Ковка
Ко́вка — высокотемпературная обработка давлением различных металлов, нагретых до ковочной температуры.
«Холодная ковка», осуществляемая без нагрева деформируемого металла, относится к слесарному делу.
Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, температура кристаллизации) и химических свойств (наличия легирующих элементов). Для железа температурный интервал 1250—800 °С, для меди 1000—650 °С, для титана 1600—900 °С, для алюминиевых сплавов 480—400 °С.
Терминология
правитьРазличают:
- Свободная.
- Машинная.
- 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 ручником, 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 — 20 000 тс), а также на ковочных машинах. Изготовляют поковки массой 100 тонн и более. Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 тонн, 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.
Кузнечные операции
править
| Выколотка (дифовка) | Передача |
| Вырубка | Подкатка |
| Высадка | Правка |
| Гибка (загиб, изгиб) | Правка давлением |
| Дрожировка | Пробивка |
| Калибровка | Проведение линий |
| Кантование (кантовка) | Проглаживание |
| Клеймление | Проколка |
| Клёпка | Протяжка (вытяжка) |
| Кузнечная сварка (сварка ковкой) | Прошивка |
| Нагрев заготовки | Разгонка |
| Надрубка | Раздача |
| Наметка | Разрубка |
| Обжимка | Раскатка |
| Обкатка (биллетировка) | Скручивание (закручивание, кручение, торсирование) |
| Обрубка | Фиксация заготовки |
| Осадка | Чеканка |
| Отрубка | Штампование (штамповка) |
Ковка железа и стали по технологии конца XIX века
правитьДанные в этой статье приведены по состоянию на конец XIX века (требуется перевод в современные единицы измерения). |
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).
- сварка — ковка, при которой сращиваются пакеты, состоящие из отдельных кусков нагретых до вара (см. сварка ковкой).
- обыкновенная ковка — уплотнение и придание желаемых форм предмету.
В зависимости от величины обрабатываемых изделий, ковка разделяется на ручную и на механическую.
Инструменты
править| Багор | Кочерга | Надставка | Ригель |
| Винтовой пресс | Круглогубцы | Наковальня | Ручник |
| Воротяжка | Кувалда | Натяжка | Скоба |
| Гвоздильня | Кузнечная вилка (вилка, рогатка) | Обжимка | Скребок для печи (скребок для золы, скребок) |
| Гибочная плита | Кузнечная форма | Обрезной штамп | Совковая лопата (лопата) |
| Гладилка | Кузнечное зубило | Обсечка | Совок для печи (совок для золы, совок) |
| Давильник | Кузнечные клещи | Оправка | Станки для горячей ковки |
| Державка | Кузнечный блок | Пережимка | Станки для холодной ковки |
| Дифовочный молоток | Кузнечный вороток | Пирометр | Стойка |
| Ёмкость для жидкости | Кузнечный молот | Подбойка | Стойна |
| Калибр-гребёнка | Кузнечный патрон | Поддержка | Стуловые тиски |
| Кантователь | Кузнечный пресс | Подкладной штамп | Тиски |
| Квадрат | Кузнечный пробойник (кузнечный бородок) | Подсечка | Топор |
| Клеймо | Кузнечный чекан | Подставка (кольцо, подкладное кольцо) | Ухват (рогач) |
| Клещевой захват | Кузнечный штамп | Призма | Шляпный молоток |
| Клин | Лом | Прокатный стан | Шперак |
| Клиновая накладка | Матрица | Прошивень | Штамп (штемпель) |
| Клиновая подкладка (подкладной клин, уклон) | Мел (мелок) | Пуансон | Штихель |
| Ключ | Мехи (мех, меха) | Радиусное зубило | Щётка-смётка |
| Конус | Молот | Раскатка | Эксцентриковый зажим |
Виды ковки
правитьКовка лошадей
правитьКовка лошади — прикрепление к её копытам подков, защищающих копыта от повреждений[1]. Ковку лошади выполняет коваль — кузнец, имеющий познания в ветеринарной ортопедии и обладающий навыками обращения с лошадью.
Художественная ковка
правитьХудожественная 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.
Изготовление кованых изделий
правитьВ 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. Этот способ не требует кузнечных навыков, поэтому получил широкое распространение.
История ковки
правитьВ разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
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 холодное и огнестрельное оружие, инструменты, детали сельскохозяйственных орудий, дверей, ворот и сундуков, решётки, светильники, фонари, 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.
Известные памятники художественной ковки
правитьКованые фонари, ограды, решётки, ворота следующих дворцовых и городских ансамблей:
Центры кузнечного ремесла
править- Герат — утварь
- Мосул — утварь
- Дамаск — оружие
- Милан — оружие
- Аугсбург — оружие
- Астрахань — оружие
- Тула — оружие
- Ноттингем — ножи и инструменты
- Золинген — ножи и инструменты
- Павлово — ножи и инструменты
- Нюрнберг — замки
- Холмогоры — замки
- Таганрог — ворота классической ковки (немецкие мастерские работали с XIX века)
- Златоуст — холодное оружие
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.
См. также
правитьПримечания
править- ↑ Ковка // Военная энциклопедия : [в 18 т.] / под ред. В. Ф. Новицкого … [и др.]. — СПб. ; [М.] : Тип. т-ва И. Д. Сытина, 1911—1915.
Литература
править- Ковка // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Обработка металлов давлением — М., 1961.
- Ковка // Энциклопедический словарь по металлургии: Справочное издание. В 2-х т. Т. 1: А — О / Н. П. Лякишев и др. — М.: «Интермет Инжиниринг», 2000. — С. 212. — 412 с. — 500 экз. — ISBN 5-89594-037-4.
- Ковка и объёмная штамповка стали. Справочник, под ред. М. В. Сторожева, 2 изд., т. 1. — М., 1967.