Для чего в наковальне отверстия
Художественная ковка для начинающих: устройство наковальни
Кузнечное дело является одним из самых древних ремесел. В наше время желание заняться художественной ковкой возникает у людей разных профессий. Причин для этого несколько. Кто-то уже имеет необходимый комплект инструментов и желает сделать что-либо не столько функциональное, сколько эстетичное, чтобы творчески выразить себя. Некоторые владеют другими ремеслами и хотят расширить спектр используемых материалов и умений. Другие задумали какой-то проект и хотят узнать, как его реализовать своими руками, а не заказывать в кузне или покупать готовое изделие. В этой серии мы познакомим вас с избранными главами из книги Пита Оберона «Художественная ковка. Практическое руководство для начинающих».
Для занятия кузнечным делом необходимо приобрести специфические инструменты. Вам потребуется что-нибудь тяжелое, устойчивое и плоское, предпочтительно наковальня, на чем можно обрабатывать металл ударами, и молоток для нанесения этих ударов. С этого начинают свой путь в царстве ковки большинство кузнецов.
Наковальня и молоток – то, с чего начинается путь в царство ковки
Самым важным инструментом (приспособлением) кузнеца является его наковальня. В Британии наиболее распространена однорогая консольная наковальня лондонского типа (образца). Такая конструкция сформировалась 300 лет назад и ее вряд ли можно улучшить. Есть также наковальни бирмингемского и портсмутского типов, как и другие, слегка различающиеся типы наковален. Все эти конструкции используются и в России.
На фото слева: однорогая нако вальня лондонского типа. Высота наковальни должна позволять стоящему с выпрямленной спиной кузнецу свободно положить ладонь на наковальню. В центре – однорогая наковальня бирмингемского типа. Похожа на наковальню лондонского типа, но без прямоугольной площадки между рогом и лицом наковальни. Справа: н аковальня портсмутского типа. Дву рогая наковальня, похожа на наковальню бирмингемского типа, но имеет второй, четырехгранный рог.
Слева направо: однорогая наковальня лондонского типа, однорогая наковальня бирмингемского типа, двурогая наковальня портсмутского типа
Части наковальни
Рог является характерной выступающей деталью многих типов наковален (существуют и безрогие наковальни). Благодаря сужающейся (конусообразной) форме имеет бесконечное множество радиусов кривизны, что позволяет придавать заготовкам различные изгибы.
Ковка на роге наковальни
Квадратное отверстие с другой стороны от рога, в хвосте наковальни, служит для установки подкладного инструмента (нижников). За долгое время работы кузнец изготавливает множество удобных для него подкладных инструментов с квадратным хвостовиком, который вставляется в это отверстие.
Слева: набор инструментов, используемых с квадратным или круглым отверстиями наковальни.
Справа: кузнечный инструмент — вилка
Кроме квадратного существует еще одно (или более) круглое отверстие меньшего размера. На него кладут плоскую заготовку, когда требуется пробить в ней круглое отверстие. Из-за пластичности металла заготовки пробитое отверстие получается с выдавленными краями, и требует выравнивания.
Плоская горизонтальная рабочая поверхность наковальни — лицо (наличник) упрочнено термической обработкой. Несмотря на то что при ковке удары наносятся по разогретому и достаточно мягкому металлу, упрочнение лица необходимо.
До девятнадцатого века наковальни делали из кованого железа, а лицо из упрочненной термической обработкой стали, приваривали. С течением времени на наиболее используемой, левой части лица наковальни возникали впадины. Наковальни из кованого железа имели отверстия под рогом и хвостом. В них вставлялись огромные клещи при перемещении наковальни в горн и обратно. Современные наковальни обычно отливаются из стали и не имеют таких отверстий. В процессе работы они не так сильно деформируются, как наковальни из кованого железа.
При работе правши рог обычно размещается слева от него. На другой стороне наковальни, у левого (относительно кузнеца) края ее лица, ребро имеет малый радиус закругления (радиус кривизны). Оно используется для различных работ, о которых вы можете прочитать в книге.
