На какой высоте должна быть наковальня. Кузнечные наковальни: виды, конструкции, изготовление

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

Со словом «кузня» обычно ассоциируется тёмное помещение с наковальнями, горнами, молотами и кузнечными клещами. Однако создание кузни своими руками значительно проще, чем кажется на первый взгляд. Кроме того, кузницу можно сделать довольно компактной, не приспосабливая под нее специальных помещений.

Собственно кузня - это помещение с оборудованием для проведения кузнечных работ. В кузне осуществляется разогрев заготовок металла и обработка их при помощи молотов и других кузнечных инструментов. Реже плавка металлов и сплавов для отливки, каких то элементов.

На самом деле, кузня вовсе не обязательно должна располагаться в помещении. В нашем случае кузница - это открытое пространство (или же пространство под навесом).

В кузне присутствует кузнечный горн - источник открытого огня. Из него часто выдуваются мелкие частички угля. Кроме того, металл обрабатывается в горячем состоянии около 800-900ºС. Поэтому пол в кузне должен быть не из горючих материалов и в близи работы горна и наковальни не должно быть электропроводов, так как часто раскалённые заготовки роняются на пол.

Основные инструменты, которые понадобятся для устройства кузницы:

Может быть практически любая, которую удастся найти. Главное чтобы края и рабочая поверхность наковальни были не сбиты (края должны быть ровными). При ударе молотком о настоящую кузнечную наковальню он должен от неё отскакивать, а сама наковальня должна сильно звенеть. Наковальня может быть установлена либо на большой деревянный пень либо на сваренный из уголка каркас. Второй вариант более функционален, кроме того, он позволяет кантовать наковальню и устанавливать её в любое место двора или помещения без особых проблем. Установка на пне, как правило, закрепляет наковальню на одном месте «навечно».

Высота установки наковальни обуславливается уровнем разгибания руки кузнеца: чтобы при ударе молотом - его поверхность была примерно параллельна земле.

Горн может быть сварен из листового металла с вложением вовнутрь огнеупорного кирпича. Чтобы не варить кузнечный горн можно использовать для этого разрезанный старый баллон. Кузнечный горн, как и наковальня, также устанавливается на сваренный из арматуры каркас на высоте примерно пояса кузнеца. Каркас горна менее массивный, чем у наковальни, из 12-14 арматуры.

На дно горна можно также сварить колосник (решетка, на которой располагается горящий уголь или дрова) из арматуры. Но промежутки между прутами колосника должны быть как можно тоньше (не более 1-2 мм), так как пламенный кузнечный уголь при горении распадается на очень мелкие частички и будет весь просыпаться через большие отверстия. Струя воздуха должна подаваться сбоку, немного под углом вниз, а не снизу как у печей. Это обусловлено тем, что струя сильная и при подаче снизу будет выдувать мелкие частички угля из горна, которые будут разлетаться довольно далеко.

Старый пылесос

Необходим для поддува воздуха в кузнечный горн при работе «на выдув».

Молот

Это обычный молоток. Но не такой как слесарный, у которого один конец тоньше. Молот - это молоток, у которого оба конца одинаково плоские. В отличие от кувалды молот имеет меньший вес (от 800 грамм до 2 кг) и короткую ручку для работы одной рукой. Молот следует выбирать, исходя из собственных физических возможностей, чтобы работать им долго и не уставать. Очень важно, чтобы молот был сделан из хорошей стали, лучше использовать старый советский. Китайские молоты могут расколоться после нескольких ударов, а у некоторых в процессе эксплуатации появляются бороздки на рабочей поверхности, что свидетельствует о низком качестве металла.

Основным отличием кузнечных тисков от слесарных является металл, из которого они изготовлены. Кузнечные тиски изготовлены из инструментальной стали, по ним можно бить, не опасаясь расколоть тиски.

