Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология художественной обработки материалов основы художественной обработки металлов. Лабораторный практикум
.pdf
№ 3319
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА
Кафедра литейных технологий
и художественной обработки материалов
В.А. Палачев
ТЕХНОЛОГИЯ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ
ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ
ОСНОВЫ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ
ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ
Лабораторный практикум
Рекомендовано редакционно-издательским
советом университета
Москва 2019
УДК 739.4
П14
Рецензент
канд.техн.наук,доц.А.В. Поздняков
Палачев В.А.
П14 Технологияхудожественнойобработкиматериалов:основы
художественнойобработкиметаллов:лаб.практикум/В.А.Палачев.–М.:Изд.ДомНИТУ«МИСиС»,2019.–41с.
В лабораторном практикуме представлены различные способы отделки
художественныхизделий.Уделяетсявниманиенахождениюправильногосоотношенияматовыхиблестящихповерхностей,различныхфактур,тонировоки
т.п.,чтопозволяетдостигатьнеобходимойвыразительностиижелаемойцельностивсегохудожественногоизделия.
Предназначендля студентов,обучающихсяв бакалавриате по направлению29.03.04«Технологияхудожественнойобработкиматериалов»
УДК 739.4
В.А.Палачев,2019
НИТУ«МИСиС»,2019
CОДЕРЖАНИЕ
Предисловие.............................................................................................4
Лабораторнаяработа1.Основныеприемыручной
свободнойковки........................................................................................ 5
Лабораторнаяработа2.Дифовка(выколотка)..................................... 10
Лабораторнаяработа3.Чеканкаполистовомуметаллу.
Чеканкаполитью,илиоброну.............................................................. 14
Лабораторнаяработа4.Получениебасмы........................................... 18
Лабораторнаяработа5.Горячееихолодноеэмалирование................ 21
Лабораторнаяработа6.Обработкалитойминиатюрной
скульптурыизбронзывцеляхполученияхудожественноговида..... 25
Лабораторнаяработа7.Филигрань(скань)сэлементамизерни.......29
Лабораторнаяработа8.Пайкамягкимприпоем.................................. 33
Лабораторнаяработа9.Сваркалитойминиатюрнойскульптуры,
отлитойизлатуни.................................................................................... 37
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Проведениелабораторных работпо курсу «Художественная
обработка металлов» носит созидательный,творческий характер. В результате должны быть получены реальные художественныеизделия,воплощенныевметалл.Напрактикестудент
долженубедиться,чтокрасотанеразрывносвязанасдобротностью иудобствомпользования данным предметом.Важно понимание,что внешняяформа отражаетфункциипредмета, его
внутреннее содержание,она частопорождается технологиейи
несетчертытогоилииноготехническогоприема:ковки,чеканки,сканиит.д.
Практикумвключает9лабораторныхработ.Каждаяработа состоитизкраткихобщих сведенийпотеме,описаниянеобходимогооборудования,инструментаиматериалов,атакжепорядкапроведенияи
оформленияработы.
АвторвыражаетглубокуюблагодарностьпрофессоруС.П.Герасимовузарядценныхуказанийизамечаний.
4
Лабораторная работа 1
ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ РУЧНОЙ
СВОБОДНОЙ КОВКИ
1.1. Общие сведения
Ковка – один из древнейших способов обработки металлов, осуществляемыйударамимолотапопредварительнонагретойзаготовке–
«горячая»ковка,илибезнагрева–«холодная»ковка.Приэтомзаготовкадеформируетсяподударамимолотаиприобретаетжелаемуюформу.
Горячая ковка применяется при обработке малоуглеродистых сталей.
Лучшимидляуказаннойцелиявляютсясталиснаименьшимсодержанием углерода;к нимотносятся сталиСт.0 (углерода0,09…0,27 %),
Ст.1(углерода0,07…0,12 %)иСт.2 (углерода0,09…0,15%). Холоднойковкеподдаютсядрагоценныеметаллы,атакжемедь.
