Что такое ковка? Виды ковки. Что такое ковка
Ковка — Википедия
Ковка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры. Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств. Для железа температурный интервал 1250–800 °С, для меди 1000–650 °С, для титана 1600—900 °С, для алюминиевых сплавов 480–400 °С.
Различают:
- ковка на молотах (пневматических, паровых и гидравлических)
- ручная ковка
- штамповка
Изделия и полуфабрикаты, получаемые ковкой, называют «поковка».
При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа. При деформации он приобретает форму этой полости (см. Штампование, Ротационная ковка).
При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны. При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.
Свободную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла. При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.
Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах с массой падающих частей от 40 до 5000 кг или гидравлических прессах, развивающих усилия 2–200 МН (200–20000 тс), а также на ковочных машинах. Изготовляют поковки массой 100 т и более. Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 т, кантователи и специальные манипуляторы.
Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей. В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.
При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры.
Основные операции ковки[править]
- осадка
- высадка
- протяжка
- обкатка
- раскатка
- прошивка и др.
Ковка железа и стали по технологии конца XIX в[править]
Данные в этой статье приведены по состоянию на конец XIX века(требуется перевод в современные единицы измерения).Вы можете помочь, обновив информацию в статье. |
Ковка применяется для разных целей, и из-за этого способы обработки металла могут быть различными:
- обжимка криц — ковка, при которой происходит уплотнение и сварка частиц, а также выделение шлаков из тестообразной железной массы (крицы) (см. Кричный передел).
- сварка — ковка, при которой сращиваются пакеты, состоящие из отдельных кусков нагретых до вара (см. Сваривание).
- обыкновенная ковка — уплотнение и придание желаемых форм предмету.
В зависимости от величины обрабатываемых изделий, ковка разделяется на ручную и на механическую.
Инструменты[править]
- наковальня
- молот
- ручные молоты (небольшие), которыми кузнец, сам один, или с помощью молотобойцев, обрабатывает предмет.
- механические молоты. Важный элемент механического молота – наковальня, или нижний боек, на который кладётся предмет.
- кузнечные клещи, которыми кузнец захватывает нагретый кусок, вынимает его из горна, или печи, подносит под молот, кладёт на наковальню и поворачивает предмет во время ударов молота.
- подъёмные краны по обеим сторонам механического молота. Они служат для посадки болванки в печь, переноса под молот и поворачивания её во время ковки. Вспомогательным прибором при этих манипуляциях служит державка, состоящая из прочного, длинного стержня, имеющего на одном конце 4 лапы, которые захватывают болванку, а на другом — рукоятку, для поддерживания болванки рабочими на весу.
Процесс ковки[править]
Нагрев болванки[править]
Для изготовления предметов путём ковки берётся отлитая стальная болванка. Её необходимо сперва нагреть. Для этого вблизи молота устраиваются нагревательные печи или горны. Их размер, форма и количество зависит от производства и размера болванок. Для мелких вещей применяются обыкновенные кузнечные горны. Для крупных — пользуются сварочными печами, нагреваемыми дровами, или каменным углем, а для нагревания больших болванок устраивают газовые печи.
Печь сперва разогревают до тёмно-красного каления. Затем в неё помещают горячую болванку. (В холодных болванках внутренние слои всегда находятся в более или менее напряжённом состоянии из-за условий, в которых они после отливки затвердевают. Если в горячую печь положить холодную болванку, то наружные слои, нагреваясь и удлиняясь, вызовут возникновение трещин в малоподатливых внутренних слоях). Такая болванка должна оставаться горячей после отливки, ей не надо давать остыть ниже тёмно-красного каления и сразу же после вынимания из формы для отливки её следует поместить в печь. Если это не удалось, и болванка начала остывать, то прежде чем поместить её в печь, её надо зарыть в горячий мусор для более медленного остывания. Если она остынет сильно, то надо её подогреть на полу мастерской. Даже после подогрева на полу в болванке могут возникнуть внутренние трещины. Чтобы избежать такой порчи болванки, её надо сначала подогревать только с концов. Тогда нагрев будет идти по направлению оси болванки, от её концов к середине, и расширение всех концентрических слоев будет равномерней. Предварительный подогрев — достаточно до 300°, что легко узнать по дыму и зажиганию масла, налитого на поверхность болванки.
Болванки кладут в печь по одной или несколько, в зависимости от их величины. Вначале жар держат небольшой. Затем его постепенно увеличивают и доводят до требуемой степени. Чем сильнее нагрев, тем сталь делается мягче, легче её обрабатывать под молотом и тем успешнее идёт ковка. Однако этим опасно злоупотреблять — чем выше нагрета сталь, тем она больше стремится кристаллизоваться при остывании, из-за чего может уменьшиться связь между отдельными кристаллами (зёрнами), и они могут разъединиться даже от одного или нескольких ударов молота. Таким образом — болванка при ковке получит надрыв, трещину, а иногда даже отваливается целыми кусками. Это называется перегревом стали. Перегрев стали не следует путать с пережогом стали. Пережог влияет не на кристаллическую структуру металла, а уже на его химический состав, заставляя его изменяться: когда сталь долго находится под воздействием печных газов, сварочного жара, она мало-помалу теряет свой углерод и приближается к железу. Пережжённая сталь ни на что не годится, тогда как перегретую ещё можно поправить.
Чем твёрже сталь, тем больше она стремится к кристаллизации и тем ниже температура, при которой она кристаллизуется. Поэтому степень нагрева надо сообразовать с твёрдостью стали:
- мягкая сталь переносит ковку даже при сварочном жаре, около 1300° С.
- твёрдую инструментальную сталь выше 1000° С ковать уже опасно.
- для средних сортов стали температура 1300° С совершенно достаточна для ковки и вполне надёжна.
Низкая температура тоже не годится для ковки. Во-первых, она сильно затрудняет обработку. Во-вторых — при перемещении малоподвижных частиц во время ковки образуются сильные натяжения, которые иногда вызывают внутренние надрывы и трещины. Надо вести нагрев так, чтобы внутренняя часть болванки успела прогреться надлежащим образом. И хотя наружные слои всегда прогреваются сильнее, но это уравновешивается быстро вследствие их охлаждения во время ковки.
Вообще, для успешной ковки надо принять за необходимое правило, что кроме степени нагрева имеет очень важное значение и равномерность нагрева. Для этого после посадки болванки в печь, надо температуру поднимать очень медленно, наблюдая, чтобы болванка нагревалась одинаково со всех сторон.
Время нагрева зависит главным образом от величины болванки и от жаровой способности печи. На Обуховском заводе для нагрева 1800-пудовой болванки требуется около 27 часов, для 900-пудовой около 12 часов, для 300-пудовой около 8 часов.
Обжимка болванки[править]
Стальная болванка — это не одно сплошное однородное тело. Она переполнена внутри раковинами и пустотами различной формы и величины. Поэтому сразу после выдачи болванки из печи их уплотняют — ударами молотка обковывают болванку кругом, начиная от середины к нижнему концу болванки, затем к верхнему , прибыльному. Это называется «обжимкой болванки». Образовавшаяся во время нагрева окалина на поверхности болванки частью сама отваливается при обжимке, частью отбивается ломиками и счищается метлой. Поэтому болванка отливается значительно большего размера и веса по сравнению с задуманным предметом. Отношение площади поперечного сечения болванки к площади готового изделия принимали раньше от 6 до 10. Теперь, при более плотных отливках, довольствуются отношением от 3 до 4.
Заготовка[править]
Обработку стальной болванки под молотом можно разделить на две части: на заготовку и на окончательную отделку.
Заготовка предназначена для того, чтобы уплотнить болванку, и придать ей в грубом виде необходимые размеры и формы. Формы и размеры заготовок и способы ковки зависят от вида изделий. Заготовки по виду разделяются: на заготовку сплошных цилиндров, пустотелых цилиндров, колец, заготовку плоских вещей, и т. п. Способы ковки при этом также имеют разные названия.
- Заготовка сплошных цилиндров.
При такой заготовке обжимка болванки производится на вырезном нижнем бойке, где после каждых нескольких ударов молота её поворачивают на 1/8 оборота и, после образования восьмигранника, подвигают на ширину верхнего бойка и продолжают ковку. Когда, таким образом, обожмут всю болванку, её опять подвигают на старое место и, ударяя молотом по граням, образуют шестнадцатигранник. Сообразно диаметру цилиндра продолжают ковку, пока болванка не примет надлежащих размеров. При такой обработке она уменьшается в диаметре, а металл при обжимке перемещается по направлению оси, и вследствие этого болванка удлиняется, вытягивается, отчего и самую обработку называют вытягиванием.
