Инструменты для ковки: виды, назначение и применение в производстве

Что такое ковка?

Ковка — процесс изменения формы и размеров металла путем пластической деформации. Горячая ковка — при высокой температуре, холодная — при комнатной. Основное воздействие — удар молотом (или прессование).

Традиционно: нагрев в горне (на накувалине), деформация кузнечным молотом. Современное производство — высокоавтоматизированные линии.

Основные виды ковочного инструмента и их назначение

1. Клещи (Tongs)
2. Ривотная головка (Rivet Header)
3. Наковальня (Anvil)
4. Горн / Камин (Furnace / Hearth)
5. Долото (Chisel)
6. Фуллер (Fuller)
7. Молот (Hammer)
8. Кернер / Пунш (Punch)
9. Разверт (Drift)
10. Выпрямитель / Плоскогубцы-выпрямитель (Flatter)
11. Швег (Swage)
12. Швег-блок (Swage Block)
13. Установочный молот (Set Hammer)
14. Сверловочные тиски (Clamping Vice)
15. Черный железо / Малая наковальня (Black Iron)
16. Ковковые штампы (Forging Dies)
17. Пресс (Press)

1. Клещи

Захват и перемещение раскалённой заготовки (из горна на наковальню). Материал: низкоуглеродистая сталь (~0,29% C). Четыре основных типа:

• Плоские — для прямоугольных заготовок.
• Прямые с флютами — для квадратных, круглых, шестигранных.
• Ривотные/кольцевые — для болтов, рифтов.
• Гад-клещи (Gad) — универсальный захват любой формы.

2. Ривотная головка

Формирование головок рифтов (создание отверстий под них).

3. Наковальня

Главная опора. Материал: сталь. Вес 100–150 кг, высота рабочей поверхности ~0,75 м от пола. Имеет квадратное (hardy) и круглое (pritchel) отверстия для инструментов и пробивки отверстий.

4. Горн (Камин)

Нагрев заготовки. Конструкция: 4 ноги, корпус из стали/чугуна, дно, дымоход, дуйник.

5. Долото

Резка заготовки. Два типа: горячее (угол острия 30°, только отпуск) и холодное (60°, закалка+отпуск). Изготавливается из высококачественной стали, восьмигранное сечение, заточка конусная.

6. Фуллер

Распрессовка горячего металла (распластовление). Круглое рабочее лицо эффективнее плоского молота. Разные формы и размеры.

7. Молот

Ударный инструмент. Тяжелая голова на длинной рукояти → высокий импульс. Типы:

• Падучий (Drop) — рам падает под гравитацией.
• Пневмо/гидро/электрический (Power) — для крупных деталей.
• Ручной (Hand) — кузнечный: шарово-пеен, прямой пеен, перекрёстный пеен.
• Кувалда (Sledge) — тяжелая, водится помощником: двухгранная, прямой/перекрёстный пеен.

8. Пунш (Кернер)

Пробивка горячих отверстий. Материал: высокоуглеродистая сталь. Типы: точечный (Dot, 60°) и центральный (Centre, 90°).

9. Разверт (Drift)

Конический стержень из стали для расширения отверстий, выпрямления вмятин в недоступных местах. Диаметр меньше лица молота.

10. Выпрямитель (Flatter)

Выпрямление горячей поверхности ударами молота по штанге. Рабочее лицо — плоское, штанга прямая. Также для зачистки кромок и углов.

11. Швег (Swage)

Придание формы: круглый, квадратный, шестигранный. Верх — рукоять, низ — квадратный хвостовик под hardy-отверстие.

12. Швег-блок (Swage Block)

Блок из чугуна/стали с отверстиями разной формы/размера. Операции: усадка, заголовка, выпрямление, гибка, формовка.

13. Установочный молот (Set Hammer)

Аналог выпрямителя, но даёт более качественную гладкую поверхность. Работает на наковальне.

14. Сверловочные тиски

Захват заготовки: две губы, пружина, плоское дно. Затяжка обеспечивает жёсткую фиксацию.

15. Чёрное железо (Black Iron)

Маленькая наковальня с конусообразным хвостом и рогом. Для мелких работ. Закалёная сталь.

16. Ковковые штампы (Forging Dies)

Формовка металла под давлением. Два основных процесса:

• Открытая ковка (Open Die) — металл свободно течёт, ограничен только контактом со штампом. Крупные детали. Захват не клещами, а тяжелыми приспособлениями.
• Закрытая ковка (Closed Die) — штамп огибает металл, заполняя полость при максимальной температуре. Серийное производство.

17. Пресс (Press)

Применение огромного давления для формовки за один ход. Типы:

• Механический пресс — двигатель, коленвал, маховик. Для мелких деталей.
• Гидравлический пресс — высоконапорная жидкость, гидравлические насосы. Для крупных деталей.