Окончательная обработка всада должна оформляться при помощи овально-конического прошивня. Следует учитывать, что у всада ударного инструмента должен быть двойной конус для надежного соединения с рукояткой при помощи «заершенного» клина. Длина такого клина обычно равна 2/3 ширины молотка.
После обработки всада протягивается задок. Лучше всего его оформлять на специальном подкладном инструменте – откосе (рис. 1.2.2 б). Затем гладилками обрабатывается вся поверхность молотка и отрубается часть заготовки и клещевина (рис. 1.2.2 в). Последними кузнечными операциями являются отковывание бойка и формирование фасок. Боек и хвостовую часть – задок термообрабатывают до твердости HRC-40-45 единиц.
Ковку фигурного молотка (рис. 1.2.3) начинаем с выбора заготовки: можно взять заготовку круглого, квадратного или шестигранного сечения. Мы берем шестигранный брусок и прошиваем всад для ручки (п. 1). Затем заготовку обжимаем с двух сторон от всада (п.2) и обрубаем лишнюю часть в районе будущей головки (п.3). После этого выравниваем всад на специальной оправке (п.4), расковываем щечки и скругляем их при помощи нижней оправки (п.5), а затем обрабатываем ударную и хвостовую части. Если задок необходимо оформить в виде шара, то вначале его обрабатывают молотком, а окончательную круглую форму придают в специальных парных обжимках. Готовый молоток показан на п. 6.
Рис. 1.2.3. Ковка фигурной головки молотка.
Для изготовления гладилок берется заготовка, примерно равная по размеру сечения нижней рабочей части (рис. 1.2.4). Оттягивается центральная часть (рис. 1.2.4 а), пробивается всад (рис. 1.2.4 б) и оформляется хвостовик. Следует иметь в виду, что всад для подкладного инструмента, в отличие от всада для ударного инструмента, делается прямым, т. е. без конусов, а рукоятка вставляется без расклинивания. Хвостовик гладилки делается с фасками, и его рабочая поверхность имеет некоторую сферичность.
Рис. 1.2.4. Ковка гладилки.
Аналогичным способом делают другие подкладные инструменты: подбойки, обжимки, раскатки и т. п.
Пробойники и зубила изготовляют по аналогичной технологии. После прошивки всада и хвостовой ударной части обрабатывается рабочая часть. У пробойников в зависимости от назначения рабочая часть может быть круглой, квадратной, овальной или прямоугольной. Размеры сечения рабочей части зависят от размеров пробиваемых отверстий. Для облегчения вытаскивания пробойника из пробиваемого отверстия предусматривают конусность рабочей поверхности 3–5°. При изготовлении рабочей части зубила необходимо учитывать, что для рубки металла в холодном состоянии рабочая часть делается более толстой, а для рубки в горячем состоянии – значительно тоньше.
Парный подкладной инструмент состоит из верхнего инструмента (верхника) с рукояткой и нижнего (нижника), который своим хвостовиком (квадратного сечения) устанавливают в соответствующее отверстие наковальни. Изготовляют верхний инструмент так же, как молоток или гладилку, а нижний – путем протяжки хвостовика из заготовки большего размера и дальнейшей обработки рабочей части. Причем окончательная обработка рабочей части осуществляется «в паре» на оправке заданной формы.
Изготовление клещей требует большого опыта и определенного навыка работы с кузнечным инструментом. Клещи обычно куют (рис. 1.2.5) из низкоуглеродистых сталей 10, 15, 25, но в последнее время их стали ковать и из сталей 45 и 40Х. Берут пруток диаметром 30 мм и протягивают ручку (цевку) и площадку под заклепку (рис. 1.2.5, п. 1–2), затем заготовку переворачивают на 90°, пережимают и оттягивают рабочую часть – губку (п.3–4). Окончательную отделку головной части клещей ведут на оправке.
Рис. 1.2.5. Технология ковки клещей.
Другой способ ковки клещей заключается в том, что вначале протягивают губку длиной 70–90 мм (рис. 1.2.5, п. 5), затем заготовку поворачивают на 90°, пережимают (п. 6), протягивают и оформляют шарнирную часть клещей (п. 7). После этого отдельно обрабатывают рукоятку вначале на квадрат (п. 8), т. е. с прямоугольным сечением, а в конце – на диаметр 8–10 мм. Затем губку и рукоятку нагревают под слоем флюса до сварочной температуры и сваривают кузнечной сваркой.