В случае, если при таком вытягивании заметят на поверхности болванки трещины, или другие пороки, тогда останавливают ковку, пока их не вырубят кузнечными зубилами. Верхний конец, так называемый прибыльный, заключающий в себе всегда пустоты, считается негодным для употребления и потому 1/4 по весу болванки отрубается, что носит название отрубки прибыли. Для рубки употребляется стальной топор, который накладывается на верх болванки и вдавливается молотом в её тело. Потом на верх топора накладываются бруски квадратного сечения и продолжают нажимать молотом, пока топор не углубится до половины тела болванки; наконец, её поворачивают на 180° и таким же образом продолжают рубку с противоположной стороны. Подобным образом разрубается на части заготовленная болванка, когда она предназначается для изготовления нескольких предметов.
При заготовке больших изделий молот за один нагрев не успеет обжать и заготовить всей болванки, поэтому сперва обжимают и заготовляют нижнюю половину болванки, потом переносят державку на отделанный уже конец, подогревают остальную часть болванки, обрабатывают её таким же самым образом, и, наконец, отрубают прибыль.
Если цилиндр должен иметь на конце уступы, или фланцы, диаметр которых больше, чем поперечник болванки, тогда после обжимки болванки и отрубки прибыли нижний боек удаляется прочь, а на его место устанавливается болванка стоймя (на попа) и ударами молота осаживается, причём диаметр её, в особенности на концах, увеличивается. Для выковки вала меньших размеров, или такой длины, что он не помещается стоймя под молотом, пользуются услугами так называемой балды, подвешенной на цепи, посредством ударов которой осаживают конец вала. Для заготовки изделий кольцеобразной формы, как, например бандажей, скрепляющих орудийных колец и проч., сперва, как было сказано выше, болванку обжимают, вытягивают, очищают от окалины и трещин, отрубают прибыль и разрубают на куски; после вторичного нагрева каждый кусок немного осаживают, или сплющивают в виде лепёшки. Потом пробивают отверстие посредством пробоя или прошивня, вдавливая его сперва с одной стороны до половины, потом, повернув болванку — с другой. Дальнейшая обработка кольца, то есть разводка, производится уже на оправке в особой стойчатой наковальне. Разводку бандажных шин производят на особой наковальне с рогом, где, кроме того, посредством раскатки а, делают выступ, называемый ребордой.
Для изготовления более длинных пустотелых цилиндров, как, например, скрепляющих орудийных оболочек, сперва отрезают на токарном станке прибыльную часть болванки, потом высверливают вдоль оси насквозь отверстие около 30 см в диаметре и, после нагрева болванки, просовывают в отверстие железный пустотелый стержень и на нём её обжимают. Такая обработка носит название К. на штревеле. Чтобы стержень не нагревался и не сжимался вместе с болванкой, внутри него постоянно циркулирует вода. Когда К. окончена, вынимают штревель из цилиндра посредством особого прибора, представляющего собой гидравлический пресс, или домкрат. Он состоит из пустотелого цилиндра А с двойными стенками а и а 1, между которыми пускается вода для выдвигания второго цилиндра В, который упирается в гайку С, навинченную на конец штревеля. На другом конце цилиндра А укреплена муфта D, упирающаяся в откованную оболочку. Вода выдавливает цилиндр В, который тянет за собой штревель. Заготовка для вещей прямоугольного поперечного сечения производится на плоских наковальнях, где, после предварительной обжимки, болванку сплющивают сперва наплоско, потом поворачивают на 90° и куют на ребро. Надо заметить, что вообще при ударе молота удлинение совершается по направлению её оси, по перпендикулярному же направлению перемещению частиц мешает трение о поверхность бойка и наковальни. Чтобы К. расширить размеры болванки по этому последнему направлению, раздают металл посредством раскатки. Для этого на поверхность болванки, по направлению её оси, накладывают полуцилиндрический валик, называемый раскаткой (фиг. 15), и ударом молота вдавливают его в тело. После такой раскатки по всей поверхности болванки металл расползается по направлению стрелки (фиг. 16), а причинённые неровности выглаживаются потом ударами молота. Такой обработке подвергаются броневые плиты. Для изготовления коленчатого вала, заготовляется сперва прямоугольный брус, в котором, посредством топора, делают два надреза (фиг. 17). Потом молотом отгибают оба конца (фиг. 18), отрубают топором (как показано пунктиром) образовавшиеся выступы и, наконец, обжимают, закругляют и отделывают шейки (фиг. 19). Эта сложная работа требует много времени, частых нагревов, ловкости и опытности кузнеца. Вырез, показанный на чертеже пунктиром, производится на долбёжном станке. Цапфельное кольцо (с шейками) для орудий заготовляется следующим образом. Отрезанный диск от болванки сплющивают, после нагрева, под молотом в продолговатый брус и пробивают в нём продольную щель (фиг. 20) посредством клинообразного прошивня. Потом коническими оправками расширяют постепенно эту щель (фиг. 21), пока отверстие не примет круглой формы, и, наконец, на горизонтальной оправке разводят до надлежащих размеров (фиг. 22).
Вообще для разных предметов требуются разные заготовки. От умелости выбора приёмов, от рациональной последовательности переходов из одной формы в другую, в особенности при более сложных конструкциях, зависит успешность К. и уменьшение расходов на лишний нагрев и угар металла.
Окончательная отделка[править]
После заготовки предмет имеет довольно грубую и неровную поверхность, для выравнивания которой оставлен некоторый запас против требуемых размеров. Для этого предмет очищают ещё раз зубилом от всех трещин, волосовин и лёгкими и частыми ударами молотка проходят кругом всю его поверхность. Наконец, окончательно проверяют предмет посредством кронциркулей, линеек, или шаблонов и, если окажется надобность, его выправляют и т. п.
Для придания более чистого и гладкого вида употребляются разного рода гладилки и штампы, а иногда во время ударов молота поливают поверхность водой, вследствие чего приставшая окалина лучше отскакивает и предмет выходит чище. Такое выглаживание производится всегда в самом конце, когда изделие уже остыло до буро-красного каления и поэтому носит название холодной К. или наклепки.
После наклепки замечаются всегда такие же явления, как и при закалке, то есть металл делается твёрже и менее тягуч и образуются внутренние натяжения. Вследствие малой подвижности металла, при сильной наклёпке, нарушается связь между частицами и даже иногда получаются внутренние трещины. Если отполированный разрез сильно наклёпанного бруска подвергнуть действию слабой кислоты, то образовавшийся при этом рисунок прямо показывает на внутреннее изменение металла. Вначале предполагали, что наклёпка увеличивает абсолютную плотность стали однако, дальнейшие опыты показали обратное. Так, например, при волочении проволоки, после первого прохода через волочильную доску, плотность её уменьшилась с 7,839 до 7,836; после второго до 7,791, после третьего до 7,781. Кстати заметить, что при наклёпке меди или серебра получаем результаты совершенно противоположные.
Так как влияние наклёпки аналогично закалке, то, чтобы придать металлу желаемую твёрдость и упругость, очень часто прибегают к наклёпке. При изготовлении таких изделий, как, например резцы, инструменты, клинки и пр., этот способ оказывает большую услугу, но что касается более крупных вещей, при которых получается только поверхностная наклёпка, вызывающая внутренние натяжения, этот способ, вместо пользы, приносит изделию только вред. Лучшим доказательством служит пример изготовления локомотивных или вагонных осей, у которых шейки отделаны штамповкой. При пробе на изгиб таких осей часто случается, что при ударе груза посередине оси отламывается её конец, как раз в том месте, где была отштампована шейка. Хотя все эти вредные натяжения можно уничтожить, или, по крайней мере, уменьшить отжигом (см. Отжиг стали), однако никто не может поручиться, что во время самой наклёпки не образовались уже трещины, которых отжиг исправить не в состоянии. При изготовлении более сложных поковок, где неизбежно применять штамповку, гораздо лучше совершать это при высоком нагреве, тем более, что сталь в раскалённом состоянии хорошо выдерживает штампование и отчётливо воспроизводит форму штампы; чтобы воспрепятствовать образованию натяжения, надо делать её в несколько приёмов, каждый раз подогревая сталь до надлежащей температуры.
После обработки болванки под молотом, не прибегая даже к наклёпке, всегда появляются внутренние натяжения, происшедшие вследствие неравномерного остывания концентрических слоев, и вследствие того, что разные части болванки приходится ковать при разных температурах. Чем больше диаметр откованной болванки и чем резче переход от одной формы к другой, тем неравномернее происходит остывание и тем резче будут проявляться внутренние натяжения. Для избежания трещин и искривления откованных изделий, зарывают их сейчас же после К. в горячий мусор. Подобное зарывание может принести пользу, когда вещь довольно простой формы и когда она ещё красная. В противном случае надо непременно подвергать изделие отжигу, то есть осторожно его подогреть до температуры около 700°, затем, замазав печь, дать ему медленно остыть до полного охлаждения.
