Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Технология художественной обработки материалов : основы художественной обработки металлов

Покупка
Артикул: 754046.01.99
Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину
В лабораторном практикуме представлены различные способы отделки художественных изделий. Уделяется внимание нахождению правильного соотношения матовых и блестящих поверхностей, различных фактур, тонировок и т.п., что позволяет достигать необходимой выразительности и желаемой цельности всего художественного изделия. Предназначен для студентов, обучающихся в бакалавриате по направлению 29.03.04 «Технология художественной обработки материалов».
Палачев, В. А. Технология художественной обработки материалов : основы художественной обработки металлов : лабораторный практикум / В. А. Палачев. - Москва : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2019. - 41 с. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1244273 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Москва 2019

МИНИС ТЕРС ТВО НАУКИ И ВЫСШ ЕГО О Б РА З О ВА Н И Я РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

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

№ 3319

УДК 739.4 
 
П14

Р е ц е н з е н т 
канд. техн. наук, доц. А.В. Поздняков

Палачев В.А.
П14  
Технология художественной обработки материалов : основы 
художественной обработки металлов : лаб. практикум / В.А. Палачев. – М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2019. – 41 с.

В лабораторном практикуме представлены различные способы отделки 
художественных изделий. Уделяется внимание нахождению правильного соотношения матовых и блестящих поверхностей, различных фактур, тонировок и 
т.п., что позволяет достигать необходимой выразительности и желаемой цельности всего художественного изделия. 
Предназначен для студентов, обучающихся в бакалавриате по направлению 29.03.04 «Технология художественной обработки материалов»

УДК 739.4

 В.А. Палачев, 2019
 НИТУ «МИСиС», 2019

CОДЕРЖАНИЕ

Предисловие  .............................................................................................4

Лабораторная работа 1. Основные приемы ручной  
свободной ковки ........................................................................................5

Лабораторная работа 2. Дифовка (выколотка) .....................................10

Лабораторная работа 3. Чеканка по листовому металлу.  
Чеканка по литью, или оброну ..............................................................14

Лабораторная работа 4. Получение басмы ...........................................18

Лабораторная работа 5. Горячее и холодное эмалирование ................21

Лабораторная работа 6. Обработка литой миниатюрной  
скульптуры из бронзы в целях получения художественного вида .....25

Лабораторная работа 7. Филигрань (скань) с элементами зерни .......29

Лабораторная работа 8. Пайка мягким припоем ..................................33

Лабораторная работа 9. Сварка литой миниатюрной скульптуры, 
отлитой из латуни ....................................................................................37

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Проведение лабораторных работ по курсу «Художественная 
обработка металлов» носит созидательный, творческий характер. В результате должны быть получены реальные художественные изделия, воплощенные в металл. На практике студент 
должен убедиться, что красота неразрывно связана с добротностью и удобством пользования данным предметом. Важно понимание, что внешняя форма отражает функции предмета, его 
внутреннее содержание, она часто порождается технологией и 
несет черты того или иного технического приема: ковки, чеканки, скани и т.д. 
Практикум включает 9 лабораторных работ. Каждая работа состоит из кратких общих сведений по теме, описания необходимого оборудования, инструмента и материалов, а также порядка проведения и 
оформления работы.
Автор выражает глубокую благодарность профессору С.П. Герасимову за ряд ценных указаний и замечаний. 

Лабораторная работа 1 

ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ РУЧНОЙ 
СВОБОДНОЙ КОВКИ

1.1. Общие сведения

Ковка – один из древнейших способов обработки металлов, осуществляемый ударами молота по предварительно нагретой заготовке – 
«горячая» ковка, или без нагрева – «холодная» ковка. При этом заготовка деформируется под ударами молота и приобретает желаемую форму. 
Горячая ковка применяется при обработке малоуглеродистых сталей. 
Лучшими для указанной цели являются стали с наименьшим содержанием углерода; к ним относятся стали Ст. 0 (углерода 0,09…0,27 %), 
Ст. 1 (углерода 0,07…0,12 %) и Ст. 2 (углерода 0,09…0,15 %). Холодной ковке поддаются драгоценные металлы, а также медь.

