квадратного, шестигранного и других сечений.