Ковка

Ко́вка — высокотемпературная обработка давлением различных металлов, нагретых до ковочной температуры.

«Холодная ковка», осуществляемая без нагрева деформируемого металла, относится к (слесарному делу).

Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, (температура кристаллизации)) и химических свойств (наличия легирующих элементов). Для железа температурный интервал 1250—800 °С, для меди 1000—650 °С, для титана 1600—900 °С, для алюминиевых сплавов 480—400 °С.

Терминология

Различают:

• Свободная.
• Машинная.
• Штамповка.

Изделия и полуфабрикаты, получаемые ковкой, называют «поковка». При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа. При деформации он приобретает форму этой полости (см. (Штампование), (Ротационная ковка)). При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны. При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют ручником, (кувалдой) или (молотом).

Свободную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла. При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.

Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — (молотах) с массой падающих частей от 40 до 5000 кг или гидравлических (прессах), развивающих усилия 2 — 200 МН (200 — 20 000 тс), а также на ковочных машинах. Изготовляют поковки массой 100 тонн и более. Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 тонн, (кантователи) и специальные манипуляторы.

Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей. В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка. При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры.

Кузнечные операции

Схема ковки и окантовки

Выколотка (дифовка)	Передача
(Вырубка)	Подкатка
Высадка	Правка
Гибка (загиб, изгиб)	Правка давлением
Дрожировка	Пробивка
Калибровка	Проведение линий
Кантование (кантовка)	Проглаживание
Клеймление	Проколка
Клёпка	(Протяжка) (вытяжка)
(Кузнечная сварка) (сварка ковкой)	Прошивка
Нагрев заготовки	Разгонка
Надрубка	Раздача
Наметка	Разрубка
Обжимка	Раскатка
Обкатка (биллетировка)	Скручивание (закручивание, кручение, торсирование)
Обрубка	Фиксация заготовки
Осадка	Чеканка
Отрубка	(Штампование) (штамповка)

Ковка железа и стали по технологии конца XIX века

Ковка применяется для разных целей, и из-за этого способы обработки металла могут быть различными:

• обжимка криц — ковка, при которой происходит уплотнение и сварка частиц, а также выделение шлаков из тестообразной железной массы ((крицы)).
• сварка — ковка, при которой сращиваются пакеты, состоящие из отдельных кусков нагретых до вара (см. (сварка ковкой)).
• обыкновенная ковка — уплотнение и придание желаемых форм предмету.

В зависимости от величины обрабатываемых изделий, ковка разделяется на ручную и на механическую.

Инструменты

(Багор)	(Кочерга)	Надставка	(Ригель)
(Винтовой пресс)	(Круглогубцы)	(Наковальня)	Ручник
Воротяжка	(Кувалда)	Натяжка	Скоба
Гвоздильня	Кузнечная вилка (вилка, рогатка)	Обжимка	Скребок для печи (скребок для золы, скребок)
Гибочная плита	Кузнечная форма	Обрезной (штамп)	Совковая (лопата) (лопата)
Гладилка	Кузнечное (зубило)	Обсечка	Совок для печи (совок для золы, совок)
Давильник	Кузнечные (клещи)	Оправка	Станки для горячей ковки
Державка	Кузнечный блок	Пережимка	Станки для холодной ковки
Дифовочный молоток	Кузнечный (вороток)	(Пирометр)	Стойка
(Ёмкость) для жидкости	(Кузнечный молот)	Подбойка	Стойна
(Калибр)-гребёнка	Кузнечный патрон	Поддержка	Стуловые (тиски)
(Кантователь)	Кузнечный (пресс)	Подкладной штамп	(Тиски)
Квадрат	Кузнечный (пробойник) (кузнечный бородок)	Подсечка	Топор
(Клеймо)	Кузнечный (чекан)	Подставка (кольцо, подкладное кольцо)	(Ухват) (рогач)
Клещевой захват	Кузнечный (штамп)	Призма	Шляпный молоток
(Клин)	(Лом)	(Прокатный стан)	Шперак
Клиновая накладка	Матрица	Прошивень	Штамп (штемпель)
Клиновая подкладка (подкладной клин, уклон)	Мел (мелок)	Пуансон	Штихель
Ключ	(Мехи) (мех, меха)	Радиусное (зубило)	(Щётка)-смётка
Конус	(Молот)	Раскатка	Эксцентриковый зажим

Виды ковки

Ковка лошадей

Ковка лошади — прикрепление к её копытам (подков), защищающих копыта от повреждений. Ковку лошади выполняет коваль — кузнец, имеющий познания в ветеринарной (ортопедии) и обладающий навыками обращения с лошадью.

Художественная ковка

Основная статья: (Художественная ковка)

Художественная ковка — это изготовление методом обработки металлов, который имеет общее название ковка, любых кованых изделий, любого предназначения, имеющих в обязательном порядке свойства художественного произведения. Близкое к такой формулировке пояснение можно встретить в словарях по общественным наукам.

