Разработка эскиза изделия
Технологический процесс изготовления любого художественного изделия начинается с этапа эскизирования. Канделябр представлен на рисунке 1.1. Он включает в себя 15 элементов, соединенных между собой с помощью сварки. Несложный в художественном плане исполнения, но в тоже время необычный и красивый канделябр украсит дом, наполнив его теплым светом.
Рисунок 1.1 – Эскиз канделябра «Хатор»
Разработка чертежа поковок
Ковкой называется процесс деформирования находящегося в пластическом состоянии металла ударами молота или давлением пресса. Полученные ковкой изделия разнообразной формы и массы называют поковками. Различается свободная ковка и ковка в штампах — горячая штамповка. Заготовками для крупных поковок служат слитки, для средних и малых — прокатанные заготовки. Ручной ковкой изготовляют мелкие поковки массой до 10 кг при ремонтных работах и в индивидуальном производстве; она имеет низкую производительность. Основные операции свободной ковки (осадка, протяжка, прошивка, гибка, закручивание, рубка) производятся в последовательности, определяемой формой и размерами подлежащих обработке деталей. Орудиями для свободной ковки являются молоты, деформирующие металл ударом, и прессы, деформирующие металл статической нагрузкой (без удара) [2].
Очень важно определить при художественной ковке какие части изделия будут коваться целиком, а какие элементы будут изготовляться отдельно и затем собираться. Правильность технологического процесса сборки обеспечивает успех дела. Совершенно очевидно, что для разработки технологии необходимо иметь кроме рисунка изделия точный чертеж, составленный конструктором с учетом припусков на токарную или фрезерную обработку, если она необходима. Имея чертеж, можно рассчитать и массу требуемого материала для ее изготовления, прибавив к массе поковки отход металла на обсечку до 20-30% (в зависимости от сложности поковки, на угар из расчета 2-3% на каждый нагрев и 1,5-2% на каждый подогрев).
При разработке конструктивного чертежа деталей под ковку необходимо учитывать специфику этой техники и избегать нехарактерных для нее форм и конфигураций. К примеру, пересечение цилиндрических поверхностей между собой, а также избегать ребристых сечений, так как ребра в некоторых случаях сделать очень трудно (например, по контуру цилиндра), а иногда и невозможно. Детали с резкой разницей в размерах лучше делать сварными или собирать на резьбе.
Процесс работы над изделием начинается с четкого представления его не только в целом, но и в деталях, продумав характер соединений. Это особенно важно, т.к. обуславливает порядок технологических операций [3].
Для изготовления канделябра требуется наличие 10 поковок из прутка диаметром 5 мм ГОСТ 10025-78,трех подсвечников, выполненных из листа толщиной 1 мм ГОСТ 10025-78 и двух ножек, выполненных из листа толщиной 2мм (ГОСТ 5017 - 2006). Поковки для художественных элементов представлены на чертежах (см. приложение).
Материал для изготовления.
Для кузнечных работ применяются металлы и сплавы, обладающие ковкостью и пластичностью. Из цветных металлов этими качествами обладают некоторые марки бронзы. Бронза характеризуется по своему химическому составу, т е по содержанию тех элементов, которые в нее входят.
Обязательными компонентами бронзы являются: медь и олово, а также медь с цинком, марганцем, свинцом, фосфором, кремнием, алюминием. Главным элементом бронзы является медь, содержание которой значительно больше, чем остальных компонентов. При закалке бронзы происходит явление обратное тому, которое наблюдается для стали: бронза становится мягкой и до известной степени.
Что касается тягучести, то при 1% - 2% олова сплавы ковки на холоде, но менее, нежели чистая медь; при 5% олова бронзу можно ковать только при температуре красного каления, а при содержании свыше 15% олова ковкость совершенно пропадает; сплавы с очень большим процентом олова опять становятся несколько мягкими и вязкими.
Для изготовления кованых художественных изделий применяются фтористые бронзы (ГОСТ 5017 - 2006)[4, с.61].
Для изготовления канделябра была выбрана бронза марки БрОФ 7-0,2. Поскольку она обладает хорошей ковкостью и пластичностью при высоких температурах, а также сравнительно недорогая по стоимости.