Выше было упомянуто, что назначение ковки, кроме сообщения требуемой формы, заключается ещё в уплотнении металла вследствие пороков, встречаемых внутри болванки. Газовые пузыри, образующиеся при затвердевании стали, размещаются, главным образом, снаружи. Большинство из этих пузырей, имея сообщение с окружающей атмосферой, окисляется под действием печных газов и покрывается внутри слоем окалины, которая не дозволяет им свариваться при обжимке болванки под молотом, а потому они только сплющиваются в виде прослоек и вытягиваются в виде волосовин. Толщина рыхлого слоя откованного предмета зависит от величины пузырей, глубины их размещения в болванке и от большей или меньшей обработки под молотом. Поэтому всякое откованное изделие, подвергающееся окончательной отделке на токарных или строгательных станках, должно иметь соответствующий запас металла, для удаления рыхлого слоя.
Чтобы получить чистую и гладкую поверхность, достаточно оставить, для удаления рыхлого слоя запас на обточку толщиной в ½" для больших и от ¼" до ⅛" для мелких предметов. Кроме уплотнения пороков в болванке, ковка изменяет и свойства самого металла. Если сравнить изломы кусков стали, взятых от одной и той же болванки до и после её проковки, то они представляют большую разницу. Первый из них крупнокристаллический с блестящими и сильно развитыми плоскостями отдельных зёрен, второй же мелкозернистый, матовый и как бы аморфного сложения. Испытывая на разрыв эти бруски, оказывается, что как упругость и прочное сопротивление, так и удлинение кованого бруска гораздо больше. Так, например, механические испытания бессемеровской стали от одной и той же болванки дали следующие результаты:
Упр. сопротивление на кв. мм | 24,1 кг | 11,5 кг |
Абсол. сопротивление на кв. мм | 45,0 кг | 59,8 кг |
Удлинение | 8 % | 5 % |
Поэтому долгое время полагали, да ещё и до сих пор многие такого убеждения, что К., вследствие своего сильного давления, производит сближение частиц между собой, их сжатие, а тем самым и уплотнение самого металла, и благодаря только такому действию, сталь приобретает другие свойства. Придавая К. такое значение, старались подвергать болванку как можно большей обработке и давать по возможности большее отношение площади поперечного сечения болванки к площади изделия. Однако, более тщательные исследования не оправдали этого взгляда. Во-первых, опыт показал, что удельный вес кованой стали меньше, чем литой. Ещё в 60-х годах Н. В. Калакуцкий доказал, что удельный вес литой стали, при отсутствии пороков, есть предел её уплотнения и что К., увеличивая гравиметрическую плотность болванки, уменьшает её абсолютную плотность. Из его опытов видим, что удельный вес куска стали от литой болванки равен 7,852; удельный же вес куска от этой болванки после нагрева его до светло-красного каления и хорошей проковки равнялся 7,846. Во-вторых, что повторительные нагревы и проковка не влияют уже на увеличение сопротивления и вязкости. В-третьих, что простым нагревом до известной температуры и соответственным охлаждением можно достигнуть таких же результатов относительно структуры, повышения упругости и вязкости металла. Это последнее явление было впервые замечено Д. К. Черновым и опубликовано в «З. И. Т. Общества», 1868 г.
Этот факт объясняется тем, что сталь при нагревании, начиная с некоторой температуры, принимает воскообразное состояние, то есть что отдельные зерна её размягчаются и слипаются между собой в виде тестообразной несжимаемой массы. Если станем охлаждать эту массу, тогда частицы опять собираются в отдельные зерна или кристаллы и эта группировка продолжается до тех пор, пока сталь не остынет до некоторой определенной температуры около 700°, ниже которой кристаллизация совершаться уже не может (см. Критические точки стали). Чем более нагрета сталь, то есть чем больше размягчена, и чем медленнее и спокойнее она остывала, тем более свободы и времени имели частицы для этой группировки. Если же во время этого охлаждения воспрепятствуем частицам свободно собираться в отдельные зерна ударами молота или вальцовкой, или посредством быстрого охлаждения не дадим времени к подобной группировке, или, наконец, если сталь нагреем только до температуры и позволим ей медленно остывать от этой температуры, ниже которой кристаллизация невозможна, то во всех этих случаях получим более или менее мелкозернистое сложение. Если остановить ковку при температуре выше 700°, то группировка частиц опять возможна и структура стали будет зависеть от этой температуры. Если же, наконец, нагреем болванку до очень высокой температуры и позволим болванке некоторое время остывать без ковки, то кристаллизация может принять такие размеры, что сталь теряет свойства ковкости и носит название перегретой стали.
Надо заметить, что эти замечательные исследования были сделаны г. Черновым ещё в 1860-х гг., и что они послужили исходной точкой для всех дальнейших исследований и теперешних теорий стали. Таким образом, на перемену структуры, от которой зависит вязкость и прочность стали, имеет влияние главным образом степень нагревания и условия остывания. Ковка препятствует кристаллизации и уплотняет пороки в болванке. Для успешности ковки надо стараться ковать быстро, чтобы не оставлять какого-нибудь места болванки долгое время без ударов молота. Поэтому при обжимке и вытягивании больших болванок, лучше довольствоваться зараз меньшей степенью обжимки и обрабатывать их в несколько приемов, проходя ударами молота каждый раз всю нагретую часть. Кроме того, нельзя допускать, чтобы болванка, нагретая до высокой температуры, дожидалась долго ковки или остывала в печке. При таких благоприятных условиях кристаллизация совершается очень быстро и болванка получает свойства перегретой стали. Лучше тогда дать болванке спокойно остыть, снова её нагреть до надлежащей температуры и затем ковать.
При обработке стальных болванок имеет очень важное значение, как с экономической стороны, так и относительно влияния ковки на качество изделия, сила молота, то есть отношение веса бьющей части к весу обрабатываемой болванки. Если принять вес бабы G и вес болванки g, то общепринятое отношение G/g = 2 доходит до 1. Однако, это отношение очень условное и зависит от многих причин, главным образом от формы изделия, приёмов ковки, сорта стали, допускающей более или менее сильный нагрев и, наконец, от приспособлений, имеющихся при молоте. Для обжимки болванок или для изготовления цилиндрических валов отношение G/g = 1 может быть допускаемо только в крайних случаях; вообще, для успешности действия куют при отношении 2. Так, например, под 5-тонным молотом можно свободно отковать орудийную трубу из болванки в 3 тонны, но для изготовления такого же веса коленчатого вала, следует употребить, по крайней мере, 15-тонный молот. Чем тяжелее молот в сравнении с весом болванки, тем энергичнее идёт ковка и тем глубже передаётся давление внутренним слоям болванки. Слабые удары передаются только поверхностным слоям, которые поэтому уплотняются и вытягиваются больше внутренних и откованная болванка при этих условиях имеет вогнутые концы (фиг. 25). Подобного рода явления замечаются чаще всего на ковке больших болванок. Поэтому для их успешной ковки приходится иметь громадных размеров молоты или же прибегать к частым подогревам.
В настоящее время для ковки стальных болванок стали применять гидравлические прессы, называемые пресс-молотами или жомами. Отлагая описания устройства и действия разных систем жомов, о чём будет подробно сказано в статье Пресс-молот, представителем которых есть ковальный пресс Витворта (см. Витвортов жом), сравним только в общих чертах действие парового молота и жома на болванку. Мгновенный удар молота, с громадной вначале живой силой и с полнейшей потерей в конце своего действия, распространяясь по верхней плоскости болванки, переходит по реакции и на нижнюю, соприкасающуюся с наковальней; промежуточные же слои, исполняя только передаточную роль, перемещаются, а вместе с тем и уплотняются гораздо меньше. Жом, с момента соприкосновения бойков с болванкой, своим растущим от 0 до 3 тонн давлением передаёт его, во все время нажимания, одинаково всем слоям металла. Расползанию наружных слоев металла, в плоскости нормальной к направлению давления, мешает трение о поверхности бойков, и вследствие этого, во время давления жома, главным образом перемещаются частицы внутренних слоев, которые уплотняются больше наружных, то есть жом производит действие обратное молоту. Это, впрочем, может быть устранено применением более узких бойков. Предположение лучших качеств металла, откованного под жомом, чем под молотом, пока ещё не оправдывается, тем более, что качество плотного металла зависит, главным образом, от температуры нагрева болванки, от температуры, при которой была остановлена ковка и от условий, при которых остывала болванка. Жом имеет большое преимущество перед молотом в экономическом отношении, так как он ускоряет К. в несколько раз в сравнении с молотом. Однако, надо заметить, что силой жома чересчур нельзя злоупотреблять. Очень большой сразу нажим делает на поверхности складки и наплывы металла, а при недостаточном нагреве возможны надрывы и трещины в сердцевине болванки. Подобным образом, как при К. под молотом, лучше довольствоваться и здесь небольшими нажимами и стараться поскорее пройти всю нагретую часть болванки. Если наклёпка, то есть К. при сравнительно низкой температуре под молотом, имеет дурное влияние на качество металла, вследствие образования внутренних натяжений, то тем более при К. под жомом она не должна быть допускаема. Кроме того, надо стараться по возможности хорошо прогревать центральные слои болванки, которые претерпевают самую большую работу при давлении жома. Потеря или угар металла, вследствие образования окалины, зависит от степени и продолжительности нагрева, от величины болванки и от количества повторительных нагревов. Для первого нагрева, в зависимости от диаметра, угар составляет от 1½ до 3 %, для каждого последующего подогрева болванка теряет по весу около 1 %.
