Кузнечные наковальни — виды, конструкции, изготовление

От правильного конструирования кузнечной наковальни, на первый взгляд, весьма нехитрого предмета, зависит производительность ковки и точность готовых изделий. При этом не обязательно заказывать инструмент в специализированных мастерских: при наличии определенного комплекта рабочего инвентаря, в домашней мастерской ее можно изготовить своими руками.

Классификация наковален

Виды наковален и их формы могут значительно отличаются:

1. по весу: наковальня 10 кг может применяться лишь при горячей ковке молотом весом не более 1 кг (такое соотношение весов является оптимальным);
2. по наличию кузнечного рога: наковальня двурогая или однорогая. В самых простых 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 отверстием;
5. с хвостом или без.

Такая сложная конструкция и форма оснастки требуются для разнообразия кузнечных операций, выполняемых с использованием наковальни.

Традиционные составляющие кузнечной наковальни:

• рог, представляющий собой конусообразный отросток на одном или двух боковых торцах. Он может быть съёмным и несъемным. В первом случае изготавливается несколько комплектов с разными диаметрами основания, что позволяет производить на этом элементе кузнечных переходы — завивку, раскатку, гибку. Съёмный рог снабжен 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 соответствует параметрам рога. При помощи хвоста выполняют гибку на угол 90°;
• отверстия в классической наковальне их должно быть два: квадратное — для установки подкладного штампа, и круглое — для фиксации противоположного конца проволоки во время завивки.

В заводских условиях наковальни делаются из стали 35Л, к примеру, на АО Глазовский завод «Металлист».

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

Подготовительные работы

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

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

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

Длину заготовки принимается по индивидуальным потребностям: как правило это не более 400 мм. Не рекомендуется принимать экономичный швеллерный профиль, потому что его вес меньше, а момент сопротивления и жёсткость — ниже. В качестве материала принимается сталь Ст.3сп, но лучше выбрать профиль из стали 17Г1С, имеющей большую прочность.

Долговечность изделия можно продлить, если на её переднюю плоскость установить закаленную шлифованную пластину из инструментальной стали типа 5ХНМ или 5ХГС. Толщина пластины должна быть не ниже — 5-6 мм.

Аналогичные требования по материалу и размерам предъявляются к наковальням, которые изготовливаются из рельсов. Сперва в заготовке нужно просверлить круглое отверстие.

Виды и типы наковален

Виды наковален, произведенные M. & H. Armitage & Co.

Виды наковален, произведенные M. & H. Armitage & Co.

Изготовление наковальни

Как сделать наковальню? Последовательность выполнения операций состоит в следующем. Сперва получается рог. Для этого один из торцов заготовки обрабатывается «болгаркой» до примерно конической поверхности, после чего шлифуется и заостряется до вида усечённого конуса. После этого острая часть подгоняется напильником. Аналогично получают и хвост. При помощи механической обработки.

Для настольной наковальни из швеллера указанные элементы сделать невозможно, потому что в составном варианте не будет тела сечения, чтобы надёжно их закрепить.

Следующий этап — оформление опорных лап. Для наковальни из рельса это не необходимо, потому что подголовок имеет технологические выступы. Используя их, можно просверлить требующиеся для крепления крепежные отверстия. В швеллерном профиле отверстия проделываются в условно нижней полке. Учитывая большую массу, длинная наковальня крепится шестью болтами, короткой хватит и четырёх. Для крепежа используются болты от М16 и выше.

Установка наковальни в мастерской является очень важным моментом. Поскольку изделие испытывает большие динамические колебания и вибрации, то под него нужно установить деревянное основание, гасящее вибрации. Его можно сделать из дубового пня или сухой деревянной колоды, с соотношением высоты к размеру поперечного сечения не более 1,5:1. Вес колоды/пня должен быть больше веса оснастки в сборе не менее, чем в 10 раз. Такой импровизированный шабот заглубляется в грунт на половину высоты, выравнивается уровнем, затем грунт хорошо утрамбовывается. При заливке бетонного основания нужно обработать древесину антисептиком.

Заключение

Наковальня кузнеца, сделанная собственноручно, по долговечности не уступает профессиональным образцам. Перед самостоятельным изготовлением такого оборудования следует выбрать хороший материал и продумать план работы. Важно заранее подобрать тип будущей наковальни и обеспечить безопасность во время сборки и при эксплуатации.