Изготовление чеканов, толщина которых более 7 — 8 мм, довольно трудоемко. Для облегчения делают кузнечный штамп хотя бы для рабочей части чеканов. Форма рабочей части крупных расходников, облых чеканов и лощатников довольно сложна и поэтому применение штампа здесь необходимо. На рис. 35 показан простейший вариант приспособления, на котором можно штамповать только рабочую часть чекана. Сначала изготовляют образец чекана и производят его термическую обработку. Затем изготовляют две стальные плиты (лучше из жаропрочной стали 5ХНМ) и, нагрев их до светло-красного каления, быстро кладут под пресс, а между плит — образец чекана. Сильным ударом пресса делают отпечаток чекана на верхней и нижней плите. После этого обе плиты (вместе с образцом) медленно охлаждают, потом разнимают обе половины и производят разметку под сверление для направляющих колонок на верхней плите и сверлят ее насквозь. Соединив с помощью образца обе плиты вместе, сверлят через отверстие в верхней плите нижнюю плиту, но сверлом меньшего диаметра, чем требуется под колонки. Малое сквозное отверстие будет служить для выколотки колонок. Затем сверлом большего диаметра вторично сверлят отверстия диаметром, равным диаметру колонок (но не насквозь) в нижней плите. Так как отпечаток образца получится не полным, необходимо после сверления отверстий плоскости плит, на которых образовалось углубление по форме чекана, минимально прострогать «как чисто». После этого граверным инструментом доводят глубину обеих половинок до нормы. В верхней плите в центре нарезают резьбу под хвостовик. Производят термическую обработку верхней и нижней плит и собирают штамп, поставив колонки и хвостовик.
35. Кузнечный штамп (схема)
Горячую штамповку рабочей части чекана делают таким образом. Стальной пруток диаметром, соответствующим толщине остова чекана в штампе, т. е. немного больше, нагревают, осаживают его конец, опять подогревают и ударом кузнечного штампа штампуют рабочую часть и шейку чекана. После этого чекан опиливается, шлифуется и делается термическая обработка, т. е. закаливается и отпускается до приобретения соломенного или коричневого цвета (в зависимости от формы и назначения чекана). Чем тоньше шейка чекана, тем больший отпуск следует давать (до фиолетового или синего цвета).
Для закаливания весь чекан нагревают до 780 — 800°С. Охлаждают, быстро опуская весь чекан в холодную воду в вертикальном положении. Нельзя допускать перегрев, который ведет к появлению трещин и полной негодности инструмента. После закалки рабочие концы чекана надо зачистить шкуркой, чтобы было видно цвета побежалости во время отпуска. Закалку можно делать газовой горелкой или паяльной лампой. Для этого последовательно нагревают и охлаждают только рабочие части чекана: сначала один, а потом другой. Нагревание лучше делать в помещении при приглушенном освещении. Например, при солнечном свете очень трудно определить (на глаз) температуру нагревания для закалки, почти всегда будет перегрев. После закалки чекан следует отпустить с таким расчетом, чтобы рабочий конец и верхний конец почти не изменили цвета (до соломенного). Нагревать следует от середины, наблюдая за постепенным перемещением цветов побежалости, с последующим охлаждением в воде. Закалка и отпуск различных чеканов производится почти одинаково. Необходимо учитывать некоторые особенности формы чекана и в зависимости от этого по-разному отпускать (где больше дать температуру, а где меньше). Например, следует сохранить твердость иглы канфарника и упругость остальной его части.
На примере двух лощатников, различных по форме (см. рис. 29, а, б), можно понять причину различного режима отпуска. Лощатник с увеличенной рабочей частью (см. рис. 29, а) отпускается с большей температурой (примерно до коричневого или фиолетового цвета побежалости), так как шейка этого чекана подвергается большей нагрузке на излом. Лощатник с прямой рабочей частью (см. рис. 28, а) можно отпустить до соломенного цвета, что сохранит ему большую твердость.
Часто при выколотке общего рельефа применяются деревянные чеканы. При работе деревянными чеканами металл или вытягивается или садится, т. е. уплотняется и делается толще, но меньше подвергается наклепу и гартов-ке, чем при работе металлическими чеканами. Делаются такие чеканы из более твердых пород дерева с утолщением в серединной части остова. Лучше всего чеканы изготовлять из, ясеня, рябины, граба, клена, но можно применять березу, бук, дуб и др. Чеканы могут быть плоскими, круглыми, а также острыми в своей рабочей части. Удары по деревянному чекану можно наносить и металлическим и деревянным молотком. От деревянного чеканы меньше разбиваются, но работать удобнее молотком металлическим, так как размер его меньше, чем у деревянного.