Длинные ручки необходимы для работы с мелкими заготовками. Плюсом будет фиксирующее кольцо, которое скрепляет ручки «в замок», что позволяет не сжимать их с силой при работе с заготовкой.

Другие инструменты являются неспециальными или обычными слесарными.

Это оборудование для полноценной кузни может разместиться в углу, на площади менее 1 квадратного метра, так как наковальню и горн можно двигать. Если планируется работать в закрытом помещении, то в месте установки горна следует также дополнительно изготовить вытяжку. Если кузня разместиться во дворе или под навесом, то вытяжка не нужна, при активном горении кузнечный горн выделяет мало дыма.

Уголь для ковки нужен «пламенный». Отличить его можно по весу. Куски этого угля даже очень большие - очень лёгкие. Он сильно разгорается, быстро сгорает и даёт большую температуру необходимую для нагрева заготовок до температуры ковки. Выбирать следует большие и средние куски. Маленькие быстро прогорают и не дают нужной температуры.

Иногда в жизни людей, живущих «на земле», случаются моменты, когда хочется что-то сделать своими руками, не откладывая дело в долгий ящик. Кто-то задумывается о столярке, кто-то занимается изготовлением декоративных изделий, а кто-то буквально загорается ковкой. Причём, настоящей, т.е. - «горячей».

Итак, в этой статье:

• Какой минимальный набор инструмента и оборудования нужен для ковки.
• Как сделать наковальню из старого рельса.
• Из чего можно сконструировать переносной кузнечный горн.

Начальный набор инструментов, необходимых для ковки металла

Способ приданию металлу пластичных свойств за счёт нагрева известен человечеству с незапамятных времён. В отличие от т.н. «холодной ковки», при которой металл не подвергается нагреву, при ковке «горячей» (и, как считается, «настоящей») металл разогревают в горне.

Кузнечный горн представляет собой печь открытого типа, в которой металл для последующей ковки разогревают до высоких температур.

За счёт пластичности разогретому металлу можно придать самые разнообразные формы, чем и пользуются мастера художественной ковки.

Помимо опыта, который нарабатывается годами, для ковки требуется соответствующий инструмент. Это могут быть специальные клещи, оправки, шаблоны для гнутья и т.д., но самыми главными «помощниками» кузнеца на протяжении многих веков остаются молот и наковальня.

Любой человек, который задумался о том, чтобы заняться кузнечным делом, сталкивается с необходимостью приобретения соответствующих инструментов. Качественная и тяжелая наковальня весом под 100 кг – удовольствие не из дешёвых.

Винтик Участник FORUMHOUSE

Я свою наковальню купил на вес на вторчермете. По опыту работы могу сказать: что я не смог расплющить на рельсе, удалось на настоящей наковальне.

Olger73 Участник FORUMHOUSE

Вторчермет хоть и «золотое дно», но многое зависит от везения. У нас цена б/у наковальни приближается к стоимости новой. Хотя мне удалось таким образом обзавестись мощными тисками и наковальней весом около 30 кг. «Лицо» у неё, правда, помято, но это поправимо.

Итак, как быть, если ковать хочется, а семейный бюджет не позволяет таких трат? Тем более, если неизвестно, придётся ли дело по душе, или через несколько месяцев все дорогостояще оборудование станет пылиться в гараже.

В этом случае следует воспользоваться опытом участников FORUMHOUSE и обзавестись мини-кузницей, сделанной из материалов, что оказались под рукой. Тем более, что даже на таком - «дачном», варианте можно сделать массу разнообразных вещей, нужных в хозяйстве, и которых не купишь в магазине или на строительном рынке.

Olger73

Хороших кузнецов мало и, как правило, они загружены заказами, а в хозяйстве часто нужны специфичные изделия, например, кованый гвоздь или какая-то «хитрая» заклёпка. Чтобы не ломать голову с поиском мастера и заказом, а также сэкономить, проще всё сделать самому. Ведь такие гвозди, как на фото ниже, просто так не купишь.

