Кузнечная наковальня - ее виды и характеристики. Основание под наковальню Устройство наковальни кузнечной

Эти два понятия неразделимы. Нет смысла пояснять, что без наковальни невозможно производить обработку металлов методом ковки. Она – непременный атрибут любой, даже самой маленькой, кузницы.

Устройство этого приспособления настолько простое, что для самостоятельного изготовления не понадобятся ни специальные знания, ни оборудование (инструмент). По сути – это железный «монолит» специальной формы, с плоскостями, которые должны отвечать определенным требованиям.

Но есть ли смысл заниматься изготовлением наковальни, если она не является дефицитным товаром и ее несложно купить? (Единственная проблема – в доставке, если она массивная). Цена простейшего мини-приспособления начинается ориентировочно с 2 250 рублей. Понятно, что для кузнечных работ оно явно не подходит. А вот более массивные модели и стоят, соответственно, дороже.

К примеру, весом 35 кг – порядка 22 000, 75 кг – 43 000, 125 кг – 70 000 (в рублях).

Так что получается, что если наковальня нужна для домашних поделок, то есть все-таки смысл изготовить ее самостоятельно (как и ). Даже если дело поставлено «на поток», то тот факт, что наковальня именно собственного производства, вряд ли отразится на качестве работы.

Стоит привести и такой аргумент в пользу самостоятельного изготовления. К рабочей поверхности наковальни предъявляются высокие требования. Особенно это касается ее краев, которые не должны быть деформированными (неровными), что часто наблюдается при интенсивной эксплуатации. Получается, что время от времени наковальню придется заменять (или реанимировать). И хотя многое зависит от того, как часто она используется, с какими металлами работает мастер, все-таки целесообразнее наковальню сделать, чем снова тратить деньги на ее приобретение. Хотя бы потому, что если сам изготовил, то несложно будет и отремонтировать.

Вот теперь можно перейти и к вопросу ее изготовления. Мы не станем приводить в пример какие-либо конкретные типоразмеры, так как вариантов может быть сколько угодно – каждый мастер готовит наковальню «под себя». Главное – понять технологию и основные нюансы, а все остальное подскажет собственная смекалка. Как она устроена, какие могут быть варианты, несложно понять по фотографиям.

Опора

Для начала следует определиться с установкой наковальни. Если она стационарная, то можно в качестве основания использовать массивный пень, тяжелую металлическую раму, вкопанную в землю. Для переносного типа приспособления выбирается каркас, который сваривается из уголков. Нужно учесть, что «тумбе» придется выдерживать серьезные ударные нагрузки, поэтому должны быть установлены ребра жесткости. Хотя есть и другие способы усиления конструкции.

Кстати, о пне. Во-первых , он должен быть надежно стянут металлическими обручами. Во-вторых , если его просто так вкопать в землю, то долго такая наковальня не продержится. Даже после обработки антисептиками, учитывая нагрузки в процессе работы, древесина начнет разрушаться.

Поэтому целесообразно пень поместить внутрь установленной в яму металлической бочки, в которую предварительно засыпается песок. Сколько его понадобится, уровень «засыпки» – это уже на усмотрение мастера. Естественно, что дерево должно быть «крепкой» породы. (Но это подходит только для работы вне помещения).

Высоту «тумбы» специалисты рекомендуют подбирать с таким расчетом, чтобы в момент удара инструмента (молот, молоток) по обрабатываемой заготовке руки человека находились в горизонтальной плоскости. В этом случае мастер будет меньше уставать.

Материал

Технология промышленного производства предполагает использование стали марки 35Л (легированной). При самостоятельном изготовлении можно взять кусок рельсы (ж/д или крановой, КР120 или 140), одна сторона которой будет являться рабочей. Вот на нее и необходимо «наварить» (понадобится сварочный аппарат) стальную пластину соответствующего размера.

Можно обойтись и без нее. Но тогда придется заняться тщательной шлифовкой «рабочей» части рельсы. Естественно, придется приложить немало сил, чтобы добиться абсолютно гладкой поверхности.

Как оценить пригодность наковальни? Это несложно. При ударе по ее поверхности молот (молоток) должен отскакивать, как мячик. При этом должен быть слышен характерный звон. Если это так, то все сделано правильно, и можно приступать к работе.

Несколько замечаний

Перед тем, как приступить к изготовлению наковальни, следует определиться, для каких конкретно задач она необходима и с какой интенсивностью будет использоваться. Тогда и оптимальное решение по вопросу выбора места установки, материалов и конструкции придет само собой.

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.

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

Наковальня кузнеца. От правильного конструирования этого, на первый взгляд, весьма нехитрого предмета зависит производительность ковки и точность готовой поковки. Между тем вовсе не обязательно заказывать инструмент в специализированной мастерской: при наличии определённого комплекта рабочего инвентаря домашнего мастера его под силу изготовить и своими руками.

Классификация наковален

Виды наковален и их формы различны. Они классифицируются:

1. по весу: например, наковальня 10 кг может быть применена лишь при горячей ковке молотом с весом не более 1 кг (именно такое соотношение весов считается оптимальным);
2. по наличию кузнечного рога: наковальня двурогая или однорогая. в простейших случаях используют и наковальню простой конфигурации, но многого на ней не сделать;
3. по форме опорной части – с лапами и без них, на сплошном основании;
4. по наличию отверстия и его форме – стальные наковальни с круглым и/или квадратным глухим отверстием;
5. с хвостом или без него.

Столь сложная конструкция и форма оснастки обуславливаются разнообразием кузнечных операций, которые могут быть выполнены только с использованием наковальни.

Скачать ГОСТ 11398-75 «Инструмент кузнечный для ручных и молотовых работ. Наковальни двурогие».

Традиционные составляющие кузнечной наковальни:

• рог, который представляет собой конусообразный отросток на одном или обоих её боковых торцах. Он может быть съёмным и несъёмным. В первом случае изготавливается несколько комплектов с разным диаметром основания, что даёт возможность производить на этом элементе своими руками такие кузнечных переходы как завивку, раскатку, гибку. Съёмный рог снабжается резьбовой частью (резьба должна быть самотормозящей), и ввинчивается в тело наковальни;
• хвост: выступ, квадратный в плане, размещаемый с противоположной от рога стороны. По размеру поперечного сечения и вылету примерно соответствует параметрам рога. При помощи хвоста выполняют гибку на угол 90°;
• отверстия, причём в классической наковальне их должно быть два: квадратное – для установки какого-либо подкладного штампа, и круглое – для фиксации противоположного конца проволоки во время её завивки.

В заводских условиях наковальни изготавливаются из стали 35Л, например, на АО Глазовский завод «Металлист».

Упрощённая мини-наковальня может быть выполнена своими руками либо из широкого равнополочного швеллера ГОСТ 8240, либо из куска стального рельса, причём специалисты считают, что для этих целей подойдёт не железнодорожный, а крановый рельс КР120 или КР140.

Скачать ГОСТ 11397-75 «Инструмент кузнечный для ручных и молотовых работ. Наковальни однорогие».

Подготовительные работы

Выбор вида исходной заготовки для такого самодельного инструмента зависит от целей, ради которых он изготавливается. Для горячей ковки своими руками небольших поковок вполне подойдёт настольный вариант из швеллера, более массивные предметы можно отковывать только на наковальне из рельса.

Исходный стальной швеллер номером не ниже 36У или 40У обязательно должен иметь уклон внутренних граней полок. В этом случае допустимые напряжения изгиба выше, и полка не будет проседать под нагрузками. Размеры самодельной наковальни в этом случае будут следующими:

• для номера 36У: ширина 110 мм, высота 360 мм;
• для номера 40У: ширина 115 мм, высота 400 мм.

Длину заготовки принимают обычно по индивидуальным потребностям: обычно это не более 400 мм. Не рекомендуется принимать экономичный швеллерный профиль, поскольку его вес меньше, а момент сопротивления и жёсткость — ниже. В качестве материала обычно принимают сталь Ст.3сп, но лучше выбрать профиль из стали 17Г1С, прочность которой выше.

Долговечность изделия можно увеличить, если на её переднюю плоскость установить закалённую прошлифованную пластину из инструментальной стали типа 5ХНМ или 5ХГС. Толщина пластины должна быть не ниже 5…6 мм.

Аналогичные требования по материалу и размерам предъявляют к наковальне, изготовление которой намечено из рельса. Предварительно в заготовке стоит просверлить круглое глухое отверстие.

Виды и типы наковален

Изготовление наковальни

Как сделать наковальню? Последовательность выполнения операций заключается в следующем. Вначале получается рог. Для этого один из торцов заготовки постепенно обрабатывается «болгаркой» до примерно конической поверхности, после чего шлифуется и заостряется до вида усечённого конуса. Затем острая часть подгоняется напильником. Аналогично механической обработкой получают и хвост.

Для настольной наковальни из швеллера вышеуказанные элементы изготовить невозможно, поскольку в составном варианте не окажется тела сечения, чтобы надёжно их закрепить.

Следующий этап – оформление своими руками опорных лап. Для наковальни из рельса потребности в этом нет, ибо подголовок уже имеет технологические выступы. Используя их, можно просверлить своими руками требующиеся для крепления крепёжные отверстия. В швеллерном профиле все отверстия высверливаются в условно нижней полке. Учитывая большой вес, длинная наковальня крепится шестью болтами, короткой — достаточно и четырёх. Для крепежа подойдут болты от М16 и выше.

Важный момент – установка наковальни в мастерской. Поскольку изделие при использовании испытывает значительные динамические колебания и вибрации, то под него следует установить деревянное основание, которое будет успешно гасить вибрации. Его можно изготовить из дубового пня или сухой деревянной колоды, причём соотношение высоты к размеру поперечного сечения должно быть не более 1,5:1. Вес колоды/пня должен превышать вес оснастки в сборе не менее, чем в 10 раз. Такой импровизированный шабот заглубляется в грунт не менее чем на половину высоты, выравнивается уровнем, после чего грунт тщательно утрамбовывается. При заливке бетонного основания следует перед установкой обработать древесину антисептиком.

Наковальня кузнеца, изготовленная своими руками, по долговечности не уступит профессиональным образцам.

Допустимо также для мобильности наковальни изготовление основания в виде чугунной или стальной стойки.

Иногда используют просто дубовый, кленовый или берёзовый пень.

Фото наковальни на пне с фестиваля кузнецов

Можно также использовать деревянную или металлическую бочку, наполненную песком, глиной либо землей, а сверху установить деревянную подушку.

Практично верхнюю часть стула обить кровельным железом, дабы от горячих обрубков и прочего не стул не горел.

Высота основания- определяется индивидуально. Рекомендуется делать такую высоту, при которой кузнец мог бы касаться пальцами опущенной руки лица наковальни. Тогда он не будет тратить дополнительных усилий при ковке, наклоняться вперед и поднимать молот слишком высоко. Иными словами, он не будет излишне уставать при работе.

Если используется однорогая наковальня (чаще всего именно она), то рог должен быть слева от кузнеца.

Ввиду огромной нагрузки на наковальню во время процесса ковки, ее необходимо очень прочно крепить к стулу. Основание должно стоять строго вертикально, а лицо наковальни, соответственно, строго горизонтально. Во время ковки ни наковальня, ни стул не должны вибрировать.

Наковальню ставят на расстоянии от горна 1.5-2 метра и примерно на одном по высоте уровне, это облегчает перенос горячей заготовки с горна на рабочую поверхность наковальни.

Вокруг нужно оставить достаточно свободного места для молотобойцев и прочих вспомогательных рабочих.

Даже вот из этого металла можно сделать основание для наковальни, небольшое видео смотрите тут . А на фото сборки того основания по шагам.

Практически любой может сделать оборудование для холодной ковки и работать.