Общая характеристика кузнечных работ

Шмаков В. Г.

Ш71 Кузница в современном хозяйстве. — М.: Маши­ностроение. 1990. — 288 с.: ил. ISBN 5-217-00854-7

Приведены сведения о типах кузниц п современном хозяй­стве, о металлах, кузнечном инструменте и оборудовании для ручной ковки. Изложены основные технологические операции ручной ковки. Даны примеры изготовления типовых детален и основного кузнечного инструмента.

Для кузнецов ручной ковки, а также может быть полезна широкому кругу читателей, интересующихся кузнечным ре­меслом.

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ИЗДАНИЕ

ШМАКОВ Владимир Геннадьевич КУЗНИЦА В СОВРЕМЕННОМ ХОЗЯЙСТВЕ

Редактор И. В. Доброгорский

... -'•ariS'-lift'⁶"-'¹" ^До^¹^³ ^- ^- Лыгиной

ХуйЖественный рёдаТгор А. С. Вершинкии Технический редактор Г. И. Андреева. Корректор И. М. Боретиа

ИБ № 6384

Сдано в набор 07.05.90. Подписано в псч;;ть 23.07.90. Т-07207. Формат 84X108'/K. Бумага типографская № 2. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 15,12. Усл. кр.-отт. 15,12. Уч.-изд. л. 15,68. Тираж 58800 экз. Заказ 90. Цена 1 р. 10 к.

Ордена Трудового Красного Знамени издательство «•Мантиностроепие», 107076, Москва, Стромынский пер., 1

Типография № 6 ордена Трудового Красного Знамени издательства «Машиностроение* при Государственном комитете СССР по печати. 193144, Ленинград, ул. Моисеспко, 10.

ISBN 5-217-00854-7 В. Г. Шмаков, 1990

Предисловие

В настоящее время литературы по кузнечному произ­водству выпускается недостаточно, а в имеющейся основ­ное внимание уделяется вопросам механизации и автома­тизации процессов, что естественно при современном раз­витии промышленности. И совсем не рассматриваются вопросы ручной и художественной ковки. Более того, ковка лошадей, ремонт конных телег и саней и другого инвентаря практически перестали освещаться в литера­туре, а стандарты на подковы и подковные гвозди (ухнали) аннулированы. Поэтому людям, занимающимся ручной ковкой, приходится по преимуществу пользоваться ли­тературой более чем десятилетней давности.

Все меньше остается кузнецов-универсалов, умеющих отковать подкову и ухналь, подковать лошадь или выпол­нить какую-либо другую операцию по ручной ковке. Молодые люди, как правило, считают, что профессия куз­неца потеряла престижность, да и этой профессии прак­тически нигде не обучают. В основном современный кузнец специализируется на ремонте разнообразных ма­шин и механизмов, что имеет свою специфику. Старые мастера ручной ковки уходят, зачастую так и не передав никому своих знаний и опыта. Уже сейчас по крупицам приходится собирать драгоценный опыт, накопленный поколениями кузнецов, по сохранившимся изделиям вос­станавливать технологические приемы, которыми поль­зовались для изготовления разнообразных изделий из металла наши предки. В книге помещены материалы, которые возможно помогут возрождению утраченных приемов работы по изготовлению тех или иных предметов, применяющихся в настоящее время в сельском хозяйстве, и которые не всегда есть на складе или нет возможности заказать их на заводе-изготовителе.

В процессе работы над книгой автор пользовался материалами, которые ему представили кузнецы. Они сами изготовляют необходимые им приспособления и ин­струмент, разрабатывают технологические приемы, по­вышающие производительность труда и позволяющие более экономно расходовать металл.

В Кемеровской области работает кузнец В. В. Шахно, который изготовил приспособления для рубки мелких заготовок и навивки пружин (гл. 7 и 9). Он же разра­ботал технологию изготовления небольших деталей

I* 3

литьем. В той же Кемеровской области работает Н. Э. Штейнфельд, один из немногих кузнецов, кто сейчас умеет ковать ухнали и может подковать лошадь. Он тоже сам изготовляет всевозможные приспособления для руч­ной ковки.

Такие кузнецы способны самостоятельно решать прак­тические задачи, возникающие в процессе работы. И оче­видно на примерах их работы можно показать значимость одной из самых древних профессий, помочь молодежи проникнуть в ее тайны и показать красоту, скрытую от окружающих за прокопчеными стенами кузниц.

Наиболее сложным при работе над книгой оказался вопрос ее структурного построения. При изложении ма­териала приходилось пользоваться понятиями и терми­нами, определение которым дается позже. В некоторой степени возникающие трудности удавалось преодолеть, выделяя новые термины шрифтом, отличающимся от шрифта основного текста.

В процессе работы над книгой использовались нор­мативные документы по машиностроительным материа­лам, кузнечному инструменту и др. Терминология и основ­ные определения даны по ГОСТ 18970—84. Единицы измерений параметров приведены в системе СИ. На ри­сунках стрелками показаны направления кузнечных дей­ствий и движения заготовок при ковке.

Автор выражает искреннюю благодарность кузнецам Е. И. Чудинову, В. В. Шахно и Н. Э. Штейнфельду за данные ими советы и поделившимися своим опытом ручной ковки, а также рецензенту А. Г. Навроцкому, высказав­шему рекомендации по доработке рукописи, которые позволили значительно улучшить содержание книги и повысить наглядность иллюстративного материала.

ГЛАВА 1

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}.,

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.

ГЛАВА 2

Сведения о металлах