Виды ковки[править]
Ковка лошадей[править]
Ковка лошади — прикрепление к её копытам подков, защищающих копыта от повреждений. Ковку лошади выполняет коваль — кузнец, имеющий познания в ветеринарной ортопедии и обладающий навыками обращения с лошадью.
Художественная ковка[править]
Художественная ковка — это изготовление методом обработки металлов, который имеет общее название ковка, любых кованых изделий, любого предназначения, имеющих в обязательном порядке свойства художественного произведения. Близкое к такой формулировке пояснение можно встретить в словарях по общественным наукам.
Образцы художественной ковкиИзготовление кованых изделий[править]
В современном мире принято различать два вида ковки: горячая и холодная.
Горячая ковка это традиционный кузнечный способ ручной ковки. Кузнечному делу обучаются в специализированных заведениях. Изделия создаются методом нагревания металла в горне или печи и ручного придания ему нужной формы с помощью молотов, кувалд, ручников, наковален, стуловых тисков, кузнечных клещей, гладилок, раскаток, всадного инструмента и пр. С помощью изготовленных вручную форм и молотов создается фактура поверхности. После формовки и обработки поверхности производится ручная обработка граней. Элементы изделий затем соединяются при помощи сварки, либо с помощью заклепок или конструктивных элементов. В процессе ковки металл уплотняется, что повышает его прочностные характеристики. Особенность способа заключается в том, что создание изделия и его обработка ограничены только мастерством кузнеца и полетом его фантазии.
Холодная ковка это деформация металла без его нагрева. Выполняется при помощи сгиба на специальных станках и шаблонах: "улитка", "твистер", "волна", "гнутик" и пр. В процессе деформации металла "на холодную", его прочностные характеристики снижаются. Как правило узоры изделия, его формы и обработка ограничены возможностями оборудования. Для придания конструкции художественного вида используются кованые элементы заводского производства (листья, "фонарики", цветы, узоры и пр.), приобретаемые по каталогам у крупных производителей. Основным поставщиком элементов в Россию является Китай. Также в создании узора участвует болгарка (обрезание концов квадратного либо круглого прута) и сварочный аппарат, который собирает детали узора вместе. Этот способ не требует кузнечных навыков, поэтому получил широкое распространение.
Ковка (меди, самородного железа) служила одним из основных способов обработки металла:
- холодная, затем горячая ковка в Иране, Месопотамии, Египте — 4-3 тыс. до н. э.
- холодная ковка у индейцев Северной и Южной Америки — до XVI в. н. э.
Древние металлурги Европы, Азии и Африки ковали сыродутное железо, медь, серебро и золото. Кузнецы пользовались особым почетом у народов древности, их искусство окружалось легендами и суевериями.
В Средние века кузнечное дело достигло высокого уровня: вручную отковывались ручное и огнестрельное оружие, инструменты, детали сельскохозяйственных орудий, дверей и сундуков, решетки, светильники, замки, часы и другие изделия всевозможных форм и размеров, часто с тончайшими деталями; кованые изделия украшались насечкой, просечным или рельефным узором, расплющенными в тончайший слой листами сусального золота и бронзовой потали.
В XIX в. ручная художественная ковка была вытеснена штамповкой и литьём, интерес к ней возродился в XX в. (работы Ф. Кюна в ГДР, И. С. Ефимова, В. П. Смирнова в СССР; оформление общественных интерьеров в Таллине, Каунасе и др.).
С наступлением эпохи персональных компьютеров производство сложных и уникальных кованых изделий, как правило, сопровождается компьютерным трёхмерным имитационным моделированием. Эта точная и относительно быстрая технология позволяет накопить все необходимые знания, оборудование и полуфабрикаты для будущего кованого изделия до начала производства[источник не указан 2194 дня]. Компьютерное 3D моделирование теперь не редкость даже для небольших компаний[источник не указан 2194 дня].
Известные памятники художественной ковки[править]
кованые фонари, ограды, решётки, ворота следующих дворцовых и городских ансамблей:
Центры кузнечного ремесла[править]
Исследователи технологии ковки[править]
- П. П. Аносов в 1831 впервые применил микроскоп для изучения структуры металлов
- Д. К. Чернов в 1868 научно обосновал режимы ковки
- советские учёные Н. С. Курнаков, К. Ф. Грачев, С. И. Губкин, К. Ф. Неймайер и др.
wp.wiki-wiki.ru
Ковка - это... Что такое Ковка?
С древности К. (меди, самородного железа) служила одним из основных способов обработки металла (холодная, а затем и горячая К. в Иране, Месопотамии, Египте в 4—3 тысячелетии до н. э.; холодная К. у индейцев Северной и Южной Америки до 16 в. н. э.). Древние металлурги Европы, Азии и Африки ковали сыродутное железо, медь, серебро и золото; кузнецы пользовались особым почётом у народов древности, а их искусство окружалось легендами. В средние века, в том числе в России кузнечное дело достигло высокого уровня; вручную отковывались ручное и огнестрельное оружие, инструменты, детали сельскохозяйственных орудий, дверей и сундуков, решетки, светильники, замки, часы и другие изделия всевозможных форм и размеров, часто с тончайшими деталями; кованые изделия украшались насечкой, просечным или рельефным узором, расплющенными в тончайший слой листами сусального золота и бронзовой потали. Традиции средневекового ремесла сохранились в народном искусстве до 19 в. (светцы, крюки, подсвечники и т.д.). В 15—19 вв. выполнены многие замечательные кованые фонари, ограды, решётки, ворота (Версаль, Петербург, Царское Село). Многие города специализировались в различных отраслях кузнечного ремесла: Герат, Мосул славились утварью, Дамаск, Милан, Аугсбург, Астрахань, Тула — оружием, Ноттингем, Золинген, Павлово на Оке — ножами и инструментами, Нюрнберг, Холмогоры — замками и т.д. В 19 в. ручная художественная К. была вытеснена штамповкой и литьём, интерес к ней возродился в 20 в. (работы Ф. Кюна в ГДР, И. С. Ефимова, В. П. Смирнова в СССР; оформление общественных интерьеров в Таллине, Каунасе и др.).
Основы теории К. были разработаны в России: П. П. Аносов в 1831 впервые применил микроскоп для изучения структуры металлов; Д. К. Чернов в 1868 научно обосновал режимы К.; большой вклад в теорию К. сделали сов. учёные Н. С. Курнаков, К. Ф. Грачев, С. И. Губкин, К. Ф. Неймайер и др.К., как правило, производят при нагреве металла до так называемой ковочной температуры с целью повышения его пластичности и снижения сопротивления деформированию. Температурный интервал К. зависит от химического состава и структуры обрабатываемого металла, а также от вида операции или перехода. Для стали температурный интервал 800—1100 °С., для алюминиевых сплавов — 420—480 °С.
Различают К. в штампах и без применения штампов — так называемую свободную К. При К. в штампах металл ограничен со всех сторон стенками рабочей полости штампа и при деформации приобретает форму, соответствующую этой полости (см. Штампование, Ротационная ковка). При свободной К. (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или ограничен с одной стороны. При ручной К. кувалдой или молотом воздействуют непосредственно на металл или на инструмент. Машинную К. выполняют на специальном оборудовании — Молотах с массой падающих частей от 1 до 5000 кг или гидравлических Прессах, развивающих усилия 2—200 Мн (200—20000 тс), а также на ковочных машинах (См. Ковочные машины). Изготовляют поковки массой 100 т и более. Для манипулирования тяжёлыми заготовками при К. используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 т, кантователи (См. Кантователь) и специальные Манипуляторы Сводную К. применяют также для улучшения качества и структуры металла. При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.К. является одним из экономичных способов получения заготовок деталей. В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет К. в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная К.
Лит.: Обработка металлов давлением, М., 1961; Ковка и объемная штамповка стали. Справочник, под ред. М. В. Сторожева, 2 изд., т. 1, М., 1967.
Л. А. Никольский.
dic.academic.ru
Что такое ковка?
Ковка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры. Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств. Для железа температурный интервал 1250–800 °С, для меди 1000–650 °С, для титана 1600—900 °С, для алюминиевых сплавов 480–400 °С. Особым видом ковки является холодная ковка, которая производится без нагрева металла.Различают:kovka на молотах (пневматических, паровых и гидравлических)ручная ковкаштамповка
Изделия и полуфабрикаты, получаемые ковкой, называют «поковка».