Кованые изделия даже начального уровня позволяют домашнему мастеру значительно расширить спектр своих работ. Особенно красиво смотрится с коваными деталями мебель ручной работы или декор «под старину» в загородном доме.

Как сделать наковальню из старого рельса

Интересен опыт пользователя портала с ником ДИМДИМ. Он рассказывает, чего можно добиться при изготовлении самоделок, если приложить к делу смекалку.

ДИМДИМ Участник FORUMHOUSE

Я решил заняться ковкой. Пересмотрел в сети множество видеороликов и пришел к выводу, что смогу сделать весь инструмент самостоятельно. В первую очередь мне нужна наковальня, горн, а также разнообразные приспособления. Чтобы сэкономить, буду всё делать из того, что есть в «закромах», т.е. из подручных материалов.

Из интернета пользователь узнал, что чаще всего самодельную наковальню делают из железнодорожного рельса.

Т.к. в «закромах» рельса не оказалось, ДИМДИМ для поисков «донора» задействовал всех друзей, родственников и знакомых. Вскоре поиски увенчались успехом, и пользователь стал обладателем старого, но крепкого рельса.

Осталось отсечь от заготовки всё лишнее и придать ей нужную форму. Расчехлив отрезную машинку по металлу, пользователь приступил к работе.

По словам ДИМДИМ, на то, чтобы распилить на две части и отторцевать рельс, сделанный из высокоуглеродистой термообработанной стали, ушло 4 часа с регулярными остановками отрезной машинки, чтобы она успела остыть.

Затем наступил черед изготовления т.н. «рога» будущей наковальни. Т.к. отпиленная часть рельса не поместилась под нужным углом на станине отрезной машинки, пришлось разобрать зажимное устройство и состыковать станину с дополнительным столиком.

Пользователь с трудом обрезал рельс в виде треугольника, затем началась муторная работа по приданию «рогу» наковальни нужной формы.

Работа велась попеременно с использованием углошлифовальной машинки, отрезной машинки и разнообразных крепежей и подкладок.

На эту работу ушло ещё 5 часов.

ДИМДИМ

Сделав заготовки, я приступил к сборке наковальни и попытался соединить все детали вместе. Т.к. рельс попался кривой, детали соединить не удалось. Выручил меня мой друг и пользователь портала Movik.

Участник FORUMHOUSE предложил ДИМДИМ собрать наковальню на станине, в качестве которой приспособили стальной противовес от лифта. Как автор идеи, Movik сварил все детали в единую конструкцию.

Следующий этап - изготовление в «хвосте» наковальни квадратного отверстия, необходимого для закрепления разнообразных приспособлений - оправок, скоб, вилок для гибки и конусов, хвостовик которых имеет такое же сечение как «приёмное» отверстие.

При самостоятельном изготовлении наковальни умельцы делают «квадрат» по-разному. Отверстие прожигают сварочным аппаратом, высверливают и затем дорабатывают напильником. Пользователь упростил себе задачу - взяв «болгарку», он вырезал в рельсе паз, а затем приварил к торцу уголок, сделанный из Т-образной направляющей от лифта.

В собранном виде наковальня приобрела следующий вид.

Также пользователь сделал набор приспособлений для наковальни.

Самодельный переносной кузнечный горн

Горн необходим для нагрева металлических заготовок. В качестве топлива чаще всего используется древесный или каменный уголь. Для того чтобы достичь высоких температур, в горн подаётся воздух. Для изготовления простейшего открытого переносного горна необходим «очаг», или, как его ещё называют, «горновое гнездо», а также основание и устройство для принудительной подачи воздуха.

ДИМДИМ

Чтобы понять, как делать кузнечный горн, я снова засел за штудирование интернета. Поиск выдал кучу идей по устройству самодельного горна. Как я понял - в ход идет все. Чаще всего горны делают из автозапчастей от ходовой части, наборов труб, фитингов и электрических вентиляторов.

