Холодная ковка

При гибке заготовка в наружной части сгиба вытягивается, а с внутренней — сжимается и сплющивается. На вытягивании и сплющивании основаны все методы, применяемые для формования металла без снятия стружки. Многие металлы в холодном состоянии мягкие и ковкие, например золото, серебро, медь, латунь, олово и алюминий. Эти металлы при обработке молотком могут расплющиться (вытянуться), не теряя своей прочности.

При протяжке (ковке) поперечное сечение заготовки уменьшается, а при осадке — увеличивается. Во время протяжки и осадки вследствие многочисленных ударов молота металл становится хрупким, и возникает опасность разрыва металла. Поэтому время от времени металл прогревают и протравливают. 

Формование  ковкого металла значительно улучшится в результате нагревания. Такая горячая ковка — это кузнечная работа, во время которой раскаленному куску железа на наковальне мощными ударами молота придают форму. 

Молоток и подкладки (подложки)

Воздействие удара молотка на металл зависит от качества подложки и твердости молотка (50).

Твердая подложка — твердый молоток. Если молоток и подложка тверже заготовки, то

при ударе металл расходится в стороны, расплющивается, удлиняется и его поперечное сечение в месте удара уменьшается. Например, лист металла лежит на твердой поверхности наковальни и его обрабатывают слесарным молотком, боек которого также выполнен из закаленной стали.

Мягкая подложка — твердый молоток. Если подложка мягче молотка и заготовки, то при ударе молотком металл расплющивается не в стороны, а в направлении мягкой подложки. Это особенно удобно при ремонте металлических изделий с вмятинами. При этом воздух под вмятиной является особенно мягкой подкладкой. При ударе молотком по вмятине — для тонких (автомобильных) стальных листов достаточно молотка из искусственного материала — металл расплющивается в направлении мягкой подкладки, т. е. воздуха. Таким способом выравнивают листы металла.

По такому же принципу производят разгонку. Когда молотком с твердым бойком (слесарным, разгонным молотком) ударяют по ровному листу металла, то на месте удара возникает углубление, если подкладка, на которой лежит заготовка, мягкая (например, свинцовая пластина или деревянный брусок). Под дальнейшими ударами молотка металлический лист в месте удара вытягивается.

Твердая подложка — мягкий молоток. Если подложка тверже заготовки, а молоток мягче заготовки, то ударами молотка ее можно расплющить и вытянуть. Энергия удара частично возвращается в мягкий молоток.

Такой способ применяют для выпрямления искривленных металлических листов. Пока воздух находится под вмятиной, металлический лист подвергается разгонке и выпрямляется, а после выпрямления удары уже не могут деформировать заготовку.

Рихтовка и выпрямление

Рихтовка — это устранение нежелательных деформаций, возникших, например, при транспортировке, неумелом хранении или при чрезмерной нагрузке. Такие деформации

неизбежны при некоторых видах  металлообработки, например искривление металлических листов во время сварки или при резании. Рихтовку производят механически с помощью молотка или с помощью струбцин и тисков для отгибки, а также термическим способом — пламенем сварочной горелки.

Искривленные металлические листы. Тонкие листы металла выправляются с помощью деревянного, резинового или синтетического молотка. Начинают с ударов по центру, а затем перемещаются по диагонали в угловую зону, как показано на 51. Удары должны быть равномерными и ненапряженными. Следует избегать двойных ударов по одному и тому же месту. 

Металлические пластины с вмятинами. Такие пластины укладывают вмятиной кверху на гладкую твердую подкладку и шанцевым молотком ударяют по вмятине. Для этой цели применяют деревянный, резиновый или синтетический молоток, так как он должен быть мягче выпрямляемого металла, чтобы избежать новых деформаций. Благодаря ударам молотка происходит разгонка металла и вмятина исчезает. Когда пластина входит в контакт с подкладкой, удары следует прекратить, иначе на этом месте произойдет растяжение металла. 

По такому же методу устраняют деформации в выпуклых листах металла. Чаще всего этот метод применяют для выпрямления поврежденных автомобильных кузовов. В качестве подкладок используют различные бойки (опоры), т. е. стальные инструменты с твердой и выпуклой поверхностью. Их удерживают одной рукой под листом металла, а другой рукой ударяют по листу молотком.

Другой метод выпрямления состоит в том, чтобы с помощью молотка ударять по металлу по спирали вокруг выпуклости, используя при этом комбинацию «твердая подложка — твердый молоток» (см. выше). Чем дальше от выпуклости производят удары, тем они должны быть сильнее. При использовании данного метода ни в коем случае нельзя бить молотком по выпуклости.

Очень большие выпуклости в листах металла хорошо устранять с помощью пламени сварочной горелки. Зону вокруг вершины выпуклости подогревают и металл здесь вытягивается, что приводит к усадке металла в не нагретом месте. Часть заготовки, которая вытянулась вследствие нагревания, после охлаждения начинает сжиматься. При этом под воздействием пламени деформация сначала усиливается, но после охлаждения исчезает. Для уверенного использования этого метода следует накопить некоторый опыт.

Рихтовка листового железа. Согнутые изделия выпуклой стороной укладывают на твердую подложку и выпрямляют с помощью молотка. На мелких изделиях деформированное место выпрямляют с помощью тисков.

Скрученные стержни зажимают в тиски, схватывают подходящими клещами или, например, воротком и выпрямляют заготовку. Нагревая место сгиба, можно значительно облегчить рихтовку.

Рихтовка труб. Если труба сжата, то в нее загоняют металлическую или (для мягких металлов) деревянную оправку. Такую оправку можно приготовить самостоятельно.

Искривленную трубу нагревают докрасна снаружи в месте деформации. Вначале изгиб усиливается, так как нагретые части растягиваются, однако одновременно происходит и обжатие соседних холодных зон, создающее при остывании растягивающие напряжения, как бы растягивающие трубу в месте изгиба. По мере надобности рихтовку посредством нагревания повторяют несколько раз.

Рихтовка проволоки. Толстую и средней толщины проволоку закрепляют одним концом на прочном держателе и рывками вытягивают за другой конец несколько раз. Закаленную проволоку выпрямляют плоскогубцами, очень прочную проволоку (даже гвозди) выпрямляют при помощи молотка на рихтовой пластине или наковальне.