При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа. При деформации он приобретает форму этой полости (см. Штампование, Ротационная ковка).
При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны. При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.
Свободную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла. При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.
Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах с массой падающих частей от 40 до 5000 кг или гидравлических прессах, развивающих усилия 2–200 МН (200–20000 тс), а также на ковочных машинах. Изготовляют поковки массой 100 т и более. Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 т, кантователи и специальные манипуляторы.
Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей. В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.
При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры.
melma.ru
Что такое: художественная ковка — ikirov.ru
Сама по себе ковка как древний способ обработки металла возникла во времена основания первых государств - Ирана, Месопотамии, Египта; ковку применяли индейцы Северной и Южной Америки и другие народы. Искусство обработки металла – это и был один из признаков государственности. В первую очередь ковка применялась в изготовлении оружия, предметов быта, орудий труда, художественная ковка появилась значительно позже.
Немного истории
С XIV-XV века начинается распространение и постепенная популяризация художественной ковки, которая становилась предметом роскоши, позволить себе который мог далеко не каждый. С развитием торговли и технических ремесел художественная ковка приобретает все большую выразительность, особенно в Германии, Франции. Италии, Чехии. Архитектурный металл достиг своего наивысшего рассвета в период Ренессанса, в период создания садово-парковых ансамблей. Основным заказчиком для кузнецов была церковь. Во все времена кузнец всегда работал под четким руководством архитектора. Понятие художник-кузнец полностью отсутствовало.
Ковка в период барокко стала более замысловатой, она отличалась сложным чередованием элементов, большим количеством завитушек, она выглядела очень пышно. Эпоха рококо окончательно меняет облик ковки – в ней исчезает симметрия, обилие, нагромождение элементов; для рококо характерны растительные мотивы, филигрань.
В Древней Руси кузнецы пользовались особым уважением. Они изготавливали мечи, шлемы, кольчуги, щиты, украшения конской сбруи, совместно с ювелирами создавали потрясающие по красоте украшения. С развитием городов большое распространение получило и кузнечное дело, в городах на Руси создавались кузнечные картели. Широко применялась художественная ковка в архитектуре дворцов при Петре I, который был ярым сторонником перемен и приверженцем европейкой культуры. Затем, завоевав прочные позиции, ковка как элемент декора стабильно использовалась в архитектуре. В 20 веке в Советском Союзе ковка уступает свои позиции литью (в первую очередь это связано с развитием прокатного и штамповочного производства).
В наши дни
В настоящее время художественная ковка вновь приобретает популярность, причем сейчас она входит в буквальном смысле в наш дом – в виде предметов интерьера и ландшафтного дизайна. Наряду с ручным трудом кузнецов художественных мастерских, изготовление изделий ведётся индустриальными методами.
Наибольшим спросом среди кованой мебели пользуются кровати, скамьи, столы, стулья, каминные принадлежности, вешалки, цветочницы, полочки, консоли, светильники, люстры, бра, а также разнообразные аксессуары. В ландшафтном дизайне широко применяются кованые калитки, балконные и газонные ограждения, беседки, павильоны, арки, мостики, садовые скамьи. Интересны также аксессуары – кованые цветочные стойки, подставки, дверные ручки, фигуры для сада.
Выбор кованых изделий требует чувства стиля, ведь ковка обладает полярными свойствами – она может быть как очень изящной, современной, так и «тяжелой», архаичной. С выбором художественной ковки Вам поможет ландшафтный дизайнер, кроме того, многие фирмы предлагают сделать кованые изделия на заказ.
Процесс изготовления
Кованые изделия, как и много веков назад, требуют большого мастерства и усердия. Они появляются на свет в результате долгой и кропотливой работы: сначала дизайнерами создается и отрабатывается до мельчайших деталей эскиз, затем проводится компьютерное моделирование. И только потом, после согласования всех нюансов с заказчиком, мастера приступают к таинству превращения холодного и бесформенного металла в удивительные произведения искусства. Разрозненные кованые элементы соединяются в единую композицию, образуя сложнейшие узоры, затейливые орнаменты, ажурную вязь. Современные станки и оборудование позволяют воспроизвести рисунок любой сложности, на который только способна фантазия.
Одной из разновидностей является холодная ковка - при ней изделие не нагревается, а обрабатывается молоточками и прочими инструментами. Считается, что холодная ковка предпочтительней, поскольку при ней на металл не влияют высокие температуры, что якобы делает его прочнее.
Ассортимент «кованой продукции»
Кованые калитки
Большим спросом пользуются кованые калитки. Они могут быть встроены в стену или ворота или быть расположены отдельно. Выбор кованой калитки очень важен, так как калитка – это первое, что видят люди, подходя к дому. Полностью кованые ограды очень распространены в садах Европы, в нашей стране чаще используют сочетание материалов. Очень красиво ковка смотрится с камнем. Сочетание ковки и дерева создает ощущение настоящих средневековых ворот. Кованые изделия покрывают краской разных цветов, высота их также может быть различной – от 1,5 до 3 или даже 5 м.
Кованая мебель
Кованые столики можно выбрать разного дизайна, они бывают разных цветов и размеров, могут сочетать в себе разные материалы (сочетание с деревом – классический вариант, кованые столики с применением стекла – отличает стиль модерн). Кованые лавочки, как правило, тоже представляют сочетание с деревом, хотя бывают и полностью кованые скамьи. Кованая кровать – вот то, что будет изюминкой интерьера Вашей спальни. Кованая мебель – отличный выбор, ведь она прочна, устойчива, очень красива.
Кованые арки и перголы
Кованые арки и кованые перголы служат для создания коридоров на дачном участке, их используют для зонирования сада, нередко они служат опорой для вьющихся растений на участке. Кованые арки и перголы подчеркнут красоту цветников, водоемов.
Кованые фонари, светильники
Преимущество кованых фонарей и светильников в том, что они удачно вписываются в разные архитектурные стили. Высокие кованые фонари создают романтическое настроение; иногда они выглядят несколько старомодно, что придает саду особое очарование. Кованые фонари могут и крепиться к стенам дома. Маленькие кованые фонари и светильники можно поставить в каменистый сад, разместить возле водоема.
Кованые аксессуары
Размеры дачного участка не всегда позволяют размещать большие кованые изделия, поэтому можно ограничиться коваными аксессуарами. Это могут кованые фигуры для сада, кованые цветочные стойки, дверные молотки, держатели для зонта.
Уход за коваными изделиями
Кованые изделия долговечны. Обычно производители устанавливают гарантию сроком на 5-7 лет. Однако если кованые изделия, находящиеся в интерьере, не нуждаются в особом уходе, то за предметами ковки в саду, подверженными неблагоприятным погодным условиям, нужно ухаживать. Раз в два-три года рекомендуется применять порошковое окрашивание или освежать краску. Также не забывайте смазывать подвижные механизмы кованых ворот, калиток.
В последние годы художественная ковка наблюдает активное оживление. Взамен громоздким каменным оградам в усадьбы приходят элегантные кованые ограждения, домашние интерьеры дополняются кованой меблировкой, светильниками и прочими элементами, выполняющими как свои непосредственные функции, так и служащими исключительно в целях декора. Все больше людей предпочитает именно кованые предметы интерьера, поскольку они делают комнаты презентабельными и подчеркивают деликатный, безупречный вкус домовладельца.
www.ikirov.ru
Художественная ковка - это... Что такое Художественная ковка?
Образцы художественной ковкиХудожественная ковка — изготовление методом обработки металлов, который имеет общее название ковка, любых кованых изделий, любого предназначения, имеющих в обязательном порядке свойства художественного произведения.
История
Возникновение как таковой художественной ковки восходит к племенам кельтов, сделавших первые попытки украсить материалы, поверхности и изделия. Хотя самые древние находки — кинжалы, золотые кубки, доспехи и украшения относятся ещё к III тысячелетию до н.э. Основным способом обработки металлов на протяжении длительного времени была ковка[1]. В настоящее время наряду с ручным трудом кузнецов художественных мастерских, изготовление изделий ведётся индустриальными методами[2].
Инструмент и оборудование
Основные устройства, применяемые в художественных мастерских, аналогичны обычным кузницам — это горн и наковальня. В качестве оснастки выступает ручник, а при крупных работах применяется кувалда. Для держания раскалённого металла применяются наборы клещей — серийные и специальные. Последние изготавливаются кузнецом-художником самостоятельно[1].
При художественной ковке необходимы зубила, бородки, подбойки, а также скруглённые молотки. В качестве дополнительного инструмента применяются оправки, обжимки, наконечники, шпераки и подсечки, а также плиты — пробойные, формовальные, правильные и гвоздильные. Для операций по холодной обработке металла требуются инструменты для чеканки, разгонки, рифления и зернения, а для тонкой работы — напильники, резцы, шаберы и штампы. Кроме того, в мастерских, особенно в крупных, могут быть установлены механические и пневматические молоты[1].