Мелкие клещи отковывают из круглого прутка путем осаживания его на одном участке (п. 9), затем изгибают по форме и протягивают рабочую и шарнирную части (п. 10), прошивают отверстие (п. 11), соединяют две половинки и окончательно обрабатывают все клещи в сборе.
Если необходимо придать губкам сложную специальную форму, то переднюю часть одной из губок разрубают вдоль (п. 12), концы разводят и на оправке окончательно обрабатывают до необходимой формы (п. 13).
Изготовление петли (рис. 1.2.6) начинается с небольшого изгиба полосы (п. 1) молотком (п. 2) на роге (п. 3) наковальни. Затем заготовку переворачивают на 180° и отгибают на ребре наковальни участок, равный длине окружности втулки, на небольшой угол. После этого снова переворачивают заготовку и догибают ушко на цилиндрической оправке до полного замыкания контура цилиндра.
Рис. 1.2.6. Ковка петли.
Топоры – древнейшее изобретение человечества – предназначались для рубки и колки дров, плотнических и столярных работ, а в IX–XIII вв. использовались нашими предками в качестве основного оружия рукопашного боя.
Первые каменные топоры, или рубила (острый камень без рукоятки), применялись более 40 тыс. лет назад, а топоры с деревянной рукояткой уже широко использовались в эпоху бронзового века (III–II тысячелетия до н. э.). Вначале были топоры с каменным лезвием, а позднее – с бронзовой пластиной клиновидной формы. Затем был изобретен и проушный топор. Проушина имела круглую форму, так как сверлилась при помощи трубчатой кости, песка и лучкового привода. По образу и подобию каменных топоров изготовлялись топоры методом литья из цветных металлов и сплавов.
Русские топоры IX–XIII вв. имели своеобразные уширения на обушной и боковых частях (щековицы) для более надежного соединения с топорищем. Начиная с XV в. топоры со щековицами заменяются топорами с несколько расширенной обушной частью и клиновидной формой лезвия. Для предохранения топорища от повреждения в области головки и для увеличения площади опоры у основания проушины делался небольшой отросток – бородка. Топоры этого типа широко используются и в настоящее время. Исследования, проведенные в 1920-х гг. академиком В. П. Горячкиным, показали, что топор с тяжелым бойком и легким топорищем наиболее удобен в работе. Кроме этого, для столярных работ необходимо иметь минимальный угол касания α = 5÷10°, для этого проушину делают узкой, а щеки – минимальной толщины. А для увеличения массы бойка обух нужен массивный и удлиненный. Для лучшего соединения головки с топорищем проушина должна иметь двойной конус, а бородка – быть удлиненной и плотно прилегать к топорищу. Головная и хвостовая части топорища защищаются от проникновения влаги водонепроницаемой краской или мастикой.
Существует несколько типов топоров: плотничный массой 0,5–1,8 кг, столярный с прямым лезвием массой до 0,5 кг; лесорубный массой 1,2–1,8 кг, колун массой до 2 кг, а также пожарный, универсальный, хозяйственный, любительский и т. п.
Топор (рис. 1.2.7 а) состоит из металлического бойка – головки (п. 1) и деревянного топорища (п. 2). Головка, в свою очередь, имеет обух (п. 9), лезвие (п. 5), бородку (п. 3), конический разрез для выдергивания гвоздей (п. 4). Топорище (рукоять) состоит из захватной, головной и хвостовой частей. Для соединения головки с топорищем имеется проушина (п. 7), куда вставляется обработанная на пологий конус головная часть топорища и расклинивается металлическим «заершенным» клином (п. 6).
Рис. 1.2.7. Топор (а), технология ковки головки топора (б).
Для цельнокованого топора берут квадратный металлический брусок сечением 50× 50 мм из сталей 45, 50 или У7. Нагревают заготовку до ковочной температуры и при помощи прошивня и оправок пробивают отверстие. Затем вставляют специальную оправку и оформляют проушину, затем отделывают щеки и обух. После чего обрабатывают лезвие, надрубают и отгибают бородку.