Инструменты для ковки
По своему назначению разделяются на опорные, ударные, подкладныеивспомогательные.
К основным опорным инструментам относится Ннаковальня –
основной опорный инструмент,на которомпроизводятся все ковочныеоперации.Наиболеераспространеноднорогийтипсконическим
круглымрогом.Противоположныйрогукрайнаковальниназывается
хвостом.Наповерхностихвостаимеются дваотверстия– круглоеи
квадратное. Верхняя часть наковальни называется наличником; она
гладкообработана изакалена. Наковальня устанавливаетсягоризонтальнотак,чтобыналичникбылнавысоте700…800ммотпола.
Кударныминструментамотносятся:
– кувалда(боевоймолот)массойот2до16кг.Приработекувалду
держатдвумяруками. По силеудараразличают: легкийудар– локтевой,средний –плечевой и максимальновозможныйудар– навесной,
когда кувалда описывает в воздухе полный круг. Кувалда имеет оба
плоскихбойкаилиодинклиновидный(продольныйилипоперечный);
– ручник(кузнечныймолоток)–основнойкузнечныйинструмент.
Ручникомнаносят ударыпри мелкихпоковках.Весит от 0,5до 2кг.
Имработаютоднойрукой,адругойвклещахдержатпоковку.
Кподкладныминструментамотносятся:
– зубилои подсечка–инструменты,применяемыедлярубкиметалла.Имеютотверстиедляручки.Подсечкаимеетчетырехгранный
5
хвост,которыйвставляется в отверстиенаковальни. Рубка произво-
дитсямеждуподсечкойизубилом.При насечкеузоров зубиломраскаленнуюпоковкукладутнарабочуюповерхность(лицо)наковальни
иудерживаютклещами;
– пробойники (бородки) – инструменты,служащие дляпробива-
нияотверстий.Посечениюрабочейчастиразличаютсяформой;
– раскатка – подкладной инструмент; одна сторона у него пло-
ская,другаявыпуклая.Служитдляускорениявытяжки(раскатки)поковкивдлину;
– клещи–инструмент,спомощьюкотороговынимаютпоковкуиз
жара,удерживаютиповорачиваютеевпроцессековки.
Клещиимеютразличныеформыгубок(продольные,поперечные).
Основныеоперацииручнойсвободнойковки:
– осадка и высадка.Осадкапредназначенадля уменьшениядли-
нызаготовкизасчетувеличенияеепоперечногосечения.Осадкуили
высадкуприменяютвследующихслучаях:
а)высадку– дляполучения отдельныхутолщенийна поковке(ее
концовилисередины),приковкедекоративныхэлементов,имеющих
переменноесечение;
б) как предварительную операцию перед изгибанием под углом;
длявосполнениянедостающегометаллаприобразованииугла;
в)осадку–дляутолщенияпоковкиповсейдлине;
г)какпредварительнуюоперацию передпрошивкойприизготовлениипустотелых изделий –плоских изделий типаколецили высокихизделийтипатрубок;
– вытяжка, или протяжка.Этаоперацияприменяетсядляувеличениядлины заготовкиза счетуменьшенияее поперечногосечения.
Вытяжкаимеетследующиеразновидности:
а)наиболеечастыйслучай,когдаизтолстогокускаметалласледуетотковатьполосуилипрут(круглогоиликвадратногосечения);
б) обрубка(обсечка) –отделение части материала по наружному
контуру.Обрубкачастоприменяетсяприковкедекоративныхизделий
сложнойформы;
в) вырубка – аналогичная операция отделения части металла
повнутреннемуконтуру,широкоприменяемаяприковкеажурныхизделий;
– прошивкаслужитдляполучениясквозныхотверстийвпоковке.