Операции
К операциям, применяемым в художественной мастерской относят[1]:
- Высадка.
- Протяжка.
- Скругление граней.
- Продевание.
- Оформление уступов.
- Гибка.
- Пробивка.
- Рубка.
- Скручивание-торсирование. Плоский, торсированный или круглый прут скручивается в спираль. Скручивание производится в холодном или нагретом состоянии — в зависимости от толщины стержня. Скрученные стержни применяются при оформлении решёток.
- Шишки. Проволока свёртывается в спираль — в форме шишки.
- Волюты-спирали.
- Свёртка колец. Заготовка свёртывается в кольцо необходимого диаметра. Свёртывание производится в холодном или нагретом состоянии — в зависимости от толщины заготовки.
- Пересечение внахлёст.
- Рассекание материала.
- Скобы.
- Чеканка.
Термическая обработка металла
Соединение изделий
Для соединения художественных изделий и их частей применяют, в основном, соединения на хомутах и клёпках. Также применяют сварку — кузнечную, газовую и электродуговую[1].
Декоративная отделка
Получаемые изделия
Методами художественной ковки могут изготавливаться: барельефы, ворота, перила, ограды, мебель, декоративные украшения дверей, люстр, решёток и другие изделия[3][1].
В древности кузнецами-мастерами изготавливались доспехи, становшиеся произведением искусства. Подобные доспехи ковал персонаж греческой мифологии Гефест[4].
Примечания
Литература
- Художественная промышленность // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- А. Флеров, М. Демина, А. Елизаров, Ю. Шеманов Техника художественной эмали, чеканки и ковки. — М.: Высшая школа, 1986. — 88 с. — ISBN 0486412237
- В. С. Ледзинский, А. А. Теличко, А. В. Зверев Художественная ковка и литье Москвы. — М.: Машиностроение, 1989. — 304 с. — ISBN 5-217-00245-X
- Denonvilliers Co. 1100 Decorative French Ironwork Designs. — Dover Publications, 2001. — 86 с. — ISBN 0486412237
- Акунин П.И. Ковка, чеканка, инкрустация, эмаль. — М.: Баро-Пресс, 2002. — 128 с. — ISBN 5-94004-148-5
- Ухин С.В. Художественная обработка металла. — АСТ, Сталкер, 2003. — 128 с. — ISBN 966-696-153-9
- Stuart Diana Decorative Architectural Ironwork. Featuring Wrought & Cast Designs. — Schiffer Books, 2004. — 224 с. — ISBN 9780764321924
- Борисова Л.Ф. Ковка, чеканка, инкрустация, эмаль. — М.: Аделант, 2005. — 224 с. — ISBN 5-93642-006-X
Ссылки
dic.academic.ru
Что такое ковка? Виды ковки
Ковка – это первый, появившийся еще в древности, способ обработки металла, при котором на заготовку оказывается многократное прерывистое воздействие инструментом, в результате чего она, постепенно деформируясь, приобретает требуемую форму. Первые кованые изделия появились около трех тысяч лет назад.
Для ковки производят нагрев заготовки до ковочной температуры, что повышает пластичность металла и снижает сопротивление деформированию. Ковочная температура – это интервал температур, который зависит от структуры и химического состава обрабатываемого материала. Для стали, например, он составляет 800 – 1100 °С, для алюминия и его сплавов – 420 – 480 °С.
Виды ковки
Различают ковку в штампах и так называемую свободную ковку – без применения штампов. При ковке в штампах заготовка со всех сторон ограничена стенками штампа и при деформации изделие из металла принимает форму штампа. Такой вид ковки широко распространен в массовом производстве, когда необходимо выполнить много одинаковых изделий. При свободной ковке металл может быть ограничен с одной стороны или не ограничен вовсе. Такая ковка часто применяется при единичном или мелкосерийном производстве.
Свободную ковку подразделяют на ручную и машинную. При ручной ковке основными рабочими инструментами являются кувалда и молот. Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании – ковочных машинах, молотах с массой ударяющих частей от 1кг до 5т или гидравлических прессах, развивающих усилия до 20 000 тс. Зачастую свободную ковку используют для улучшения структуры и качества металла. При ковке крупные кристаллы структуры металла разрушаются, завариваются несплошности, металл упрочняется – структура становится мелкозернистой и приобретает волоконное строение.
С развитием прокатного производства и ковки в штампах в архитектуре все реже стали применяться декоративные кованые изделия. Вместо кованых заборов используют сварные металлические заборы из уголка стального и арматуры. Цена их несомненно ниже, но эстетический вид существенно проигрывает. Но в последнее время большим спросом пользуются истинные кованые изделия. Все с большим почетом и уважением относятся к древнейшей профессии – кузнечному делу.
Кованые элементы www.steeland.com.ua эстетично смотрятся, как украшение решеток на окнах.
steelunion.ru
Ковка - это... Что такое Ковка?
КОВКА. Въ древн. времена надѣвали на копыта лошади родъ башмаковъ изъ соломы, камышев. мочалы, холста, кожи. Затѣмъ стали придѣлывать къ башмаку металлич. пластинки изъ желѣза, серебра и золота или выдѣлывали изъ металла по формѣ подошвы копыта пластинку, отъ к-рой шли вверхъ отвороты съ крючками; съ помощью ремешковъ подошва прикрѣплялась къ копыту. Такъ создались гиппосандаліи. К. лошадей, какъ мы ее понимаемъ, б. уже извѣстна въ VIII в. въ Скандинавіи, Франціи, Испаніи, Англіи и Швейцаріи. Раціональная К. не только сохраняетъ копыта, но при нѣк-рыхъ заболѣваніяхъ ногъ способствуетъ выздоравливанію животнаго, какъ, напр., при наминкахъ. Правильная расчистка копыта, выдѣлка хорош. гвоздей и соотв-щихъ подковъ, а главное — умѣлое ихъ прибиваніе сохраняютъ недостаточно отросшій рогъ, исправляютъ порочную постановку конечности и неправильныя движенія лошади. Кромѣ того, К. даетъ большую опору ногамъ и способствуетъ успѣш. исполненію различ. работъ на всякой почвѣ и во всякое время г. Для искусной К. лошади требуются умѣнье, навыкъ и ловкость. У степн. лошадей копыта гибки, эластичны, плотны и соотвѣтствуютъ величинѣ тѣла животныхъ, пока лошадь находится на свободѣ. При помѣщеніи животнаго въ конюшню, хотя бы свѣтлую и просторную, но сухую въ передн. части стойлъ и грязную въ задней, появляются разл. копытн. болѣзни. Рогъ передн. копытъ обык-но пересыхаетъ, сжимается и сдавливаетъ мягкія части, тогда какъ задн. копыта чрезмѣрно размягчаются, а стрѣлки подвергаются гніенію. Погрѣшности въ К. оч. часто сильно парализуютъ главное боев. свойство кав-ріи — подвижность. Изученіе К. лошадей не только теоретическое, но и практическое, для кав. оф-ра необходимо, т. к. на немъ прежде всего и непосред-но лежитъ ближайш. наблюденіе за исправностью К. ввѣрен. ему конск. состава. Чтобы правильно подковать лошадь, должно предвар-но осмотрѣть постановку ногъ, опредѣлить, правильный ли ходъ у лошади и не хромаетъ ли она, обратить вниманіе на форму копыта, состояніе копыт. рога и на то, правильно ли лежала старая подкова и правильно ли она сносилась. Обращеніе съ лошадью во время К. д. б. спокойное, несуетливое, увѣренное, безъ лишн. шума, смѣлое и въ то же время осторожное. Приготовленіе копыта къ К. заключается въ расчисткѣ его и приданіи ему правил. формы. Предвар-но, если лошадь б. уже кована, надо ее расковать. Лучше это сдѣлать наканунѣ и на ночь поставить на коверъ или глину. — Сниманіе старой подковы начинается отгибаніемъ заклепокъ, т.-е. загнутыхъ на роговой стѣнѣ копыта концовъ копыт. гвоздей, послѣ чего клещами захватываютъ каждую вѣтвь подковы отдѣльно и, поворачивая щипцы къ серединѣ копыта, приподнимаютъ подкову. Когда подкова уже слегка приподнята, ее снова легк. ударами щипцовъ прижимаютъ къ роговой стѣнѣ, а выступившія головки гвоздей захватываются по очереди и вынимаются, поворачивая щипцы по направленію внизъ и къ стрѣлкѣ. Нужно обращать вниманіе на то, чтобы въ роговой стѣнкѣ не оставалось кусковъ изломавшихся копытн. гвоздей, т. к. послѣдніе м. измѣнить правил. ходъ нов. гвоздей и вызвать этимъ поврежденіе копыта. По снятіи старой подковы приступаютъ къ расчисткѣ копытъ, т.-е. сниманію мертваго излиш. рога и укорачиванію излишне выросшаго подошвен. края рогов. стѣнки. Правил. расчистка имѣетъ болѣе важное значеніе для здоровья лошади, чѣмъ самая К. Неправильно сдѣланную подкову, не такъ пригнанную и прибитую, всегда можно устранить и замѣнить новою, тогда какъ исправить копыто, неправильно расчищенное, часто бываетъ невозможно. При расчисткѣ подошвы почти совсѣмъ не приходится срѣзывать рогов. ткани подошвы, т. к. при движеніи лошади эта ткань, касаясь земли, изнашивается и стирается сама собою. Только въ тѣхъ случаяхъ, когда рог. ткань подошвы не м. сама собою стираться, напр., при ограничен. движеніи лошади, при К. съ оч. высок. шипами, или когда подошва бугристая, шероховатая, равная съ уровнемъ подошвен. края, весь скопившійся мертв. рогъ срѣзается. Въ общежитіи мѣриломъ для срѣзыванія подошвы служитъ степень гибкости послѣдней при нажиманіи щипцами. Тонко расчищать вредно — ослабляется сводъ копыта и подъ тяжестью тѣла оно дѣлается плоскимъ. Тонкая рог. подошва недостаточно защищаетъ подкопыт. части отъ надавливанія, ушибовъ и наминокъ. Роговая стрѣлка, касаясь земли, постепенно стирается. Поэтому при расчисткѣ никогда почти не приходится срѣзывать стрѣлки, т. к. излишнее срѣзываніе ея повлечетъ за собою то, что стрѣла при наступаніи лошади на землю не будетъ касаться послѣдней, не будетъ расширяться, а это лишитъ копыто необходимаго механизма. Срѣзывать рог. стрѣлку приходится лишь тогда, когда послѣдняя въ силу чего-либо разрослась, растрепалась, въ трещинахъ скопились нечистоты, разрушающія стрѣлку. Подошвен. край рог. стѣнки, защищенной подковой, не стирается при движеніи лошади и вырастаетъ, сильно выдаваясь надъ нижнею пов-стью подошвы. При расчисткѣ всю излишне выросшую рог. стѣнку срѣзываютъ, при чемъ указаніемъ того, насколько ее надо срѣзать, служитъ расчищенная рог. подошва, длина рог. стѣнки, ея наруж. пов-сть и частью видъ стар. подковы. Расчищенная рог. подошва д. б. поката отъ подошвен. края къ стрѣлкѣ, при чемъ д. выступать надъ ней на 1/16 верш. Соединит. углы укорачиваются въ уровень съ пяточной подошвой, но отнюдь нельзя вырѣзать ихъ, во избѣжаніе нарушенія механизма копыта. Видъ старой подковы также м. дать нѣк-рыя указанія на то, гдѣ больше слѣдуетъ срѣзывать подошв. край рог. стѣнки. Если подкова стерта слишкомъ сильно въ одной своей какой-либо части, то, слѣд-но, эта часть раньше другихъ касалась земли, больше другихъ испытывала треніе, и, стало быть, подошв. край на этомъ мѣстѣ длиненъ, и его при расчисткѣ надо срѣзать нѣск. болѣе. Некованныя копыта должно отъ времени до времени слегка расчищать и выравнивать, а подошв. край рог. стѣны закруглять рашпилемъ. — Подковы изготовляются изъ полосы желѣза — для верхов. лошадей 1/2×7/8 дм. Вѣсъ подковы верхов. лошадей колеблется отъ 3/4 до 11/4 фн., а для большой кирас. лошади — до 15/8 фн. Ширина и толщина зависитъ также отъ величины и свойства копыта и назначенія лошади. Для подковъ безъ шиповъ: шир. подковы въ зацѣпѣ 1/2-верш., шир. въ концѣ вѣтви ок. 7/16 верш., толщ. не болѣе 1/4 верш. Для подковъ съ шипами шир. въ зацѣпѣ — ок. 1/2-верш., шир. у конца вѣтвей — ок. 1/4 верш., толщ. въ зацѣпкѣ ок. 1/4 верш., у концовъ вѣтвей — ок. 3/16 верш., вышина шиповъ — ок. 3/16 верш. Шипы д. б. продолговатой формы съ притуплен. углами. Верхов. лошадей предпочтит-но ковать на шипы. Для большей прочности въ зацѣпной части верхов. подковъ можно вваривать подъ уровень подковы кусокъ стали. Верхн. пов-сть подковы, т.-е. та, к-рая прилегаетъ къ копыту, д. б. ровная и совершенно гориз-ная. Часть этой пов-сти отъ гвоздев. отверстій до внутр. края скашивается и называется бухтовкою. Бухтовка не доводится до конца вѣтвей. Дѣлается же бухтовка для того, чтобы подкова не соприкасалась съ подошвою копыта. Нижн. часть подковы д. б. также совершенно ровною. На боков. частяхъ ея выбивается т. наз. дорожка для пробиванія гвоздев. отверстій, к-рыя пробиваются только на боков. частяхъ (см. фиг. 1, 2 и 3). Зимн. подкова для верхов. лошадей д. б. безъ шиповъ и имѣть на концахъ обѣихъ пяточн. вѣтвей по нарѣзн. отверстію, для завинчиванія винтов. шиповъ наружнаго (остраго) и внутренняго (тупого). Діаметръ винтов. дыръ для зимн. подковъ 5/16 верш. Нарѣзка производится по шкалѣ Витворта. Винтовые шипы бываютъ машиннаго или ручного изготовленія, желѣзные или съ 4 стальными жилами. Форма винтов. шиповъ 4-угольная. Одинъ конецъ шипа заостренъ, другой закругленъ и нарѣзанъ. Размѣры винтов. шиповъ верхов. подковъ: шир. квадр. части (средней) — 5/16 верш., выш. ея у остраго — 1/8 верш., у тупого — 9/32 верш., выш. заострен. пирамидки — 5/16 верш., длина нарѣз. стебля — 7/32 верш., толщ. его 9/32 верш. (см. рис. 4 и 5). Подков. гвозди обычно ручн. произ-ва, но выгоднѣе и цѣлесообразнѣе машин. произв-ва. Выборъ величины гвоздей зависитъ отъ величины и тяжести подковы, отъ величины копыта и качества копыт. рога. Лучше прикрѣплять 8 гвоздями меньшей величины, чѣмъ 6-ью крупными. Для верх. лошадей лучше гвозди №№ 6 и 7, хуже № 8. При пригонкѣ подковъ слѣдуетъ руководствоваться основ. правиломъ: пригонять подкову по копыту, а не копыто по подковѣ. Существуютъ 2 способа пригонки: теплый и холодный. Лучшій — теплый: подкова выбирается изъ заранѣе приготовленнаго запаса или тутъ же приготовляется, ее прикидываютъ по величинѣ копыта и въ тепломъ, отнюдь не въ горячемъ видѣ пригоняютъ къ копыту. Холодная пригонка примѣняется при К. въ конюшнѣ по заранѣе снятой мѣркѣ и никогда не м. б. такой тщательной, какъ въ кузницѣ. Мѣрку съ копыта снимаютъ палочкой, по длинѣ отъ зацѣпа до пяточ. угла, по ширинѣ — между бок. стѣнками копыта въ самомъ шир. мѣстѣ. Употребляется также подометръ. Онъ прикладывается къ подошвѣ копыта, и контуръ ея, просвѣчивающій въ вырѣзкахъ прибора, обрисовывается мѣломъ. Пригоняютъ подкову т. обр., чтобы она плотно прилегала къ копыту, будучи у пяточн. стѣнъ на 1/16 верш. шире и длиннѣе копыта, чтобъ м. б. провести ногтемъ по выдающемуся краю подковы (см. фиг. 6 и 7). — Инстр-ты, необходимые при К.: обсѣчка, ковальный молотокъ, щипцы, рашпиль и копытный ножъ. Обсѣчка — жел. пластинка съ жел. ручкой, на концѣ к-рой придѣлывается шпенекъ, носящій названіе протравника; употребляется для отгибанія заклепокъ и очистки копытъ отъ нечистотъ, а протравникъ — для выбиванія изъ старыхъ отверстій копыта обломковъ гвоздей въ рог. стѣнкѣ. Ковальный молотокъ д. б. легокъ и сдѣланъ изъ плотн. желѣза. На верхн. концѣ молотокъ снабжается рожками для выниманія неправильно идущихъ или согнувшихся гвоздей. Ковальные щипцы — для откусыванія концовъ гвоздей, сниманія старой подковы, при притягиваніи и заклепкѣ гвоздей. Они д. б. легки и снабжены заставленными зубами съ острыми попереч. краями. Рашпиль (напилокъ) — длин. узк. жел. пластинка для стиранія, спиливанія подошв. края и вообще рог. ткани копыта. Копытный ножъ — съ загнутымъ овальн. концомъ и съ слегка вогнут. лезвеемъ. Длина ручки его дѣлается равной приблиз-но ширинѣ ладони руки, а длина клинка немного короче — для срѣзанія мертв. рога подошвы и пр. Послѣ пригонки подковы забиваютъ гвозди: сначала первый зацѣпный на внутр. сторонѣ, за нимъ такой же — на наруж. сторонѣ, а затѣмъ по очереди остальные. Гвозди д. выходить по наруж. пов-сти по одной косвен. линіи не выше 1/8 выш. стѣнки копыта. Послѣ этого сглаживаютъ слегка рашпилемъ заклепки, заравниваютъ и притупляютъ окружность копытн. стѣны у самой подошвы, ниже заклепокъ, но ни въ какомъ случаѣ не выше таковыхъ, чтобы не повредить глазури оболочки копыта. Какъ кованное, такъ и некованное копыто требуетъ особо тщател. за нимъ ухода. При обык-ныхъ условіяхъ перековка лошадей д. производиться не ранѣе 4 и не позже 6 нед. — Въ иностр. гос-твахъ приняты нѣск. иныя, чѣмъ у насъ, подковы. Въ Германіи установлено для верхов. лошадей 11 №№, а для арт-рійскихъ и обозныхъ — 8. Подковы дороженныя, толстыя, тяжелыя и имѣютъ по 14—22 гвозд. отверстія. Въ пяточ. концахъ верхов. подковъ пробивается по одному отверстію для винов. шиповъ. Острые винт. шипы для войскъ имѣютъ долотообраз. форму. Въ Австріи въ войскахъ подковы нѣск. тоньше германскихъ, но зато шире и также дороженныя. Гвозд. отверстій на наруж. вѣтви — 3, на внутренней — 2. Лѣтнія верхов. подковы дѣлаются безъ шиповъ или съ двумя пост. пяточ. шипами; зимн. верхов. подковы — съ двумя пяточ. винтов. шипами. Острые винт. шипы — конусовидные. Во Франціи приняты подковы въ арміи не дороженныя, довольно широкія. Перед. подковы безъ шиповъ, заднія — иногда съ простыми загнутыми 4-уг. шипами. Гвозд. отверстія широкія, а гвозди съ больш. заострен. головками, на половину торчащими наружу и замѣняющими шипы. Зимою примѣняются также винт. шипы конусообраз. формы, по 4 въ подковѣ, 2 — пяточныхъ и 2 зацѣпныхъ. Въ Англіи подковы почти такого же типа какъ у насъ. Онѣ дороженныя, но безъ шиповъ и съ небол. контбухтовкою. Число гвозд. отверстій — 3 или 4 на каждой вѣтви. Заднія подковы обык-но дѣлаются съ 2 отворотами по бокамъ зацѣпа. — К. неправильныхъ копытъ. При расчисткѣ крутыхъ копытъ нужно срѣзывать несоразмѣрно высокія пятки и совсѣмъ не трогать зацѣпа и стрѣлки. Для крут. копытъ лучше употреблять полуподковы или гладкія подковы. Если необходимы задніе шипы, то вѣтви подковъ дѣлаются тонкими, а шипы — низкіе и малые. При расчисткѣ плоск. копытъ слѣдуетъ возможно болѣе срѣзать подошвен. край, совсѣмъ не срѣзывая пяточ. частей. Плоское копыто. Лучше всего ковать подковы съ задн. шипами, съ болѣе широкими вѣтвями, съ откосомъ на верхн. пов-сти отъ гвоздев. отверстій до внутр. края. Полезно также плоск. копыто ковать на кругл. подкову. Также куется и полное копыто, т.-е. съ выпуклой подошвой. Косое копыто при расчисткѣ срѣзывается такъ, чтобы подошв. край былъ на одной вышинѣ, исключая бок. и пяточ. стѣнъ крутой половины, к-рыя срѣзываются ниже. Стрѣлки и соединит. углы не срѣзываются. Для косыхъ копытъ рекомендуются подковы: трехчетвертная, сомкнутая — круглая и съ задн. шипами. Узкія или сжатыя копыта нужно расчищать такъ, чтобъ роговая стѣнка м. легче расширяться, для чего укорачиваютъ подошв. край зацѣпной стѣнки, а пяточ. стѣнки стачиваютъ рашпилемъ. Лучшая подкова для сжат. копытъ — полуподкова, затѣмъ гладкія подковы со скошен. верхн. пов-стями на пяточ. и боков. части. Кромѣ того, примѣняется подкова Дефе съ расширителемъ или дилетаторомъ. Подкова Дефе отличается отъ обыкн-ной тѣмъ, что на концахъ отъ внутр. края подымаются надъ пов-стью небольшія пластинки-головки въ 3—4 линіи, между к-рыми вставляются отростки расширителя. — К. порочныхъ копытъ. Хрупкія копыта съ выломанными кусками роговой стѣны: отверстія въ подковѣ пробиваютъ такъ, чтобы они приходились на цѣлыхъ мѣстахъ, для большей прочности дѣлаютъ отвороты. Если подошв. край такъ изломанъ, что невозможно уже прикрѣпить подковы, а между тѣмъ, отъ лошади требуется работа, то употребляютъ англ. копытный сапогъ. Послѣдній приготовляется изъ кожи по формѣ копыта, снабжается прочной кожан. подошвой, къ к-рой уже и прикрѣпляется подкова. При К. копытъ съ трещинами, продольными и сквозными расщепами дѣлаютъ у подковъ отвороты, на копытѣ — вырѣзки (надрѣзы), заклепки (рипланокъ). При скрѣпленіи трещинъ заклепками, сначала въ толщѣ рог. стѣнки поперекъ трещины просверливаютъ каналъ, въ к-рый загоняютъ тонко вытянутый подков. гвоздь, отщипываютъ у него головку и вышедшій конецъ и, загнувъ оба конца, заклепываютъ ихъ какъ при ковкѣ. Этотъ способъ не легко хорошо выполнить, а на бок. и пяточ. стѣнкахъ иногда и невозможно. Проще и безопаснѣе скрѣплять трещины небол. жел. планочками, привинчиваемыми къ копыту маленькими винтиками (шурупами), планку кладутъ поперекъ трещины, плотно пригоняютъ и къ рогу привинчиваютъ шурупами. Подковы употребляются гладкія — безъ шиповъ, трехчетвертныя и круглыя, въ зав-сти отъ того, какая и гдѣ на копытѣ трещина. Для копытъ съ пустыми стѣнками дѣлается на подковѣ въ мѣстѣ, соотвѣтствующемъ пустой стѣнѣ, отворотъ, для предохраненія рог. стѣнки отъ выкрашиванія и отрыванія ея отъ копыта. При пустыхъ стѣнкахъ употребляются кругл. подковы, чтобы тяжесть тѣла перенести также и на стрѣлку. У лошадей, засѣкающихъ на ходу, подковы на внутр. вѣтви, на мѣстахъ, производящихъ засѣку, обрубаются и скашиваются сверху внизъ и къ серединѣ. Гвозд. отверстія на внутр. вѣтви пробиваются частью у зацѣпа, а частью — на бок. или пяточ. частяхъ. Для лошадей, забивающихъ, кующихъ на ходу, при расчисткѣ укорачивается зацѣпъ задн. и передн. копытъ. Подковы для перед. копытъ дѣлаютъ со скошен. сверху внизъ и впередъ шипами. Заднія подковы дѣлаются съ узкимъ зацѣпомъ, и наруж. край его скашивается сверху внизъ и подъ ногу. Два отворота располагаются на бок. частяхъ подковы. (Лангебахеръ, Теорія ковки; Лав иновичъ, Иппологія; А. Соколовъ, Ручная ковка; Туркинъ, Ковка лошадей; Dr. H. Möller, Bestehen der Hufschmideprüfung; F. Gutenacker, Die Lehre vom Hufbeschlag; Nathuzius, Pferdezucht; Sobolewski, Sposoby chodowania).
ЛѢТНІЯ ПОДКОВЫ СЪ ПЯТОЧНЫМИ ШИПАМИ. Фиг. 1. Передняя.
Фиг. 2. Задняя.
Фиг. 3. Пяточ. шипъ подковы въ натуральную величину.
Фиг. 4. а) Винтовой шипъ съ 4 стальными жилами
Фиг. 4. б) Поперечн. разрѣзъ его.
Фиг. 5. Зимн. подкова для верховой лошади, съ двумя винтовыми шипами.
Фиг. 6. Правильно подкованное копыто. Фиг. 7. То же (съ нижней поверхности).
Военная энциклопедия. — СПб.: Т-во И.Д. Сытина. Под ред. В.Ф. Новицкого и др.. 1911—1915.
ve.academic.ru