Слева: малый радиус ребра на левом (относительно кузнеца) крае лица наковальни. Кузнец располагается с противоположной стороны наковальни. Справа: хвост наковальни лондонского типа с квадратным и круглым отверстиями
Важно: н агретое железо окисляется, покрываясь твердой окалиной (Fe3O4). При ковке окалина осыпа ется на лицо наковальни и может оставить отметины на нижней сто роне поковки. Поэтому в процессе работы желательно ее сдувать или сметать.
Виды кузнечной наковальни и как ее изготовить своими руками
Такой на первый взгляд нехитрый и простой инструмент, как наковальня, является обязательным атрибутом любой кузнецы. Без него невозможно выполнение даже самых простых действий, связанных с ковкой металлических изделий.
В то же время покупка этого приспособления не является обязательной, ведь наковальня своими руками может быть сделана любым мастером.
Самый важный кузнечный инструмент
Наковальни – самый важный инструмент, позволяющий выполнять различные кузнечные работы, связанные с холодной и горячей ковкой металла. Данный элемент мастерской довольно специфичен, однако он просто незаменим в случае профессионального изготовления кованых изделий.
Подобный инструмент может различаться в зависимости от типа решаемых задач. Он может иметь разнообразные конструкционные элементы, размеры и формы. В основном выделяют два типа кузнечных наковален: однорогие и двурогие.
Наибольшим спросом пользуется первый вариант приспособления. Рог применяется в формировании изгибов металлических изделий в фигурной ковке.
Боковые стороны позволяют делать изгибы под прямым углом. Сама поверхность устройства гладкая и ровная, а также отшлифована и закалена. Именно эта часть является рабочей.
В ней присутствуют два отверстия квадратной и круглой формы, использующиеся в случае выполнения дополнительных операций с изделиями и при поддержании инструмента.
По весу наковальни разделяют на маленькие, средние и большие. Наиболее оптимальным вариантом являются самые тяжелые модели весом 95 кг и более. Такие устройства позволяют работать с большими заготовками.
В домашних условиях подобный инструмент не относится к самым необходимым. Тем не менее его наличие позволяет без труда выравнивать различные изделия, например гвозди, проволоку или листовой металл.
Естественно, применение в бытовых целях не требует обязательной покупки подобного инструмента. Однако при необходимости может быть сделана самодельная наковальня. Она без проблем позволит выполнить все самые простые функции, которые к ней предъявляются.
Конечно, изготовить качественное фигурное изделие на самодельном варианте крайне сложно. В таком случае лучше обратить внимание на профессиональные модели. А вот во всех остальных потребностях, ручной инструмент станет самым оптимальным выбором.
Элементы наковальни
Наковальня кузнеца – обязательный атрибут его мастерской. С ее помощью выполняется целый ряд технологических операций с металлом. Данный инструмент используется для ковки, придания металлу необходимой формы, закалки и т.д.
Изготавливается этот предмет из прочной легированной стали, а его масса может превышать 300 килограмм, особенно если речь идет о стационарной кузнечной наковальне.
Как уже отмечалось ранее, выделяют однорогие и двурогие модели. Почему наковальня имеет такую форму? Дело в следующем: рог позволяет осуществлять изгибы с необходимой кривизной, а ровная поверхность служит для выполнения основной работы.
Схема крепления наковальни.
К основным элементам устройства относятся:
Выступ на боковой части инструмента называется рогом. Его форма различна, в зависимости от назначения. У однорогих моделей он конусообразный. Используется в формировании изгибов металла и раскатке закругленных частей.
Второй рог применяется в загибании изделий на углы меньше нормального и делается в форме усеченного конуса.
Лицом называется плоская поверхность. Именно на ней производятся основные операции.
В классическом типе наковальни обязательно есть отверстия. Одно из них квадратное – используется, как держатель инструмента, например, молота. Оно обычно располагается в конце устройства. Второе – круглое, фиксирует проволоку при ее завивке, располагается возле рога.
Наковальня должна гасить импульс от удара по лицевой части. В этих целях приспособление устанавливается на прочную деревянную или песочную подушку.
