Штампование заключается в том, что бляху помещают на особую наковальню,
так называемую матрицу, в которой сделано той или другой формы
углубление; затем берут стальной или медный стержень, конец которого
имеет форму, соответствующую углублению в матрице; наставляют этот
стержень, называемый штемпелем, точно над отверстием матрицы и ударяют
по верхнему его концу молотком или, как это бывает в больших штампах,
прикрепляют штемпель к тяжелой чугунной массе, называемой молотом или
"бабой", и заставляют последнюю падать с высоты; как в том, так и в
другом случае бляха под влиянием силы удара вдавится в углубление
матрицы и примет с наружной стороны форму этого углубления, а с
внутренней форму штемпеля.
Описанным способом производится штампование полых предметов (разная
посуда), а также и некоторых галантерейных изделий (броши, части
браслетов, серег и проч.).
Штампование массивных изделий производится подобным же образом с тою
только разницей, что штемпель берется особой от матрицы формы; например:
при штамповании медалей одна сторона их оттискивается в углублениях
матрицы, а другая - в углублениях на штемпеле; при штамповании жетонов,
в которых одна сторона должна быть гладкая, а другая выпуклая с
каким-нибудь изображением, штемпель берется снизу гладкий и плоский, а
матрица с углублениями.
Штампование - весьма распространенный способ получения изделий; он имеет
значительные преимущества пред способами выковывания изделий с помощью
молотков и наковален и выдавливания на токарном станке, потому что в
последних случаях бляха или полоса постепенно принимает желаемую форму
и, следовательно, требуется более или менее продолжительная и тщательная
обработка, штампованием же многие изделия выходят сразу, т. е. с одного
удара и, следовательно, получается сбережение во времени и труде,
почему, конечно, и цена изделий удешевляется.
При штамповании надо иметь в виду следующие обстоятельства: 1) глубокие
изделия (бокалы, рюмки и т. п.) нельзя штамповать в один прием, т. е. с
одного удара, так как бляха может порваться; в этих случаях штампование
ведется в нескольких штампах, а именно: вдавливают бляху сначала в более
мелкую матрицу, а потом в более глубокие; 2) изделия, расширяющиеся
книзу, нельзя штамповать из одного куска (бляхи или полосы), так как
после штампования невозможно было бы вынуть изделие из матрицы, такие
изделия штампуются частями, и отдельные части затем спаиваются. Матрицы
приготовляются обыкновенно из стали или железа, сверху наваренного
сталью; для тонких бляшек применяются также матрицы, сделанные из более
мягких металлов: латуни, меди, олова, свинца и даже из дерева.
Кармарш советует для тонких бляшек делать матрицы из пушечного сплава (9
ч. меди и 1 ч. олова). Матрицу и штемпель, требуемые для штампования
полых изделий, делают обыкновенно вместе, т. е. или сначала приготовляют
матрицу, а по ней уже формуют штемпель, или наоборот; если нужно по
матрице сделать штемпель, то его приготовляют из более мягкого металла,
например: при железной или стальной матрице штемпель делается латунный
или медный; форма штемпеля получается или отливкой металла в углублении
матрицы, или вдавливанием или вбиванием его; если наоборот, по штемпелю
нужно сделать матрицу, то для нее берут более мягкий металл и штемпелем
выбивают соответственное углубление. Для штампования массивных изделий
матрицы и штемпель приготовляются отдельно друг от друга, так как они
имеют разную форму.
Смотря по величине приготовляемых изделий, штампование производится
различно, а именно: 1) вручную, 2) с помощью особых машинок - "шлягверков",
3) с помощью особых станков - "фальверков" и, наконец, 4) с помощью
прессов. Для выделки малых изделий из тонких блях применяются первые два
способа, для крупных изделий, а также приготовляемых из толстых блях -
последние два способа.
1. Штампование вручную
Здесь мы опишем самый простои штамп для ручной работы, называемый анкою;
он состоит из четырехугольной железной, стальной или латунной плитки, в
которой сделаны разной величины полушарообразные углубления; каждому
углублению соответствует особый стальной, железный или латунный пест;
для штампования очень тонких бляшек пользуются даже деревянными пестами.
На фиг. 15 табл. III изображена анка (матрица) (вид сверху и разрез), на
фиг. 16 - пест (штемпель). Штампование производится следующим образом:
круглую бляшку кладут на анку над углублением соответст веннои величины,
затем легкими ударами молотка вбивают бляшку в углубление так, чтобы она
немного вдавилась; после этого наставляют пест (штемпель) и ударом
молотка вгоняют его в углубление анки, при этом бляшка вдавится в
последнее и получит полушарообразную форму. Таким образом в анке из
пластинки выштамповывают полушария, которые затем можно спаять попарно и
получить дутые шарики, применяемые, как украшения, для браслетов и
брошей.
Вообще, в практике применяется очень много штампов, подобных анке и
отличающихся от последней только формами песта и углублений в матрице.