Инструменты для ковки

По своему назначению разделяются на опорные, ударные, подкладные и вспомогательные.
К основным опорным инструментам относится Ннаковальня – 
основной опорный инструмент, на котором производятся все ковочные операции. Наиболее распространен однорогий тип с коническим 
круглым рогом. Противоположный рогу край наковальни называется 
хвостом. На поверхности хвоста имеются два отверстия – круглое и 
квадратное. Верхняя часть наковальни называется наличником; она 
гладко обработана и закалена. Наковальня устанавливается горизонтально так, чтобы наличник был на высоте 700…800 мм от пола.
К ударным инструментам относятся:
– кувалда (боевой молот) массой от 2 до 16 кг. При работе кувалду 
держат двумя руками. По силе удара различают: легкий удар – локтевой, средний – плечевой и максимально возможный удар – навесной, 
когда кувалда описывает в воздухе полный круг. Кувалда имеет оба 
плоских бойка или один клиновидный (продольный или поперечный);
– ручник (кузнечный молоток) – основной кузнечный инструмент. 
Ручником наносят удары при мелких поковках. Весит от 0,5 до 2 кг. 
Им работают одной рукой, а другой в клещах держат поковку.
К подкладным инструментам относятся:
– зубило и подсечка – инструменты, применяемые для рубки металла. Имеют отверстие для ручки. Подсечка имеет четырехгранный 

хвост, который вставляется в отверстие наковальни. Рубка производится между подсечкой и зубилом. При насечке узоров зубилом раскаленную поковку кладут на рабочую поверхность (лицо) наковальни 
и удерживают клещами; 
– пробойники (бородки) – инструменты, служащие для пробивания отверстий. По сечению рабочей части различаются формой; 
– раскатка – подкладной инструмент; одна сторона у него плоская, другая выпуклая. Служит для ускорения вытяжки (раскатки) поковки в длину;
– клещи – инструмент, с помощью которого вынимают поковку из 
жара, удерживают и поворачивают ее в процессе ковки.
Клещи имеют различные формы губок (продольные, поперечные).
Основные операции ручной свободной ковки:
– осадка и высадка. Осадка предназначена для уменьшения длины заготовки за счет увеличения ее поперечного сечения. Осадку или 
высадку применяют в следующих случаях:
а) высадку – для получения отдельных утолщений на поковке (ее 
концов или середины), при ковке декоративных элементов, имеющих 
переменное сечение;
б) как предварительную операцию перед изгибанием под углом; 
для восполнения недостающего металла при образовании угла;
в) осадку – для утолщения поковки по всей длине;
г) как предварительную операцию перед прошивкой при изготовлении пустотелых изделий – плоских изделий типа колец или высоких изделий типа трубок;
– вытяжка, или протяжка. Эта операция применяется для увеличения длины заготовки за счет уменьшения ее поперечного сечения. 
Вытяжка имеет следующие разновидности:
а) наиболее частый случай, когда из толстого куска металла следует отковать полосу или прут (круглого или квадратного сечения);
б) обрубка (обсечка) – отделение части материала по наружному 
контуру. Обрубка часто применяется при ковке декоративных изделий 
сложной формы;
в) вырубка – аналогичная операция отделения части металла 
по внутреннему контуру, широко применяемая при ковке ажурных изделий;
– прошивка служит для получения сквозных отверстий в поковке. 
Прошивку или пробивку отверстий осуществляют с помощью пробойников и бородков;