Важно, чтобы лицо располагалось строго горизонтально. Это позволит выполнять работу наиболее качественно.
Типы и виды наковален
Виды наковален, их форма и вес могут существенно различаться.
Их разделяют на несколько категорий по указанным выше критериям, а именно:
Выбор наковальни для ручной ковки делают исходя из работ, которые планируется выполнять. Более тяжелые модели отлично подойдут в работе с габаритными и массивными заготовками. Простые, более легкие варианты с одним рогом хороший выбор в работе с малогабаритными конструкциями.
Легкие модели подойдут для мелких работ дома. Если необходимо сделать какую-либо самоделку, лучшего варианта не найти.
Важным критерием является и тип выполняемых работ. Тут следует решить, какой вариант подойдет лучше: двурогая или однорогая модель. Кроме того наковальни могут иметь дополнительные элементы, например, тиски, позволяющие выполнять работы в одиночку.
Стоит обращать внимание на наличие отверстий, используемых для размещения молотков, кувалды.
Небольшие по размеру и весу шпераки широко используются в ювелирном деле. В данной сфере изделия не требуют серьезной ударной обработки, поэтому и инструмент им необходим соответствующий.
Чертеж наковальни для изготовления своими руками.
Достаточно часто приспособления для выполнения ювелирных работ производятся по индивидуальному заказу. Они располагают различными функциональными элементами, необходимыми в решении определенных задач.
Иногда одной наковальни может оказаться мало. В больших мастерских целесообразно иметь в наличии два варианта приспособлений: одно стационарное, а второе переносное.
Не стоит забывать и о правильной установке. От этого напрямую зависит качество работы. Невзирая на все, данное приспособление обладает немаленьким весом, его установке следует уделить должное внимание.
Падение и опрокидывание – частые проблемы, возникающие вследствие неправильного монтажа. Кроме того, подставка должна выполнять свои прямые функции: помимо надежной фиксации приспособления необходимо обеспечение гашения ударов молотом.
Деревянный чурбак – наиболее часто используемый тип подставки. Его диаметр обычно колеблется в пределах от 500 до 600 мм. Используются твердые породы дерева. К ним относятся дуб, береза, ясень и др.
Высота монтажа определяется ростом мастера. Чтобы деревянная подставка не создавала дополнительных ненужных вибраций, ее закапывают в яму глубиной более полуметра. Дно ямы утрамбовывают песчаной подкладкой.
Важно, чтобы стул был установлен горизонтально. Данный параметр легко проверяется с помощью уровня.
Если покупка наковальни не по карману, тогда ее можно заменить самодельным устройством. Его можно сделать, например, из рельса, швеллера или двутавровой балки.
Такие приспособления, сделанные собственными руками, прослужат не один десяток лет. Однако не стоит думать, что они способны полноценно заменить настоящий, профессиональный инструмент. Ручные наковальни не позволят сделать работу такого же качества, как производственные модели.
В таком случае важно понимать: заводской вариант, произведенный по технологии литья, будет существенно лучше самоделок. В его конструкции имеются все необходимые составляющие с закаленной поверхностью.
Кроме того, в указанной модели рог имеет правильную форму, необходимую, например, в искусной фигурной ковке. Заводская модель прослужит довольно долго.
Делаем наковальню своими руками
Устройство наковальни достаточно простое. Его изготовление вручную не потребует чертежи, особые навыки или специальный инструмент и оборудование. По большому счету прибор представляет собой монолитное устройство с особой формой и плоскостями, удовлетворяющими определенным требованиям.
На данный момент в специализированных магазинах кузнечное оборудование представлено достаточно широко. Там можно выбрать любой инструмент, в том числе и наковальню из огромного ассортимента разновидностей. Так есть ли смысл делать данное приспособление самостоятельно?
При ответе на поставленный вопрос необходимо решить, в каких задачах инструмент будет использоваться. В профессиональном производстве, однозначно, следует выбрать заводскую модель. К ее преимуществам следует отнести соответствие всем необходимым стандартам, а также особенности изготовления по технологии литья.