Кроме этого, кузнечные горны делают из того, что есть «под ногами».

В качестве наддува часто применяются строительные фены (термофены).

Примерно определившись с конструкций горна, пользователь снова полез в «закрома» и откопал там переходник со стальной трубы на чугунную, который использовался, как мангал.

Размеры приспособы:

• диаметр – 35 см;
• высота – 35 см.

Внутри переходник выглядит, как труба с полочкой. Пока ДИМДИМ думал, что вставить в трубу, чтобы получилось настоящее «горновое гнездо», снова пришел Movik и принёс тормозной диск от внедорожника, который идеально подошел к трубе.

Дальше в ход пошли комплектующие, которые используются для монтажа водопровода. Это - тройник «двухдюймовка», муфта и обрезок трубы, выуженный из-за сарая. Все «богатство» состыковали, а Movik сварил.

На этом этапе самодельный кузнечный горн стал походить на законченный предмет.

Осталось только приделать зольник. На эту роль пустили кронштейн от полотенцесушителя, который приварили к трубе в виде клапана.

Основным опорным кузнечным инструментом является наковальня массой 100-150 кг, изготавливаемая из углеродистой стали. Наковальни подразделяют на безрогие, однорогие и двурогие. Наиболее удобной является двурогая (рис. 2). Верхняя поверхность наковальни называется наличником, или лицом, а нижняя - основанием. Верхняя часть и наличник должны быть закалены и отшлифованы, не иметь трещин и вмятин. Иначе на горячей заготовке могут оставаться следы. На лицевой поверхности наковальни имеется квадратное сквозное отверстие размером обычно 30X30 мм для установки инструмента и приспособлений. Заостренная часть наковальни (рог) используется для гибочных работ и разгонки колец, а противоположная плоская часть (хвост) - для гибки под прямым углом.

Существует несколько способов крепления наковален (рис. 3). Традиционным является крепление на деревянной колоде - стуле. Для этого используют заготовки диаметром 500-600 мм твердых пород дерева - дуба, березы и др. Высота стула вместе с наковальней составляет около 75 см, т. е. лицо наковальни должно быть на уровне большого пальца опущенной руки кузнеца. Если нет возможности приобрести цельную колоду, то стул можно выполнить из отдельных брусков, скрепленных стальными обручами. Наковальню к стулу крепят П-образными скобами. Стул можно изготовить из стального уголка размером не менее 70X70 мм. Между стальным стулом и наковальней обязательно кладут резиновую прокладку толщиной не менее 8 мм. Крепят наковальню к стулу П-образными стальными стремянками. Способ крепления ее в домашней кузнице применять на бетонном основании нецелесообразно.

Шпераки также являются опорным кузнечным инструментом, но с меньшей массой, и имеют разнообразные формы. Их обычно изготовляют сами кузнецы для определенного вида работ (рис. 4.)

Способы крепления шпераков также разнообразны: их можно вставлять в квадратное отверстие наковальни, зажимать в кузнечных тисках, а также забивать в деревянный стул.

Основные ударные инструменты - кувалда, ручник (молоток) и всевозможные фасонные молотки (рис. 5).

Кувалда - большой молот массой 4-8 кг, применяется для нанесения сильных ударов и обработки крупных заготовок.

Ручник - ручной молоток массой 1-2,5 кг, является основным рабочим инструментом кузнеца, так как ни одна кузнечная операция не обходится без его применения.

Фасонные молотки - это большая и разнообразная группа инструментов, различающихся массой и формой ударных частей. Изготавливают их сами кузнецы для выполнения конкретных работ.

При изготовлении молотков следует уделить особое внимание двум моментам: при пробивании отверстия для ручки нужно следить за тем, чтобы "всад" имел элипсообразную форму, т. е. расширялся от центра к краям, тогда при расклинивании ручки клином по диагонали она надежно закрепляется в молотке; непременным условием для изготовления молотка является его уравновешенность по массам, т. е. независимо от линейных размеров его рабочих частей (боя и задка) отверстие должно находиться в центре равновесия, масса боя соответствовать массе задка (рис. 6).