– гибка. Гибкой называется кузнечная операция, при которой поковке придается изогнутая форма по заданному контуру. Гибка имеет 
следующие разновидности:
а) гибка под углом – выполняется на ребре наковальни с предварительным нагревом только на небольшом участке, подлежащем изгибанию; 
б) гибка по дуге – производится на роге наковальни или соответствующих по дуге шпераках. Сложные кривые профили гнут на 
оправках; 
– закручивание (скручивание). Сущность этой операции заключается в том, что одну часть поковки поворачивают по отношению к другой под углом вокруг общей оси. Различают два случая закручивания:
а) когда часть заготовки поворачивают на угол до 180°, например 
для пространственной ориентации отдельных орнаментальных элементов;
б) когда скручивание выполняют многократно на 360°, в результате чего скрученный квадратный стержень приобретает как бы витой 
характер.
Широкие полосы удобно закручивать с помощью специальной 
вилки.
Выглаживание (отделка). К этой операции приступают после 
того, как основная форма уже откована и все формообразующие операции выполнены. Цель этой операции – придать законченный вид 
поковке. Выглаживание и окончательная отделка заключаются в выравнивании поверхности с помощью гладилок различной формы для 
плоских поверхностей и обжимок – для цилиндрических поверхностей с малыми радиусами закругления. Для выглаживания внутренних и вогнутых поверхностей применяют специальные гладилки.
Насекание рисунка. Эта операция, так же как и выглаживание, 
относится к отделочным, заключительным видам ковки. С помощью 
зубила в холодном или горячем состоянии можно воспроизвести на 
поверхности изделия различные штрихи, насечки, решетки или более или менее сложные узоры, включая изобразительные элементы и 
шрифтовые надписи. 
Набивка рельефа и фактуры. Эта операция также относится к 
отделке готового изделия и выполняется в целях обогащения фактуры 
или светотеневых эффектов путем создания дополнительных рельефных выступов или канавок и углублений. Работа осуществляется специальными подбойками или пуансонами.

1.2. Оборудование, инструмент и материалы

Печь сопротивления или муфель с рабочей температурой до 
1200 °С; наковальня; тиски; кувалда; кузнечные молотки; зубило; клещи кузнечные; пробойник; раскатка; медная проволока диаметром 
3…4 мм для холодной ковки; стальной пруток диаметром 5…6 мм 
для горячей ковки; лист стальной толщиной 2…3мм; кусочек стального прутка диаметром 8…10 мм и высотой 20…25мм.

1.3. Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с основным инструментом для ковки (наковальня, клещи, молотки, зубило, пробойник, чертилка и т.д.). Оценить 
пружинящее действие клещей, по характерному профилю рабочей части молотков определить их назначение.
2. Ударами кузнечного молотка методом холодной ковки освоить 
операцию расплющивания (разгонки) и отковать из медной проволоки листочек или ланцет, чередуя ковку с отжигом.
3. Из стального прутка диаметром 5…6 мм методом горячей ковки получить простейшие кованые изделия: ланцет, листочек, ложку.
4. Стальную заготовку диаметром 8…10 мм и высотой 20…25 мм 
нагреть в печи сопротивления до 1000…1100 °С. Извлечь заготовку 
из печи и легкими ударами молотка провести осадку, придерживая ее 
клещами.
5. Ознакомиться с прошивкой, для чего стальную пластину толщиной 2…3 мм разогреть до 700, 800, 900 и 1000 °С. C помощью пробойника или бородка выполнить отверстия в заготовке при указанных 
температурах. Оценить сложность проведения прошивки при разных 
температурах.
6. Стальную 
заготовку 
диаметром 
5…6 
мм 
нагреть 
до 
1000…1100 °С, c помощью вилки получить завитки различной формы. 
7. С помощью зубил различного размера провести насекание рисунка на плоской заготовке в холодном состоянии, повторить эту же 
операцию в нагретом состоянии. Оценить глубину и качество насечки 
при разных температурах.

1.4. Содержание отчета

Привести эскизы полученных изделий. Оценить влияние температуры на проведение ковочных операций. 

Примеры студенческих работ

 

 
а 
б

в

Рис. 1.1. Исходная медная проволока и ланцет, полученный методом 
холодной ковки (a); горячая прошивка стального листа толщиной 
3 мм(б); шумовка, полученная методом горячей гибки стального 
прутка(в)

Контрольные вопросы

1. Что такое ковка, ее разновидности?
2. Какие материалы применяются для изготовления художественных кованых изделий?
3. Перечислите основные марки сталей, применяемые для горячей ковки, как изменяется температура начала и конца ковки в зависимости от содержания углерода.
4. Опорные и ударные инструменты при ковке, их назначение.
5. Подкладные инструменты при ковке, их назначение.
6. Вспомогательный инструмент при ковке, его назначение и особенности.
7. Основные операции ручной свободной ковки: осадка и высадка, 
вытяжка и протяжка, рубка, прошивка, особенности кузнечной гибки.
8. Основные операции ручной свободной ковки: выглаживание, 
насекание рисунка, набивка рельефа и фактуры. На каком этапе ковки 
проводятся эти операции.

