Приемы художественной обработки металла

Технологический процесс ковки включает в себя выполнение одной или нескольких ковочных операций, выполняемы в определенной последовательности. Число операций и продолжительность их выполнения зависят от степени сложности формы поковки, размеров последней и типа обрабатываемого сплава. Все операции ковки подразделяют на четыре группы: предварительные, основные, вспомогательные и отделочные.

К предварительным операциям относятся: надрубка, наметка, разрубка и вырубка. Эти операции применяют для отделения одной части заготовки от другой по незамкнутому или замкнутому контуру.

Основные операции: осадка, протяжка, гибка, прошивка отверстий и др., характеризуются тем, что при их выполнении заготовка подвергается пластической деформации. С помощью этих операций получаю поковки требуемых формы и размеров.

Вспомогательной операцией является кузнечная сварка, применяемая для соединения различных частей одной заготовки или различных заготовок друг с другом.

К отделочной операции относят правку, выполняемую для устранения формы поковки и повышения точности размеров последней. Нагретую в печи или горне заготовку кузнец кладет на наковальню и удерживает ее находящимися в левой руке клещами. Нанося правой рукой легкие удары ручников, он указывает место и силу удара, который должен наносить молотобоец кувалдой. В процессе работы кузнец пользуется различным подкладным инструментом, держа его рукоятку. По этому инструменту молотобоец наносит кувалдой удары необходимой силы.

Отрубка - это кузнечная операция по отделению по незамкнутому контуру части заготовки путем внедрения в последнюю, деформирующего инструмента. Эту операцию применяют для отделения от сортового проката заготовок нужной длины и в процессе изготовления сложных фасонных поковок, а также для удаления концевых излишков готовой поковки и дефектов с поверхности заготовки или поковки.

Разновидностями отрубки являются надрубки, наметки, разрубки и вырубки.

При надрубке деформирующий инструмент внедряют в заготовку на неполную ее толщину. Неглубокая надрубка называется наметкой.

Разрубкой осуществляют разделение заготовки (или поковки) на части по незамкнутому контуру путем внедрения в нее деформирующего инструмента.

Операция вырубки в отличие от отрубки и разрубки заключается в полном отделении заготовки или поковки от листовой заготовки до профильного материала по замкнутому кругу.

Отрубка выполняется в горячем состоянии заготовки (горячая отрубка), однако отрубку тонких и узких полос и прутков небольшого сечения из мягкой стали можно выполнять и в холодном состоянии (холодная отрубка).

Осадка - это кузнечная операция, в результате которой увеличивается площадь поперечного сечения всей или части заготовки за счет уменьшения ее длины. Осадка является одной из наиболее распространенных операций ковки, которую применяют:

• для увеличения диаметра или площади поперечного сечения исходной заготовки круглой, прямоугольной либо фасонной формы;
• для увеличения диаметра или площади поперечного сечения концевой либо серединной части заготовки;
• для подготовки заготовки к последующей прошивке в ней отверстий;
• для получения поковок с требуемой микроструктурой и с определенным направлением волокон;
• для ликвидации анизотропии механических свойств и получения равномерной по всему объему заготовки структуры металла.

Протяжка - это кузнечная операция, при которой увеличивают длину всей заготовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения. Протяжка применяется наиболее часто и как формообразующую операцию, и как метод заварки внутренних дефектов в слитке и улучшения механических свойств металла.

Выполняется протяжка ударами молотка, кувалды или бойка молота с подачей заготовки вдоль продольной оси.

Прошивка и пробивка отверстий - кузнечные операции, применяемые для изготовления в поковках сквозных отверстий, глухих углублений и пазов.

Гибкой называется кузнечная операция образования или изменения углов между отдельными частями поковки. Технологический процесс гибки строится так, чтобы во внешних слоях заготовки не появлялись трещины, а во внутренних - грубые складки.

Скручивание - это поворот одной части заготовки относительно другой вокруг продольной оси. Использование скручивания позволяет ковать отдельные участки поковки в одной плоскости, а затем разворачивать эти части на разные углы.

Кузнечная сварка - операция получения неразъемного соединения ручной или машинной ковкой. Основные способы сварки - внахлестку, вразруб, встык; врасщеп; с помощью шашек.

В процессе нагрева, ковки и отделочных операций вследствие случайного нарушения технологических режимов, возможного наличия в заготовках скрытых дефектов, а также неудачного выбора последовательности выполнения операций и неправильного подбора используемого инструмента в поковках могут появиться дефекты. Одни из них являются неисправимыми. а другие можно устранить с помощью дополнительных завершающих операций.

К неисправимым дефектам относятся глубокие трещины, расслоения, неметаллические включения, глубокие зажимы, пустоты и трещины в центральной части поковок, пережог.

Исправимыми дефектами являются мелкие неглубокие поверхностные трещины и зажимы, волосовины, плены, окалина, вмятины, крупнозернистая структура, низкая, или наоборот, повышенная твердость металла.

Лазерная резка металла используется для раскроя и гравировки металла. В основе методики — длительное воздействие на металлическую поверхность высокой температурой, создаваемой лазером. Под таким воздействием материал растворяется и испаряется.

Использование лазерного луча для обработки металла стоит недешево, но это оправдано высоким качеством работы. В результате получается изделие с ровными кромками и без лишних отходов. Лазер направляется на металлическую заготовку и образует точку, в которой материал разогревается до такой температуры, что расплавляется и испаряется.