Образцы художественной ковки

Изготовление кованых изделий

В современном мире принято различать два вида ковки: горячая и холодная.

Горячая ковка это традиционный кузнечный способ ручной ковки. Кузнечному делу обучаются в специализированных заведениях. Изделия создаются методом нагревания металла в горне или печи и ручного придания ему нужной формы с помощью молотов, кувалд, ручников, наковален, стуловых тисков, кузнечных клещей, гладилок, раскаток, всадного инструмента и пр. С помощью изготовленных вручную форм и молотов создается фактура поверхности. После формовки и обработки поверхности производится ручная обработка граней. Элементы изделий затем соединяются при помощи сварки, либо с помощью заклепок или конструктивных элементов. В процессе ковки металл уплотняется, что повышает его прочностные характеристики. Особенность способа заключается в том, что создание изделия и его обработка ограничены только мастерством кузнеца и полетом его фантазии.

Холодная ковка это деформация металла без его нагрева. Выполняется при помощи сгиба на специальных станках и шаблонах: «улитка», «твистер», «волна», «гнутик» и пр. В процессе деформации металла «на холодную», его прочностные характеристики снижаются. Как правило узоры изделия, его формы и обработка ограничены возможностями оборудования. Для придания конструкции художественного вида используются кованые элементы заводского производства (листья, «фонарики», цветы, узоры и пр.), приобретаемые по каталогам у крупных производителей. Этот способ не требует кузнечных навыков, поэтому получил широкое распространение.

История ковки

Ковка (меди, самородного (железа)) служила одним из основных способов обработки металла:

• холодная, затем горячая ковка в Иране, Месопотамии, Египте — 4-3 тыс. до н. э.
• холодная ковка у индейцев Северной и Южной Америки — до XVI в. н. э.

Древние металлурги Европы, Азии и Африки ковали сыродутное железо, медь, серебро и золото. Кузнецы пользовались особым почетом у народов древности, их искусство окружалось легендами и суевериями.

В Средние века кузнечное дело достигло высокого уровня: вручную отковывались холодное и огнестрельное оружие, инструменты, детали сельскохозяйственных орудий, дверей, ворот и сундуков, решётки, светильники, фонари, замки, часы и другие изделия всевозможных форм и размеров, часто с тончайшими деталями; кованые изделия украшались насечкой, просечным или рельефным узором, расплющенными в тончайший слой листами (сусального золота) и бронзовой потали.

В XIX в. ручная художественная ковка была вытеснена штамповкой и литьём, интерес к ней возродился в XX в. (работы Ф. Кюна в ГДР, (И. С. Ефимова), (В. П. Смирнова) в СССР; оформление общественных интерьеров в Таллине, Каунасе и др.).

С наступлением эпохи персональных компьютеров производство сложных и уникальных кованых изделий, как правило, сопровождается компьютерным трёхмерным имитационным моделированием.

Известные памятники художественной ковки

Кованые фонари, ограды, решётки, ворота следующих дворцовых и городских ансамблей:

• Версаль
• (Парк кованых фигур) в Донецке
• Санкт-Петербург
• Пушкин

Центры кузнечного ремесла

• Герат — утварь
• Мосул — утварь
• Дамаск — оружие
• Милан — оружие
• Аугсбург — оружие
• Астрахань — оружие
• Тула — оружие
• Ноттингем — ножи и инструменты
• Золинген — ножи и инструменты
• (Павлово) — ножи и инструменты
• Нюрнберг — замки
• Холмогоры — замки
• Таганрог — ворота классической ковки (немецкие мастерские работали с XIX века)
• Златоуст — холодное оружие

Исследователи технологии ковки

• (П. П. Аносов) в 1831 впервые применил микроскоп для изучения структуры металлов.
• (Д. К. Чернов) в 1868 научно обосновал режимы ковки.
• Советские учёные Н. С. Курнаков, К. Ф. Грачев, (С. И. Губкин), К. Ф. Неймайер и др.

См. также

• (Слесарное дело)
• Сварка
• Сварщик
• Кузнец
• Кузница
• (Кузнечный молот)

Примечания

1. Ковка // Военная энциклопедия : [в 18 т.] / под ред. (В. Ф. Новицкого) … [и др.]. — СПб. ; [М.] : Тип. т-ва И. Д. Сытина, 1911—1915.

Литература

• Ковка // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Обработка металлов давлением — М., 1961.
• Ковка // Энциклопедический словарь по металлургии: Справочное издание. В 2-х т. Т. 1: А — О / (Н. П. Лякишев) и др. — М.: «Интермет Инжиниринг», 2000. — С. 212. — 412 с. — 500 экз. — .
• Ковка и объёмная штамповка стали. Справочник, под ред. М. В. Сторожева, 2 изд., т. 1. — М., 1967.

Ссылки

• Документальный фильм «Ковка металлов»