Для удержания и перемещения горячих заготовок применяют клещи, различающиеся размерами, а также формой губок, зависящей от формы заготовок, которые они удерживают (рис. 7). Существуют и специальные виды клещей, изготавливаемые кузнецом для определенного вида работ, например для удержания заклепок.

Кроме кувалд, ручников и клещей, для художественной ковки требуется также различный подкладной инструмент.

Зубило и подсечку применяют для рубки металла. Зубила изготовляют двух видов - с тонким лезвием для рубки горячего металла и с более толстым для рубки холодного. Форма рабочей части зубил различна - прямая, округлая, в виде топорика. Кузнечные зубила имеют деревянную ручку, а подсечка - прямоугольный хвостовик, который вставляется в отверстие наковальни.

Пробойник кузнечный (бородок) - инструмент обычно с квадратной или круглой формой рабочей части, служит для пробивания отверстий в горячих заготовках, иногда используют для чеканки по горячему металлу. Для специальных работ может быть изготовлен любой формы.

Раскатка (разгонка) - инструмент разнообразной формы, используют для ускорения вытяжки и расплющивания металла.

Подбойка (обжимка) - приспособление, состоящее из двух частей - верхника и нижника. Верхник имеет деревянную ручку, нижних вставляется в отверстие наковальни. Применяется для придания заготовке круглой, квадратной или многогранной формы, упрощает процесс вытяжки.

Гладилку применяют для выглаживания заготовок после проковки. Рабочая часть шлифованная. Имеет деревянную ручку.

Кроме описанных выше основных кузнечных инструментов, имеется множество вспомогательных приспособлений - различные оправки, наконечники, бородки и т. д., изготовляемые в зависимости от потребностей кузнеца (рис. 8). Во избежание травм деревянные ручки кузнечного инструмента рекомендуется изготавливать из высококачественных пород дерева - ореха, граба, белой акации. Для окончательной обработки изделия и его декорирования кузнец должен иметь широкий набор инструментов для рифления, зернения, всевозможные чеканы (рис. 9).

Кузнечный горн является устройством, служащим для нагревания заготовок. Существует множество его конструкций. Для художественной ковки наилучше пользоваться горнами открытого типа. Они просты по конструкции и позволяют нагревать заготовки любой длины и формы. Топливо для горна - кокс, древесный уголь, антрацит.

Наиболее высококачественным топливом является древесный уголь. Однако большой расход при использовании для горна и трудности с приобретением сдерживают его применение. В горнах современных конструкций целесообразно применять литейный кокс, который по качеству не уступает древесному углю, а в некоторых случаях превосходит его. Конструкция традиционного горна, используемая кузнецами, приведена на рисунке 10. Основой его является стол с очагом и местом для нагреваемых заготовок. Размер стола 1 X 1,5-1,5 Х 2 м, высота произвольная в зависимости от роста кузнеца. Изготовляют его из деревянных бревен или камня. Внутренность заполняют камнем, песком, глиной, жженой землей и хорошо утрамбовывают. Для изготовления стола можно использовать кирпич, бетон, а также сварные металлические конструкции.

Очаг, или горновое гнездо, где сжигается топливо, футеруют огнеупорным кирпичом или изготовляют цельным из шамотной глины. Размер очага в плане произвольный и зависит от размера нагреваемых заготовок, но не более 40 X 40 см, глубиной 10-15 см.

Для сопла используют чугунные втулки или отрезки чугунных труб, изолированные шамотной глиной.