Прошивку или пробивку отверстийосуществляют с помощью пробойниковибородков;
6
– гибка.Гибкойназываетсякузнечнаяоперация,при которойпо-
ковкепридаетсяизогнутаяформапозаданномуконтуру.Гибкаимеет
следующиеразновидности:
а)гибка подуглом– выполняетсяна ребренаковальниспредварительнымнагревом толькона небольшомучастке,подлежащемизгибанию;
б) гибка по дуге – производится на роге наковальни или соответствующих по дуге шпераках. Сложные кривые профилигнут на
оправках;
– закручивание (скручивание).Сущность этойоперации заключаетсявтом,чтооднучастьпоковкиповорачиваютпоотношениюкдругойподугломвокругобщейоси.Различаютдваслучаязакручивания:
а)когдачастьзаготовкиповорачиваютнауголдо180°, например
для пространственной ориентации отдельных орнаментальных элементов;
б)когдаскручиваниевыполняютмногократнона360°,врезультатечегоскрученный квадратныйстержень приобретаеткак бывитой
характер.
Широкие полосы удобно закручивать с помощью специальной
вилки.
Выглаживание (отделка). К этой операции приступают после
того,какосновнаяформаужеоткованаивсеформообразующиеоперации выполнены. Цельэтой операции – придать законченный вид
поковке.Выглаживаниеи окончательнаяотделказаключаютсяв выравниванииповерхностиспомощьюгладилокразличнойформыдля
плоских поверхностей и обжимок – дляцилиндрических поверхностей смалыми радиусами закругления.Для выглаживания внутреннихивогнутыхповерхностейприменяютспециальныегладилки.
Насекание рисунка. Эта операция, так же как и выглаживание,
относитсяк отделочным,заключительнымвидам ковки.С помощью
зубилав холодномили горячемсостоянии можновоспроизвести на
поверхности изделия различные штрихи, насечки, решетки или болееилименеесложныеузоры,включаяизобразительныеэлементыи
шрифтовыенадписи.
Набивка рельефа и фактуры.Эта операция также относится к
отделкеготовогоизделияивыполняетсявцеляхобогащенияфактуры
илисветотеневыхэффектовпутемсозданиядополнительныхрельефныхвыступовиликанавокиуглублений.Работаосуществляетсяспециальнымиподбойкамиилипуансонами.
7
1.2. Оборудование, инструмент и материалы
Печь сопротивления или муфель с рабочей температурой до
1200°С;наковальня;тиски;кувалда;кузнечныемолотки;зубило;клещи кузнечные; пробойник; раскатка; медная проволока диаметром
3…4 мм для холодной ковки; стальной прутокдиаметром 5…6 мм
длягорячей ковки;лист стальнойтолщиной2…3мм; кусочекстальногопруткадиаметром8…10ммивысотой20…25мм.
1.3. Порядок проведения работы
1. Ознакомитьсясосновным инструментомдляковки(наковальня, клещи, молотки, зубило, пробойник, чертилка и т.д.). Оценить
пружинящеедействиеклещей,похарактерномупрофилюрабочейчастимолотковопределитьихназначение.
2. Ударамикузнечногомолоткаметодомхолоднойковкиосвоить
операциюрасплющивания(разгонки)и отковатьизмеднойпроволокилисточекилиланцет,чередуяковкусотжигом.
3. Изстальногопруткадиаметром5…6ммметодомгорячейковкиполучитьпростейшиекованыеизделия:ланцет,листочек,ложку.
4. Стальнуюзаготовкудиаметром8…10ммивысотой20…25мм
нагреть впечи сопротивления до1000…1100 °С.Извлечьзаготовку
изпечиилегкимиударамимолоткапровестиосадку,придерживаяее
клещами.
5. Ознакомитьсяс прошивкой, для чегостальную пластинутолщиной2…3ммразогретьдо700,800,900и1000°С.Cпомощьюпробойникаилибородкавыполнитьотверстиявзаготовкеприуказанных
температурах.Оценитьсложностьпроведенияпрошивкиприразных
температурах.
6. Стальную заготовку диаметром 5…6 мм нагреть до
1000…1100°С,cпомощьювилкиполучитьзавиткиразличнойформы.
7. Спомощьюзубилразличногоразмерапровести насеканиерисунканаплоскойзаготовкев холодномсостоянии,повторитьэту же
операциювнагретомсостоянии.Оценитьглубинуикачествонасечки
приразныхтемпературах.
1.4. Содержание отчета
Привестиэскизыполученныхизделий.Оценитьвлияниетемпера-
турынапроведениековочныхопераций.
8
Примеры студенческих работ
а б
в
Рис.1.1.Исходнаямеднаяпроволокаиланцет,полученныйметодом
холоднойковки(a);горячаяпрошивкастальноголистатолщиной
3мм(б);шумовка,полученнаяметодомгорячейгибкистального
прутка(в)
Контрольные вопросы
1. Чтотакоековка,ееразновидности?
2. Какиематериалыприменяютсядляизготовленияхудожествен-
ныхкованыхизделий?
3. Перечислите основные марки сталей, применяемые для горячейковки,какизменяетсятемператураначалаиконцаковкивзависимостиотсодержанияуглерода.
4. Опорныеиударныеинструментыприковке,ихназначение.
5. Подкладныеинструментыприковке,ихназначение.
6. Вспомогательныйинструментприковке,егоназначениеиособенности.
7. Основныеоперацииручнойсвободнойковки:осадкаивысадка,
вытяжкаипротяжка,рубка,прошивка,особенностикузнечнойгибки.
8. Основные операции ручной свободной ковки: выглаживание,
насеканиерисунка,набивкарельефаифактуры.Накакомэтапековки
проводятсяэтиоперации.
9
Лабораторная работа 2
ДИФОВКА (ВЫКОЛОТКА)
2.1. Общие сведения
Дифовка (выколотка) – древний прием холодной обработки ли-
стового металла, производимый непосредственно ударами молотка,
подкоторымионтянется,гнетсяисадится,приобретаянеобходимую
форму. Материалы: золото, серебро, медь, железо, латунь, томпак,
никелевыесплавы.Режеалюминийинержавеющаясталь.Вдревние
временаэтимспособомизготавливаликубки,чаши,щиты,латы,различнуюскульптуру,барельефы.
Видыдифовки:
–свободнаяручнаявыколотка;
–механизированнаявыколотка;
–выколоткапомоделям.
Задачасвободнойручнойвыколотки–создатьизлистовогометаллаполоеобъемноеизделие.Состоитизтрехпроцессов, которыемогутчередоваться:
1) расплющивание заготовки лежащей на стальной наковальне,
ударами стальногомолотка,т.е.увеличение площадиза счет уменьшения толщины. Приэтом необходиморавномерноударятьпо всей
поверхности заготовки, иначе заготовкабудет не только расплющиваться, но и одновременно деформироваться, образуя сферическую
поверхность;
2)сгибаниелистовойзаготовки,когдавогнутаясторонапретерпевает сжатие, а выпуклая – растяжение. Сгибаниепроизводят стальными(или деревянными) молоткамина ребренаковальни.Сгибание
можетпроисходитьподуглом,порадиусу,подугеилипокривой.Это
достигается благодаря выбору ребра фасонной наковальни соответствующейформы.Приэтомпроисходитнетолькосгибание,ноивытяжкаметалла;
3) осадка металла. Для осадки заготовкаподвергается гофрированию,азатемгофрыосаживаютсястальнымилидеревянныммолотком
на наковальне.Это наиболее сложный процесс. Важно, чтобы гофры
небылиподсеченыилинаклонены.Высокиеиузкиегофрыприосадке
наваливаются друг на друга,в результате чего образуются складки и
трещины.Поэтомугофрыдолжныбытьнизкимииширокими.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]