Технологический процесс ковки и техника безопасности
Ковка — технология обработки металла, при которой используется динамическое либо статическое воздействие. Статическое воздействие предполагает прессование металла, при динамическом он обрабатывается с помощью ударов молотом или другим инструментом. Для получения определенной формы и рисунка кузнецы используют матрицы, которые подкладываются под заготовки. Инструмент для прессования и ударной обработки подбирают индивидуально, в зависимости от требований к готовому кованому элементу.
В результате обработки объемных заготовок или металлических листов получают поковки, кованые элементы массой до 360 т. Для изготовления крупных и тяжелых деталей используют металлические слитки. Из металлических прутков, листов, полос изготавливают компактные и средние по размеру элементы.
Изготовление кованых изделий может быть штучным или мелкосерийным. Оно выполняется следующим образом:
- металл (слиток, пруток, лист) помещают под пресс или боек молота. Его выкладывают на нижний неподвижный боек. Рабочий элемент пресса или молота подвижен, он с заданным усилием воздействует на заготовку;
- кузнец может управлять деформацией металла, задавать ей требуемое направление, варьировать ее характер. Для этого инструменты при ковке подбираются индивидуально;
- когда металл зафиксирован в требуемом положении, выполняется ковка. Мастер выбирает определенный прием (протяжку, гибку, выглаживание и т.п.), чтобы получить нужный результат.
В процессе формования металла ширина, толщина, длина детали могут изменяться. Так, во время протяжки происходит удлинение, металл истончается. Чтобы обрабатывать деталь было удобнее, ей придают квадратную форму. Когда протяжка закончена, элемент формуют. В процессе протяжки усилие, удар бойка направлен перпендикулярно оси заготовки. Чтобы избежать неравномерной деформации, деталь смещают и проворачивают после каждого удара. Протяжку можно ускорить, работая с использованием округлых раскаток и бойков. Их применение позволяет с одного удара удлинить деталь, выполнить ее формовку и уменьшить ее сечение.
Осадка — обратный протяжке процесс. Прием используется для увеличения толщины детали. Она устанавливается вертикально и фиксируется. Кузнец ударяет молотом по верхней части, направляя удар сверху вниз. При деформации металлический элемент укорачивается и утолщается. Если требуется обработать только часть детали, выполняют высадку. Технология схожа с осадкой, но прогревается не весь элемент, а та часть, которую нужно обработать.
Осадка и высадка используются как самостоятельные приемы и для подготовки детали к дальнейшей обработке. Так, при сгибании металла его утолщают. Это нужно, чтобы на сгибе он не лопнул, не деформировался.
Если рисунок художественной ковки требует наличия отверстий, их выполняют с помощью прошивня. Кузнец заранее намечает точки будущих отверстий и вбивает прошивень на половину толщины заготовки. Ее переворачивают и завершают выполнение отверстия, окончательно пробивая его прошивнем с другой стороны. Для выравнивания отверстий используются оправки разных форм: квадратные, ромбовидные, круглые и т.п. Лишние фрагменты изделия отрубаются топором. Готовая проковка выглаживается легкими ударами молотом, с помощью гладилок или обжимок.
Техника безопасности при работе у кузнечных печей
Работая у кузнечных печей, рабочие обязаны соблюдать все правила техники безопасности. Прежде чем допустить рабочего к обслуживанию печи, его необходимо хорошо проинструктировать, как он должен себя вести. На видном месте у печи должна быть вывешена инструкция по уходу за печью, основанная на правилах техники безопасности.
Уход за печью и рекомендуемые правила техники безопасности во многом зависят от конструкции печи и от того, на каком топливе она работает. Особого внимания требуют печи, работающие на газовом топливе, так как это топливо содержит газы, обладающие отравляющим свойством (окись углерода, сероводород и т. д.). Кроме того, газ в соединении с воздухом легко образует взрывчатые смеси.