Воздух в горн подают с помощью меха или электрических центробежных вентиляторов. Использовать мех для дутья нецелесообразно, так как это трудоемкий и малопроизводительный процесс. Для сбора и отвода дыма и газов над горном устанавливают зонт из листовой стали толщиной 1-1,5 мм. Обычно размеры улавливающей части зонта соответствуют размерам стола. Сечение дымового канала должно быть не менее 20 X 20 см. Высота расположения зонта зависит от объема сжигаемого топлива, силы поддува и высоты вытяжной трубы. Подбирают ее опытным путем. Однако не рекомендуется зонт поднимать выше 80 см над уровнем стола.

Конструкция современного стационарного горна приведена на рисунке 11. На сварной металлической конструкции укреплена литая чугунная плита (стол) с отверстием в центре, в которое вставляется съемное чугунное горновое гнездо, имеющее фланцевое соединение для подсоединения воздуховода, донную крышку для удаления золы из зольника и место для установки сменных колосниковых решеток. Воздуховод оборудован заслонкой для регулировки подачи воздуха. В зависимости от необходимости получения пламени определенной конфигурации используют колосники с отверстиями различной формы. Колосники с равномерно расположенными отверстиями дают широкое факельное пламя, равномерно прогревающее заготовку. Дли местного нагрева применяют колосники со щелевидными отверстиями.

Однако следует отметить, что в горнах традиционной конструкции наличие задней стенки не дает возможности нагревать длинномерные заготовки, а в современных стационарных горнах размеры горнового гнезда не всегда позволяют нагреть заготовку сложной формы. Данных недостатков лишен горн, показанный на рисунке 12. Достоинство его конструкции - отсутствие литых заводских чугунных деталей и простота изготовления. Несущий каркас сваривают из стального уголка, стол выполняют из листовой стали толщиной 3-5 мм. В центре стола вырезают отверстие размером 30 Х 30 см, в которое вваривают зольник в форме усеченного конуса с донной крышкой и фланцем для подсоединения воздуховода. Стол футеруют огнеупорным кирпичом, на зольник укладывают подовую доску (колосники), которую можно изготовить из листовой стали толщиной 8-10 мм. Поступающий воздух охлаждает доску, что защищает ее от прогара. Со временем за счет разности температур верхней и нижней поверхностей подовой доски ее коробит. Однако этот дефект легко устраняется выравниванием ее на наковальне.

Зольная камера и подовая доска могут быть и круглой формы. В этом случае колосник изготовляют из стальной полосы толщиной 6-10 и шириной 30-50 мм, которую закручивают в спираль. Зазор между витками должен быть приблизительно равен толщине полосы, а диаметр колосника - необходимых размеров (рис. 13). Топливо в таком горне расположено в одной плоскости. Поэтому размеры рабочей зоны (площадь горения) можно регулировать в широких пределах. С боков зону ограничивают огнеупорным кирпичом, который фиксируют чугунной или стальной рамой. Для получения пламени различной конфигурации используют чугунные колпаки с отверстиями разнообразной формы, как в ранее описанных колосниках. В связи с тем, что в данной конструкции горна отсутствует горновое гнездо, между подом и заготовкой постоянно должно быть топливо. Если поступающий кислород воздухе не успевает перегореть в слое угля, это приводит к образованию большого количества окалины, выгоранию металла, ухудшению пластических и физических его свойств.

Коэффициент полезного действия открытых горнов невысок - 2-5 %. Поэтому в некоторых случаях строят горны закрытого типа или используют так называемые печурки (рис. 14). Печурка представляет собой ряд огнеупорных кирпичей, ограничивающих зону горения (рис. 15). Спереди и сзади оставляют окна для загрузки заготовок. Сверху их также перекрывают кирпичом. Если размеры печурки больше размеров кирпича, то в качестве перекрытия можно использовать металлический лист. При горении каменного угля за счет процесса шлакообразования над очагом горения образуется слой спекшегося угля. Это свойство каменного угля используют кузнецы. Под таким естественным колпаком детали быстрее нагреваются и меньше окисляются.