Лабораторная работа 2 

ДИФОВКА (ВЫКОЛОТКА)

2.1. Общие сведения

Дифовка (выколотка) – древний прием холодной обработки листового металла, производимый непосредственно ударами молотка, 
под которыми он тянется, гнется и садится, приобретая необходимую 
форму. Материалы: золото, серебро, медь, железо, латунь, томпак, 
никелевые сплавы. Реже алюминий и нержавеющая сталь. В древние 
времена этим способом изготавливали кубки, чаши, щиты, латы, различную скульптуру, барельефы. 
Виды дифовки:
– свободная ручная выколотка;
– механизированная выколотка;
– выколотка по моделям.
Задача свободной ручной выколотки – создать из листового металла полое объемное изделие. Состоит из трех процессов, которые могут чередоваться:
1) расплющивание заготовки лежащей на стальной наковальне, 
ударами стального молотка, т.е. увеличение площади за счет уменьшения толщины. При этом необходимо равномерно ударять по всей 
поверхности заготовки, иначе заготовка будет не только расплющиваться, но и одновременно деформироваться, образуя сферическую 
поверхность;
2) сгибание листовой заготовки, когда вогнутая сторона претерпевает сжатие, а выпуклая – растяжение. Сгибание производят стальными (или деревянными) молотками на ребре наковальни. Сгибание 
может происходить под углом, по радиусу, по дуге или по кривой. Это 
достигается благодаря выбору ребра фасонной наковальни соответствующей формы. При этом происходит не только сгибание, но и вытяжка металла;
3) осадка металла. Для осадки заготовкаподвергается гофрированию, а затем гофры осаживаются стальным или деревянным молотком 
на наковальне. Это наиболее сложный процесс. Важно, чтобы гофры 
не были подсечены или наклонены. Высокие и узкие гофры при осадке 
наваливаются друг на друга, в результате чего образуются складки и 
трещины. Поэтому гофры должны быть низкими и широкими.

Инструменты, употребляемые при свободной ручной выколотке, 
делятся на две группы:
– ударные – различные по форме молотки, изготавливаемые из 
разных материалов, в основном, имеющих твердость меньшую, чем 
у металлов (твердые породы дерева, текстолит, резина), а также со 
вставками из красной меди, алюминия, свинца и стальные молотки 
разнообразных форм;
– опорные – различные по форме наковальни и плиты, шпераки 
(бугаи), стойки прямые и изогнутые (амбусы), скребки.
При работе опорный инструмент зажимают в стуловые виски или 
забивают в тяжелый деревянный чурбан. Также используются многие 
слесарные инструменты – напильники, ножницы для резки металла и 
т.д.
Выколотка по моделям применяется для производства художественных барельефов и круглой скульптуры. 
Операции: 
1. С авторского гипсового оригинала снимается гипсовая кусковая 
форма.
2. Посредством кусковой формы изготавливают по частям цементные части изделия.
3. Для сильно профилированных и особо ответственных частей отливают баббитовые модели.
4. Раскройка листового металла осуществляется с учетом вытяжки 
и посадки.
5. Проводится предварительный отжиг листовой заготовки для 
восстановления пластичности с последующим отбеливанием, промывкой и сушкой (для меди, латуни и стали, алюминий не отжигают).
6. Листовая заготовка, наложенная на цементную основу, дифуется 
молотками: резиновым, деревянным, текстолитовым или свинцовым, 
прочеканивается деревянными чеканами. При сложном рельефе применяют разрезы или вырезы излишков металла. Затем эти участки завариваются, а швы проковываются стальным молотком.
7. Осуществляется повторный отжиг для снятия наклепа.
8. Проводится повторная обколотка.
9. Используется прочеканка стальными чеканами. Для этого заготовку заполняют смолой из битума, канифоли или формовочной смеси. 
10. Осуществляется сборка и монтировка деталей фигуры. Подгоняют и пропиливают края деталей, отсекают лишнее, подгоняют 
встык и сваривают. Швы тщательно зачищают. 

Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину