Еще одним незаменимым элементом кузницы является наковальня. На ней металлу придается необходимая форма, проводится закалка и другие основные операции.
Стационарные наковальни делают из прочной легированной стали, их масса достигает 350 кг. На наковальню приходится большая нагрузка, и поэтому она должна обладать устойчивостью и прочностью. При легком ударе кузнечным молотом хорошая наковальня издает ровный и чистый звук, а если в ней есть трещины или пустоты, звук получается глухим. На рабочей поверхности наковальни при надпиливании остается только едва заметный след.
Наиболее распространены двурогие наковальни (рис. 132), но встречаются и однорогие.
Рис. 132. Наковальня: а – рог; б – хвостовик; в – лицо; г – углубление для пробивания отверстий; д – отверстие для установки подкладного инструмента; е – площадка для рубки металла; ж – башмак.
Рогом называется выступ на ее боковой части, который, в зависимости от назначения, имеет разную форму (рис. 132, а). У большинства однорогих наковален он конусообразной формы и предназначен для гибки и раскатки закругленных частей изделий. Второй рог делается в виде усеченного конуса и удобен для загибания на углы меньше 90°.
У основания рога имеется специальная незакаленная площадка для рубки металла зубилом (рис. 132, е).
С противоположной стороны наковальня имеет похожий на рог выступ квадратной формы – хвостовик (рис. 132, б). Он используется для гибки под прямым углом.
У однорогих наковален для этой цели служит край рабочей поверхности.
Плоская поверхность в центре наковальни называется лицом, на ней производится большинство операций плоской ковки (рис. 132, в). Для большей прочности на нее иногда наваривается пластина из прочной стали – наличник.
На рабочей поверхности со стороны рога имеется одно или несколько круглых углублений для пробивания в заготовках отверстий (рис. 132, г). С другой стороны сделано квадратное отверстие 35 х 33 мм для установки подкладного инструмента (рис. 132, д).
Наковальня опирается на массивную ногу, или башмак (рис. 132, ж), который имеет четыре крепежных отверстия и выемку в нижней части основания. В башмак вставляется центральный шип, скрепляющий наковальню с подставкой.
Под наковальню необходимо сделать прочную деревянную или песочную подушку, которая гасила бы импульс от удара по лицевой части. Крепление производится с помощью костылей, вставляющихся в отверстия ноги, или хомутами. Для большей устойчивости основание немного вкапывают в землю.
Лицевая поверхность должна располагаться строго горизонтально. Вокруг наковальни оставляют свободное место, на котором, не мешая друг другу, могут работать кузнец и молотобоец. Для большего удобства ее размещают на расстоянии 1,5 м от горна рогом от него.
Высота, на которой устанавливается наковальня, делается такой, чтобы удар молотом по наличнику приходился горизонтально. При этом работающий не должен тратить дополнительных усилий на подгонку удара – нагибаться или слишком высоко поднимать инструмент вверх.
Поверхности горна и наковальни должны располагаться примерно на одном уровне, что уменьшает усилия при переносе деталей.
Из книги: Коршевер Н. Г. Работы по металлу
Допустимо также для мобильности наковальни изготовление основания в виде чугунной или стальной стойки.
Иногда используют просто дубовый, кленовый или берёзовый пень.
Фото наковальни на пне с фестиваля кузнецов
Можно также использовать деревянную или металлическую бочку, наполненную песком, глиной либо землей, а сверху установить деревянную подушку.
Практично верхнюю часть стула обить кровельным железом, дабы от горячих обрубков и прочего не стул не горел.
Высота основания- определяется индивидуально. Рекомендуется делать такую высоту, при которой кузнец мог бы касаться пальцами опущенной руки лица наковальни. Тогда он не будет тратить дополнительных усилий при ковке, наклоняться вперед и поднимать молот слишком высоко. Иными словами, он не будет излишне уставать при работе.
Если используется однорогая наковальня (чаще всего именно она), то рог должен быть слева от кузнеца.
Ввиду огромной нагрузки на наковальню во время процесса ковки, ее необходимо очень прочно крепить к стулу. Основание должно стоять строго вертикально, а лицо наковальни, соответственно, строго горизонтально. Во время ковки ни наковальня, ни стул не должны вибрировать.
Наковальню ставят на расстоянии от горна 1.5-2 метра и примерно на одном по высоте уровне, это облегчает перенос горячей заготовки с горна на рабочую поверхность наковальни.
Вокруг нужно оставить достаточно свободного места для молотобойцев и прочих вспомогательных рабочих.
Даже вот из этого металла можно сделать основание для наковальни, небольшое видео смотрите тут . А на фото сборки того основания по шагам.
Практически любой может сделать оборудование для холодной ковки и работать.
Допустимо также для мобильности наковальни изготовление основания в виде чугунной или стальной стойки.
Иногда используют просто дубовый, кленовый или берёзовый пень.
Фото наковальни на пне с фестиваля кузнецов
Можно также использовать деревянную или металлическую бочку, наполненную песком, глиной либо землей, а сверху установить деревянную подушку.
Практично верхнюю часть стула обить кровельным железом, дабы от горячих обрубков и прочего не стул не горел.
Высота основания- определяется индивидуально. Рекомендуется делать такую высоту, при которой кузнец мог бы касаться пальцами опущенной руки лица наковальни. Тогда он не будет тратить дополнительных усилий при ковке, наклоняться вперед и поднимать молот слишком высоко. Иными словами, он не будет излишне уставать при работе.
Если используется однорогая наковальня (чаще всего именно она), то рог должен быть слева от кузнеца.
Ввиду огромной нагрузки на наковальню во время процесса ковки, ее необходимо очень прочно крепить к стулу. Основание должно стоять строго вертикально, а лицо наковальни, соответственно, строго горизонтально. Во время ковки ни наковальня, ни стул не должны вибрировать.
Наковальню ставят на расстоянии от горна 1.5-2 метра и примерно на одном по высоте уровне, это облегчает перенос горячей заготовки с горна на рабочую поверхность наковальни.
Вокруг нужно оставить достаточно свободного места для молотобойцев и прочих вспомогательных рабочих.
Даже вот из этого металла можно сделать основание для наковальни, небольшое видео смотрите тут . А на фото сборки того основания по шагам.
Практически любой может сделать оборудование для холодной ковки и работать.
Наковальня кузнеца. От правильного конструирования этого, на первый взгляд, весьма нехитрого предмета зависит производительность ковки и точность готовой поковки. Между тем вовсе не обязательно заказывать инструмент в специализированной мастерской: при наличии определённого комплекта рабочего инвентаря домашнего мастера его под силу изготовить и своими руками.
Классификация наковален
Виды наковален и их формы различны. Они классифицируются:
- по весу: например, наковальня 10 кг может быть применена лишь при горячей ковке молотом с весом не более 1 кг (именно такое соотношение весов считается оптимальным);
- по наличию кузнечного рога: наковальня двурогая или однорогая. в простейших случаях используют и наковальню простой конфигурации, но многого на ней не сделать;
- по форме опорной части – с лапами и без них, на сплошном основании;
- по наличию отверстия и его форме – стальные наковальни с круглым и/или квадратным глухим отверстием;
- с хвостом или без него.
Столь сложная конструкция и форма оснастки обуславливаются разнообразием кузнечных операций, которые могут быть выполнены только с использованием наковальни.
Скачать ГОСТ 11398-75 «Инструмент кузнечный для ручных и молотовых работ. Наковальни двурогие».
Традиционные составляющие кузнечной наковальни:
- рог, который представляет собой конусообразный отросток на одном или обоих её боковых торцах. Он может быть съёмным и несъёмным. В первом случае изготавливается несколько комплектов с разным диаметром основания, что даёт возможность производить на этом элементе своими руками такие кузнечных переходы как завивку, раскатку, гибку. Съёмный рог снабжается резьбовой частью (резьба должна быть самотормозящей), и ввинчивается в тело наковальни;
- хвост: выступ, квадратный в плане, размещаемый с противоположной от рога стороны. По размеру поперечного сечения и вылету примерно соответствует параметрам рога. При помощи хвоста выполняют гибку на угол 90°;
- отверстия, причём в классической наковальне их должно быть два: квадратное – для установки какого-либо подкладного штампа, и круглое – для фиксации противоположного конца проволоки во время её завивки.
В заводских условиях наковальни изготавливаются из стали 35Л, например, на АО Глазовский завод «Металлист».
Упрощённая мини-наковальня может быть выполнена своими руками либо из широкого равнополочного швеллера ГОСТ 8240, либо из куска стального рельса, причём специалисты считают, что для этих целей подойдёт не железнодорожный, а крановый рельс КР120 или КР140.
Скачать ГОСТ 11397-75 «Инструмент кузнечный для ручных и молотовых работ. Наковальни однорогие».
Подготовительные работы
Выбор вида исходной заготовки для такого самодельного инструмента зависит от целей, ради которых он изготавливается. Для горячей ковки своими руками небольших поковок вполне подойдёт настольный вариант из швеллера, более массивные предметы можно отковывать только на наковальне из рельса.
Исходный стальной швеллер номером не ниже 36У или 40У обязательно должен иметь уклон внутренних граней полок. В этом случае допустимые напряжения изгиба выше, и полка не будет проседать под нагрузками. Размеры самодельной наковальни в этом случае будут следующими:
- для номера 36У: ширина 110 мм, высота 360 мм;
- для номера 40У: ширина 115 мм, высота 400 мм.
Длину заготовки принимают обычно по индивидуальным потребностям: обычно это не более 400 мм. Не рекомендуется принимать экономичный швеллерный профиль, поскольку его вес меньше, а момент сопротивления и жёсткость — ниже. В качестве материала обычно принимают сталь Ст.3сп, но лучше выбрать профиль из стали 17Г1С, прочность которой выше.
Долговечность изделия можно увеличить, если на её переднюю плоскость установить закалённую прошлифованную пластину из инструментальной стали типа 5ХНМ или 5ХГС. Толщина пластины должна быть не ниже 5…6 мм.
Аналогичные требования по материалу и размерам предъявляют к наковальне, изготовление которой намечено из рельса. Предварительно в заготовке стоит просверлить круглое глухое отверстие.
Виды и типы наковален
Изготовление наковальни
Как сделать наковальню? Последовательность выполнения операций заключается в следующем. Вначале получается рог. Для этого один из торцов заготовки постепенно обрабатывается «болгаркой» до примерно конической поверхности, после чего шлифуется и заостряется до вида усечённого конуса. Затем острая часть подгоняется напильником. Аналогично механической обработкой получают и хвост.
Для настольной наковальни из швеллера вышеуказанные элементы изготовить невозможно, поскольку в составном варианте не окажется тела сечения, чтобы надёжно их закрепить.
Следующий этап – оформление своими руками опорных лап. Для наковальни из рельса потребности в этом нет, ибо подголовок уже имеет технологические выступы. Используя их, можно просверлить своими руками требующиеся для крепления крепёжные отверстия. В швеллерном профиле все отверстия высверливаются в условно нижней полке. Учитывая большой вес, длинная наковальня крепится шестью болтами, короткой — достаточно и четырёх. Для крепежа подойдут болты от М16 и выше.
Важный момент – установка наковальни в мастерской. Поскольку изделие при использовании испытывает значительные динамические колебания и вибрации, то под него следует установить деревянное основание, которое будет успешно гасить вибрации. Его можно изготовить из дубового пня или сухой деревянной колоды, причём соотношение высоты к размеру поперечного сечения должно быть не более 1,5:1. Вес колоды/пня должен превышать вес оснастки в сборе не менее, чем в 10 раз. Такой импровизированный шабот заглубляется в грунт не менее чем на половину высоты, выравнивается уровнем, после чего грунт тщательно утрамбовывается. При заливке бетонного основания следует перед установкой обработать древесину антисептиком.
Наковальня кузнеца, изготовленная своими руками, по долговечности не уступит профессиональным образцам.
Каждый кузнец рано или поздно сталкивается с проблемой покупки наковальни. Можно выделить четыре критерия в выборе наковальни. Размер наковальни очень важен, вкратце чем больше вес тем лучше, могу утверждать, что сто килограмм это минимум, в крайнем случае семьдесят. Но важно учитывать и необходимость перемещать наковальню - тогда вес нужно подбирать индивидуально. Вторым критерием является форма наковальни, здесь важно учитывать специфику работы и исходя из нее выбирать форму. Ввиду того, что в наше время наковальня покупается в основном с рук или в вторчермете, ни кто не даст гарантию на качество наковальни.
Субъективным тестом для проверки наковальни на трещины - является звон при ударе по лицу наковальни молотком. Продолжительный и высокий звон говорит нам о том, что в наковальне нет трещин, метал хорошего качества и лицо хорошо закаленно. Важно отметить, что многие старые наковальни изготавливались методом кузнечной сварки, где к литому телу приваривалась пластина более углеродистой стали. Зачастую сама отливка была плохого качества - имеет вкрапления шлаков - и звук такой наковальни будет глухим, что совсем не говорит о плохой наковальне, ведь лицевая пластина может быть из хорошего металла и быть хорошо закаленна. Также важно заметить, что хорошо закрепленная наковальня не звенит при ударе по центральной части, но у нее звенят рога.
И самый главный критерий - это твёрдость наковальни, на этом критерии я хочу остановится более подробно. От твёрдости зависит насколько долго прослужит наковальня. При малой твёрдости, на лице остаются вмятины, а со временем появляется прогиб в месте наиболее активного использования.
Есть несколько доступных способов определения твёрдости. Например острым концом молотка слегка ударить по лицу наковальни, и по наличию и размерам вмятины приблизительно определить твёрдость, а соответственно качество. Но в этом методе есть ряд недостатков - надо иметь большой опыт и использовать один и тот же молоток, в противном случае измерения будут не точны. Так же примерно определить твёрдость можно с помощью напильника - но этот метод так же упирается в наличие опыта.
Но есть ещё один способ измерения твёрдости. Суть метода в сбрасывании с определённой высоты (я предпочитаю 25см) шарика от подшипника (мне удобно использовать 25мм шарик), на лицо наковальни и замера высоты на которую он подскакивает. Чем выше он подскакивает тем выше твёрдость. Шарики от подшипников имеют одинаковую твёрдость, поэтому показатели при использовании разных шариков, будут примерно одинаковыми. Я поступаю следующим образом - приставив к лицу наковальни линейку, сбрасываю с высоты 25см шарик и наблюдаю на какую высоту он подпрыгивает. К примеру на очень хороших наковальнях он подскакивает на высоту 24,5см. Далее в таблице приведено соответствие качества высоте подпрыгивания шарика.
| Качество | Звук от удара молотком | Твёрдость | Высота подскакивания |
| Отличное | Очень звонкая | Отличная | 24,5-23,5см |
| Хорошее | Звонкая | Хорошая | 23- 21см |
| Среднее | Не звонкая | Мягкая | 18-16см |
| Плохое | Глухой | Очень мягкая | 12см |