Кроме стационарных конструкций горнов, широко распространены переносные. Малые размеры, возможность транспортировки, относительная несложность изготовление являются несомненными достоинствами их для использования в домашней мастерской. Однако следует учесть, что переносной горн не рассчитан на нагрев больших заготовок, но для изготовления инструмента и небольших кованых изделий его вполне достаточно. Конструкция переносного кузнечного горна такая же, как и современного с литым чугунным очагом или подовой доской, только меньших размеров (рис. 16). Воздух подается от вентилятора, вращаемого ножной педалью.

Имеются конструкции с ручным приводом вентилятора через многоступенчатый редуктор. Если горн будут использовать в условиях мастерской, то рекомендуется предусмотреть применение также электрического вентилятора, а если необходимость в нагреве металла возникает от случая к случаю, то для изготовления строительных скоб, петель и т. п. можно использовать простейшие нагревательные конструкции (рис. 17). Например, отрезок стальной трубы необходимого диаметра с заваренным дном или металлическое ведро футеруют огнеупорным кирпичом и обмазывают шамотной (огнеупорной) глиной так, чтобы углубление имело форму конуса. На уровне вершины конуса вмуровывают отрезок чугунной трубы (фурмы), к которой подсоединяют патрубок пылесоса. Вместо него можно использовать паяльную лампу, тогда диаметр фурмы должен быть чуть больше диаметра сопла паяльной лампы. Отрезок чугунной трубы размещают на одном уровне с паяльной лампой. Эту конструкцию можно усовершенствовать, если применить чугунные угловые патрубки для паяльных ламп (рис. 18). Для повышения мощности горна, сложенного из кирпича, рекомендуется использовать две паяльные лампы (рис. 19).

В домашней мастерской применяют также стуловые тиски - зажимной кузнечный инструмент, предназначенный для зажима холодных и горячих заготовок, а также удержания приспособлений при выполнении различных кузнечных операций. Кроме тисков, к зажимным инструментам относят всевозможные воротки, ключи и т п., применяемые для закрутки, завивки и других операций (рис. 20) Помимо кувалды, в домашней мастерской могут быть и другие ударные инструменты - различные приспособления, заменяющие кузнецу помощника - молотобойца (рис. 21). В зарубежных источниках приводятся конструкции молотов с ножным приводом (рис. 22).

При отсутствии молотобойца, т. е. при работе "в одну руку", возникает необходимость как-то удерживать заготовку. Держа в одной руке клещи с заготовкой, в другой - ударный инструмент, кузнец не имеет возможности удерживать подкладной инструмент. В таких случаях иногда применяют петлю из троса, которой с помощью педали из доски зажимают заготовку на наковальне (рис. 23). Если позволяют размеры зеркала наковальни, для фиксации заготовки можно применить эксцентриковый зажим, что дает возможность кузнецу освободить руки и выполнять иные необходимые операции (рис. 24).

Если возникает необходимость в изготовлении одинаковых элементов (завитков, меандров и т.п.), применяют стальную гибочную плиту с отверстиями, в которые по заданному рисунку вставляют стержни и по ним огибают разогретую заготовку (рис. 25). Плиту укладывают в раму из стальных уголков, которую желательно крепить на жестком основании или укладывают на наковальне, фиксируя ее в квадратном отверстии.

В кузнице желательно иметь кузнечную форму, представляющую собой массивную плиту с отверстиями и ручьями. Разогретую заготовку кладут на соответствующее место плиты и ударами молотка придают ей необходимую форму (рис. 26).

Контрольно-измерительные инструменты, применяемые в кузнечном деле, подразделяют на универсальные, специальные и шаблоны.

К универсальным инструментам относят линейки, рулетки, штангенциркуль. Для контроля перпендикулярности применяют угольники с углом 90°. Штангенциркулем измеряют наружные и внутренние размеры заготовок.

К специальным инструментам и приспособлениям для измерения поковок в процессе ковки принадлежат кузнечные кронциркули и нутромеры. Кузнечные кронциркули служит для измерения длин и диаметров поковок, нутромер - для определения внутреннего размера (рис. 27). Кроме вышеназванных инструментов, применяются в художественной ковке различные шаблоны, которыми контролируют общую длину, а также основные размеры и форму заготовки.