Подобный инструмент обладает высокой твердостью, имеет рога правильной формы и идеально прямые боковые грани.
Тем не менее цена на хорошую модель достаточно высока, особенно в случае крупногабаритных вариантов. Однако таким приспособлениям альтернативы нет, изготовить их вручную точно не получится, ведь масса кузнечной наковальни может достигать 300 килограмм.
А вот в домашней работе прекрасно подойдет малогабаритная легкая наковальня. Ее как раз и можно сделать своими руками. На качество работы описанный вариант вряд ли окажет негативное влияние.
Одним из аргументов в пользу ручного изготовления приспособления является тот факт, что к наковальням предъявляются высокие требования. Так, например, края приспособления должны быть строго прямыми и недеформированными.
Во время постоянной эксплуатации инструмента достаточно часто края становятся неровными. Конечно, все зависит и от типа материала, используемого мастером в работе. Тем не менее данный дефект необходимо устранять. Исправить подобный недостаток возможно двумя способами: купить новое приспособление, отремонтировать старое.
Естественно, ремонт обойдется дешевле покупки. Следует учесть, что восстановление наковальни, изготовленной вручную, задача более простая. Так что это отличная возможность лишний раз сэкономить деньги.
Теперь можно смело переходить к вопросу, как сделать наковальню для ковки металла? Приводить какие-либо стандартные размеры или чертежи нет смысла. Существует большое количество разнообразных вариантов данного оборудования. Каждый может выбрать себе то, что подойдет наилучшим образом.
Главная цель – понять и освоить технологию изготовления. Все остальные моменты мастер решит сам, тем более что в интернете можно без проблем найти разнообразные фотографии наковален и использовать их в качестве шаблона при создании наиболее оптимального варианта такого кузнечного устройства.
В первую очередь следует решить вопрос, связанный с монтажом. В случае стационарного варианта, как уже отмечалось ранее, следует использовать массивный пень. А вот в случае переносной модели применяется сваренный из уголков металлический каркас.
Не стоит забывать про то, что ей необходимо быть устойчивой к серьезным ударным нагрузкам. Данная проблема решается установкой в каркас дополнительных ребер, обеспечивающих повышенную жесткость.
Хотя, конечно, существуют и другие методы, позволяющие усилить конструкцию. Тут все зависит от смекалки мастера и его предпочтений.
Если основание для наковальни – пень, тогда его следует стянуть металлическими кольцами. Просто закопать часть основания дерева в землю – не самая хорошая идея. Даже в случае правильной обработки антисептиками, со временем оно начнет разрушаться.
Целесообразно использовать в качестве основания металлическую бочку, помещенную в яму. Предварительно в бочку следует засыпать песок. Количество песка зависит от предпочтений кузнеца. Что касается дерева, то оно выбирается из крепких пород. О чем уже упоминалось ранее.
Установка приспособления на основание реализуется несколькими способами. Самым надежным вариантом является крепление с использованием металлических скоб. Их необходимо закрепить между боковыми поверхностями пенька и инструментом.
Подобный способ установки можно реализовать с использованием арматуры. Ее необходимо изогнуть буквой «Г» и приварить к основанию. Затем, когда приспособление будет установлено на пень, арматура вбивается в его боковые части. В результате исключается любая вероятность падения устройства на ноги.
Данный вид крепления окажется весьма эффективным. Кузнечное устройство будет надежно соединено с основанием и не потеряет сцепления даже после длительного времени эксплуатации.
Второй вариант более прост. Он заключается в том, что в подошве необходимо просверлить отверстия. В них впоследствии вставляются болты и вкручиваются непосредственно в пень. Недостатком данного способа является расшатывание инструмента после ударов. Чтобы не приходилось время от времени подтягивать болты, лучше использовать скобы.
Согласно промышленной технологии наковальни кузнечные изготавливают из легированной стали марки 35Л. В бытовых условиях обычно делается наковальня из рельса или швеллера. Одна из сторон выбранного материала будет использоваться в качестве основания.