Имеются общие правила техники безопасности при работе у кузнечных печей, которые должны уточняться в зависимости от конструкций печей и местных условий их работы. Эти правила состоят в следующем:
1. Все движущие механизмы (толкатели, выталкиватели и пр.) должны иметь ограждения.
2. Для защиты от пламени и теплового излучения от рабочих окон печей и топки пользуются щитами, водоохлаждаемыми рамами, заслонками, водяными завесами и т. д.
3. Для удаления продуктов горения, выбивающихся из окон, необходимо устанавливать над печью вытяжной зонт.
4. С целью улучшения условий труда рабочие места у печей оборудуются воздушными душами.
5. Во избежание отравления при работе печи на газовом топливе необходимо строго следить за тем, чтобы все газопроводы были герметичными. Все соединения газопроводов должны выполняться сваркой. Фланцевые соединения на газопроводе допускаются только для присоединения запоров. Между фланцевыми соединениями делается прокладка из просмоленного асбестового шнура. Необходимо периодически проверять герметичность газопроводов; при этом все части, которые с точки зрения герметичности вызывают сомнения, тщательно промазываются мыльным раствором, который в местах утечки газа образует мыльные пузыри. Заварка действующего газопровода должна производиться по специальной инструкции, причем одним из обязательных условий должно быть положительное давление газа в газопроводе.
6. Перед пуском горелок или форсунок необходимо открыть все дверки, заслонки, шиберы и проветрить печь. Если этого не сделать, не исключено, что в период остановки печи газ (или мазут) просочится через горелки в печь, где вследствие соприкосновения его с воздухом образуется взрывчатая смесь, которая создает опасность взрыва при зажигании горелки.
7. Зажигать горелки следует факелом, укрепленным на длинном стержне. При зажигании необходимо находиться сбоку от горелки, так как это в случае выброса пламени (хлопка) предохранит от ожога.
8. Во время зажигания горелок или форсунок запрещается находиться против окон, так как возможен выброс пламени (хлопок).
9. Зажигать горелки необходимо следующим образом: а) на длинном прутке к устью горелки подводится зажженный факел; б) в горелку подают небольшое количество одного газа, а после того, как газ загорится, количество его постепенно увеличивают до получения устойчивого пламени; в) воздух подается в горелку постепенно, пропорции воздуха и газа регулируются до получения полного горения газа.
10. Если при зажигании горелка почему-либо погаснет, нужно немедленно перекрыть сначала подачу газа в горелку, а затем и подачу воздуха. После этого проветрить печь и снова зажечь горелку.
11. При остановке печи вначале прекращают подачу газа, а затем подачу воздуха.
12. Если в процессе работы прекратится внезапно подача воздуха, необходимо немедленно выключить газ (мазут). Опасность взрыва в печах, отапливаемых мазутом, не так велика, как при газовом топливе, но если мазут подать в горячую печь раньше воздуха, то произойдет его испарение; пары мазута, смешавшись с воздухом, образуют гремучую смесь.
13. При зажигании форсунок необходимо соблюдать следующие правила:
а) дрова, укладываемые перед форсункой, зажигаются факелом и должны гореть в течение 10—20 мин.; если дров нет, их можно заменить горячим куском металла;
б) сначала в форсунку подают воздух, затем включают мазут; постепенно прибавляя воздух, а затем мазут, доводят форсунку до нормального горения; когда у печи несколько форсунок, они включаются последовательно одна за другой;
в) печи, имеющие нижние и верхние форсунки или горелки, вначале работают на нижних форсунках или горелках, и когда температура в печи достигнет 600—650°С, включаются верхние горелки или форсунки.
14. Воспрещается охлаждать под печи, раскаленный до высокой температуры (1000—1200°С), струей воды, так как это может вызвать ожоги у работающих у печей.
15. Категорически запрещается ходить по сводам работающих печей. Если необходимы осмотр или горячий ремонт свода, на свод разогретой печи кладут доски, ходить по которым разрешается.
16. Загоревшийся мазут нельзя тушить водой, так как это может привести к пожару. Горящий мазут засыпают для тушения сухим песком.