Фасонные шаблоны различают контурные и профильные. Кроме них, используют также усадочные шаблоны для измерения линейных размеров заготовок с учетом усадки металла после охлаждения.

В кузнечно-слесарной мастерской желательно иметь также инструменты и оборудование, существенно облегчающие работу и дающие возможность применять новые приемы художественной обработки металлов. К ним относятся электросварочный аппарат, сверлильный станок, электрический гибкий вал с набором сменных головок, рычажные ножницы и др.

Необходимо большое число разнообразных инструментов и приспособлений. Основной опорный кузнечный инструмент-наковальня.

Современные наковальни изготовляют из стали 45Л методом литья массой от 10 до 270 кг. Наковальни бывают разных типов: безрогие, однорогие, двурогие. Наиболее удобна и универсальна в работе так называемая двурогая наковальня, приведенная на рисунке (а, справа). Верхняя горизонтальная шлифованная плоскость у наковальни называется лицом, или наличником, на ней выполняются все основные кузнечные работы. Боковые грани наковальни образуют с лицевой поверхностью угол 90°, ребра наковальни должны быть довольно острыми, без сколов и заминов. На ребрах проводят гибку и раздачу материала, а также некоторые вспомогательные операции.

Конический рог наковальни предназначен для радиусной полос и прутков, а также для раскатки и сварки кольцевых заготовок.

С противоположной стороны от рога расположен хвост, используемый для гибки и правки замкнутых прямоугольных изделий. В районе хвоста квадратное отверстие размером 35х35 мм, которое применяется для установки подкладного инструмента - нижняков. Около рога расположено круглое отверстие диаметром 15-25 мм для пробивки отверстий в заготовках.

Снизу у наковальни лапы, необходимые для крепления наковальни (с помощью скоб) к деревянному стулу или металлической подставке. В качестве стула обычно используют массивный чурбан или пень (дубовый, кленовый, березовый) диаметром 500-600 мм. Когда нет возможности подобрать необходимый чурбан, то берут металлическую или деревянную бочку, набивают песком, глиной, землей, хорошо утрамбовывают, сверху кладут толстую деревянную прокладку, на которую и крепят наковальню.

Наковальни и шпераки

а - безрогая, однорогая и двурогая наковальни (1 - лицо; 2 - квадратное отверстие; 3 - хвост; 4 - скобы; 5 - стул; 6 - лапы; 7 - конический рог; 8 - незакаленная площадка; 9 - круглое отверстие)

б - шпераки (1 - вставляемый в наковальню; 2 - вбиваемый в землю; 3 - для мелких работ)

в - переносная наковальня; г - наковальня, укрепленная на стуле

Легкие переносные (походные) наковальни имеют специальные ножки.

Наковальни продаются в хозяйственных магазинах. Если наковальню купить не удалось, то на первое время ее можно заменить куском рельс или массивным прямоугольным металлическим бруском.

Большое внимание следует уделить установке стула, который должен стоять вертикально и не вибрировать. Для этого стул закапывают на глубину не менее 0,5 м, а землю вокруг него хорошо утрамбовывают. Высота стула зависит от роста кузнеца и обычно составляет 600-700 мм. Самая удобная для работы высота, когда кузнец, стоящий рядом с наковальней, не наклоняясь, достает до наличника слегка согнутыми пальцами.

Качественная наковальня издает высокий и чистый звук при легком ударе молотком, а при этом отскакивает со звоном.

Для мелких работ кузнецы применяют наковальни небольших размеров или специальные наковальни - шпераки. Одни шпераки устанавливаются своими четырехгранными хвостовиками в
квадратное отверстие наковальни, другие, имеющие удлиненную вертикальную стойку, вбиваются заостренным концом в деревянный чурбан или в землю.