Изготовить лицо можно путем приваривания металлической пластины соответствующей марки. Можно обойтись и без нее. В таком случае придется потратить немало сил и времени на шлифовку одной из сторон рельсы.
Наковальня из рельсы, сделанная своими руками, прослужит очень долго. Она отлично подойдет практически для любых бытовых нужд или маленькой мастерской.
Стоит отметить один нюанс, изготавливать подобный кузнечный инструмент из швеллера – не самый лучший вариант. С одной стороны он более прост и удобен в обработке. Тем не менее его прочностные характеристики не являются высокими. В результате срок службы приспособления окажется небольшим.
Изготовить рог можно из удлиненной части рельсы, обработав ее соответствующим образом. Однако придется затратить не только много усилий, но и расходных материалов, например, дисков УШМ. Гораздо проще данная проблема решается привариванием данной части к уже готовому инструменту. Не стоит забывать и о вставке, которую приваривают.
Таким образом, можно отметить, что самым лучшим материалом изготовления является рельса. Характеристики данного материала соответствуют всем требованиям, и он достаточно дешев, возможно, он даже есть уже в хозяйстве мастера.
Заменой полноценному заводскому приспособлению ручной вариант не станет, но в случае небольших объемов работ он станет отличным выбором. Важно, что во время изготовления не нужны особые навыки специализированный инструмент или какие-либо чертежи.
Материалы, которые понадобятся:
Необходимый инструмент – болгарка и сварка, в зависимости от типа конструкции.
В конечном итоге, после выполнения всех работ по изготовлению, инструменту можно придать приятный окончательный вид посредством окраски.
Как видите, справиться с изготовлением такого простого, но очень важного инструмента под силу каждому человеку. Для этого не понадобится применение специализированного оборудование и не потребуются особые навыки. Кроме того материалы используемые в создании подобного устройства не так уж и сложно достать.
Единственной проблемой может стать обработка рельсы, в частности это касается ее шлифовки. Материал, из которого она сделана, отличается высокой прочностью, поэтому на обработку придется потратить немало дисков.
Однако результат того стоит, ведь в итоге получается надежная и долговечная наковальня, сделанная своими руками. Она, без всяких сомнений, может стать гордостью мастерской.
Наковальня кузнеца – один из самых важных и незаменимых инструментов в мастерской настоящего профессионала. Она позволяет осуществлять ковку металла, придавать ему необходимую форму, выполнять закалку и другие технологические операции.
Тем не менее для домашних нужд покупать дорогую заводскую модель не обязательно, ведь ее можно изготовить из рельса своими руками.
Какую кузнечную наковальню выбрать
Устройство наковальни довольно простое, но каждый из отдельных элементов назначен выполнять различные операции по металлообработке. Она состоит из:
Для металлообработки способом горячей и холодной ковки важно наличие многих инструментов и приспособлений. И, если некоторые из них можно заменить или вообще проигнорировать, то кузнечная наковальня практически незаменимый элемент мастера. Ведь на ней выполняется вся основная обработка, особенно горячим способом.
В нашем материале мы рассмотрим типы и особенности такой принадлежности каждого кузнеца.
Элементы наковальни и их назначение
Устройство наковальни довольно простое, но каждый из отдельных элементов назначен выполнять различные операции по металлообработке.
Сам кузнечный «рабочий стол» состоит из следующих частей.
Дополнительно каждая наковальня имеет отверстия круглого и квадратного сечения на поверхности, а также крепежные скобы (в стационарном исполнении).
Материалом для изготовления является легированная сталь марок 35 или 45Л. Изделие производится способом литья и имеет закаленные и незакаленные поверхности.
Лицевая часть наковальни — это основная рабочая поверхность, на которую приходится вся нагрузка в процессе металлообработки. Обязательным условием при изготовлении является термообработка лица до твердости с показателем HRC 45–50.
Вся поверхность тщательно шлифуется практически до зеркального блеска. Грани по сторонам от лица наковальни выдерживаются точно под прямым углом. Ребра обязательно заостренные без сколов и вмятин.
На лице наковальни проводят многие кузнечные операции, а на ребрах выполняют гибку заготовок и листового металла.