Деревянные чеканы обычно заготавливают в большем количестве, чем это нужно для данной операции, так как они быстро разрушаются. На рис. 36 показаны различные варианты деревянных чеканов.
При чеканке различных объемных полых изделий для выколотки рельефа на объемной форме изнутри применяются длинные изогнутые чеканы, так называемые крюки и трещотки. Они представляют собой массивные стальные стержни, изогнутые под прямым углом. Рабочие концы крюков делают то более плоскими и округлыми, то более узкими и острыми, но настолько притупленными, чтобы они не прорывали металл. Такие же формы и у рабочих концов трещоток. Изготовляют такие чеканы из углеродистой инструментальной стали У7 или У8. Для изготовления таких чеканов хорошо использовать упругую пружинную сталь, чтобы во время ударов чеканы меньше деформировались и лучше вибрировали.
36. Деревянные чеканы
На рис. 37 показана особенность формы трещотки и крюка. Трещотка (рис. 37, а) имеет один рабочий конец, который под углом 90° переходит в длинную прямую штангу. Другой изогнутый конец служит для закрепления ее в рабочем положении в тисках, либо забивается в массивный деревянный чурбан. Крюки (рис. 37, б) в отличие от трещоток имеют два рабочих конца, загнутых с обеих сторон прутка. Один делается более заостренным для мелких деталей рисунка, а другой значительно притуплен, больших размеров, со скругленной головкой. Рабочие части таких чеканов никогда не делают в виде расходников и лощатников, так как они предназначены только для выколотки, для создания общего рельефа. Закаливать их следует целиком, с последующим отпуском рабочей части до коричневого цвета, а остальной части — с постепенным переходом до синего цвета по всей длине крюка или трещотки.
Общая длина трещотки и крюка зависит от размера изделия, которое чеканится, но не меньше 250 мм в длину. Пруток следует брать сечением приблизительно от 8 до 16 мм, в зависимости от общей длины крюка или трещотки. Делать их большего сечения не следует, так как это потребует очень сильных ударов молотка для создания необходимой отдачи, вибрации трещотки. Рабочие части трещоток и крюков не имеют такого разнообразия форм, как обыкновенные чеканы, а делаются только облые, большего или меньшего радиуса.
Кроме необходимого количества различных чеканов для работы нужны чеканные молотки, которые одинаковы по форме, но различаются по массе.
Чеканщик должен иметь минимум три чеканных молотка: на 100, 150 — 200 и 400 г. Можно применять и более тяжелые молотки: для крупных выколоток, для обработки листового металла с большим сечением. Молоток имеет два бойка, из которых один обычно квадратный или круглый, а другой (верхний) — в виде полушара большего или меньшего радиуса для выколотки углублений в листовом металле, а также для набивки кованой фактуры. Нижний (квадратный или круглый) боек имеет слегка выпуклую сферическую поверхность для того, чтобы получились центральные удары по головке чекана. Отверстие в молотке делается с двойным конусным расширением, чтобы рукоятка сидела плотно и не соскакивала после расклинивания. Рукоятку, на которую насаживают молоток, изготовляют из дерева твердых пород (бука, дуба, березы). Она должна иметь сечение, близкое к кругу и шейке рукоятки, и эллипса — в изогнутой ее части. Такая форма легко и удобно ложится в ладонь и не утомляет руку при многочасовой работе. Насадку рукоятки делают с таким расчетом, чтобы боевая часть молотка стояла вертикально, а утолщенная часть рукоятки касалась плоскости, на которой он стоит (рис. 38).
37. Изогнутые чеканы: а — трещотки; б — крюк с двумя бойками
Изготовляют чеканные молотки из углеродистой стали путем ковки с последующей механической, слесарной и термической обработкой. Можно изготовлять молотки и без предварительной поковки, а на токарном станке с последующей небольшой слесарной доработкой отверстия. Этот способ проще, но молоток, изготовленный кузнечно-слесарным способом, имеет лучшую форму и удобнее в работе.