Если присутствует только один, то он имеет конусовидную округлую конфигурацию. В случае двух рогов — один округлый, а второй может иметь пирамидальную форму (носящий чаще название хвост).
Назначение такого элемента в выполнении функции оправки, на которой выполняют гибку полос или прутков, а также раскатку или сварку. Если есть второй пирамидальный, то на нем проводят изгибание и правку заготовок или куют изделия других сложных форм.
Некоторые типы наковален между лицом и рогом имеют незакаленную часть площадки, на ней проводят рубку металла зубилами.
Возле рога часто присутствует круглое, а в хвосте квадратное отверстия. Сечение в форме круга (15-25 миллиметров в диаметре) применяют для прошивки заготовок (вместо сверления), квадратное — это своеобразная точка установки дополнительных приспособлений (нижняков). Может присутствовать и два круглых отверстия с разными диаметрами (зависит от типа изделия).
Также, кроме перечисленных элементов, приспособление может быть дополнительно оборудовано слесарными тисками для более удобного выполнения кузнечных операций в одиночку.
Существует несколько типов этого кузнечного приспособления, их различают по наличию или отсутствию некоторых конструктивных элементов, габаритам и массе, а также по рабочему назначению.
Типы наковален
Государственным стандартом определяются следующие типы наковален заводского изготовления.
Выбирать наковальню нужно в зависимости от планируемых работ. Для габаритных и тяжелых обрабатываемых заготовок нужно приспособление более тяжелое, а для небольших поковок можно обойтись и относительно нетяжелой однорогой конструкцией. Также выбор будет зависеть от видов работ. Возможно, придется поискать двурогие наковальни с различными отверстиями.
Для ювелирных работ используются небольшие по размеру и массе шпераки, так как изделия довольно маленькие и не требуют тяжелой ударной обработки. Часто ювелирная наковальня изготовляется под заказ по личным потребностям, со своими индивидуальными элементами в конструкции.
Однако, может придется приобрести для мастерской и два типа этого кузнечного оборудования. Одну наковальню для стационарной установки, а вторую, поменьше — переносную.
Качественное кузнечное приспособление при ударе по ней молотком звенит, а сам ударный инструмент отскакивает от лицевой поверхности.
Кроме выбора и приобретения, важно правильно установить такое массивное приспособление, чтобы в дальнейшем не возникло проблем во время рабочего процесса.
Как установить наковальню
В качестве стула чаще всего используется большой деревянный чурбак диаметром от 500-600 миллиметров. Древесина должна быть из твердых пород: дуб, клен, ясень, береза и других подобных. Если нет подходящего материала, можно использовать бочку из дерева или металла. В нее засыпается земля, глина, песок и очень плотно трамбуются. Сверху закрепляется толстая деревянная прокладка, на которую и монтируют наковальню.
Высота подставки выбирается индивидуально, зависит от роста кузнеца.
Сам стул из деревянного чурбака не должен создавать дополнительных вибраций, поэтому его нужно вкопать в землю на глубину не менее, чем 0,5 метра с песчаной, плотно утрамбованной, подкладкой на дне ямы. Обязательно при этом сверяется уровень установки стула (горизонтальный и вертикальный).
Чем заменить
Сделанная из рельса наковальня прослужит длительный срок, хотя и не заменит полноценное заводское изделие.
Как сделать замену промышленному изделию можно посмотреть в видео
Самоделки со швеллера или двутавра могут использоваться лишь временно, так как их полки недостаточно толстые, а сталь не обладает стойкостью к механическому воздействию.
Конечно, лучшим вариантом станет полноценная заводская наковальня, изготовленная литьем и имеющая все необходимые элементы с закаленной поверхностью. Такое изделие прослужит в кузнечной мастерской практически вечно.
А что вы можете добавить к этому материалу? Насколько критично отсутствие в кустарной мастерской заводской наковальни и как можно ее заменить? Поделитесь своим опытом в выборе этого кузнечного приспособления и его использовании. Примите участие в обсуждении материала статьи в блоке комментариев.