При штамповании изделий с мелхими нежными узорами полъзуются одной
матрицей (без штемпеля), при этом поступают так: на матрицу кладут
бляшку, покрывают ее свинцовой пластинкой и сверху еще железной и по
последней производят удары молотком, при этом бляха вдавится в мелкие
углубления матрицы и получит соответственное украшение; или поступают
наоборот, т. е. пользуются одним лишь штемпелем, при этом бляху кладут
на ровную свинцовую пластинку (подкладку) и ударами молотка по штемпелю
оттискивают на бляхе требуемый рисунок.
2. Штампование при помоши шлягверков
Штамповапие в шлягверках удобнее ручного штампования в том отношении,
что не представляется надобности каждыи раз устанавливать штемпель над
матрицей и держать его рукой.
Мы опишем здесь несколько шлягверков.
На фиг.17 табл. III изображен довольно удобный шлягверк. В станине с
утверждена матрица м; штемпель ш насажен на конце штанги а, которая
движется вертикально в муфте б. Этот станок употребляется при обработке
выпуклых предметов небольшого раз- мера (солонки, чарки, кружечки и
проч.). Предмет устанавливается на матрице, а по верхнему концу штанги
а, на которой укреплен штемпель, ударяют молотком; затем предмет немного
поворачивают и снова по штанге ударяют молотком и таким образом
обрабатывают предмет по всей окружности.
Смотря по форме, которую нужно получить, закрепляют в станине и на
штанге разные матрицы и штемпеля. Чтобы получить чашечку, изображенную
на фиг. 18.табл. III, сначала выштамповывают часть сосуда, лежащую выше
линии лл: затем матрицу и штемпель заменяют другими для штампования
нижней части.
На фиг. 19 табл. Ш изображены особые щипцы - гольбицанги, служащие для
получения маленьких колечек, овально изогнутых по окружности (как
показано на фиг. 20 табл. Ш). Такие колечки часто требуются для
некоторых глидерных цепей.
В нижней части гольбицангов имеется овальное углубление, а в верхней
соответственное возвышение (выпуклость). Кольцо, сделанное из плоской
проволоки, надевается на верхнюю часть гольбицангов и зажимается нижней,
как это показано в разрезе на фиг. 19; затем кольцо немного
поворачивается и снова зажимается и так далее, пока оно по всей
окружности не обожмется.
В гольбицангах роль матрицы играет нижняя часть щипцов, а штемпеля -
верхняя.
На фиг. 21 табл. Ш изображен штамп для тонких бляшек. Прибор
утверждается неподвижно на особой стойке или верстаке с помощью лап л.
Верхняя часть прибора, в которои с помощью винта в укреплен штемпель ш,
вращается на оси о; в нижней части к утверждается матрица м. Бляха
помещается на матрицу и ударом молотка по штемпелю оттискивается на ней
та или другая форма. После каждого удара бляха подвигается и на ней
делаются новые оттиски; для того чтобы оттиски шли правильным рядом,
служит направляющий стержень п, к которому бляха одним краем
прикладывается. Описанный прибор может быть применяем для штампования
разнообразных изделий: нужно только переменять матрицы и штемпеля.
На фиг. 22 табл. Ш изображен штамп - рингклюп для выделки колец с
полукруглой или овальной выпуклостью по окружности. Рингклюп состоит из
двух частей а и б; нижняя - а неподвижна, верхняя же - б вращается на
оси о; прибор укрепляется или на особой стойке или на верстаке. Плоское
кольцо помещается на одном из полукруглых возвышений, затем верхняя
часть рингклюпа опускается и по ней ударяют молотком; потом кольцо
поворачивают и снова ударяют молотком и продолжают таким образом до тех
пор, пока кольцо обожмется по всей окружности.
3. Штампование с помощью фальверков
Фальверками называются особые станки, применяемые для штампования более
или менее крупных предметов. Мы опишем здесь только один такой станок,
изображенный на фиг. 23, 24 и 25 табл. III.
На прочном фундаменте утверждена железная или чугунная колода к на
верхней плоскости которой с помощью винтов в (фиг. 25) неподвижно
укреплена матрица м. Штемпель ш прикреплен к железной или чугунной массе
Б, которая называется молотом (или бабой) и движется между двумя
направляющими брусьями А. Молот подве- шивается на канате, который
перекинут через шкив н и оканчивается петлей. При значительной тяжести
молота его поднимают несколько человек, при малой же - подъем производит
один рабочий. Винты л служат для правильной установки направляющих
брусьев, чтобы штемпель приходился как раз над матрицей. Штампование
производится следующим образом: молот поднимание на некоторую высоту,
кладут на матрицу бляху и затем отпускают канат: молот падает и с более
или менее значительной силой втискивает бляху в матрицу; если предмет не
очень глубок, то штампование оканчивается одним ударом. Высота подъема
молота должна быть соразмерена с его тяжестью и толщиной бляхи.
Матрицы делают стальными, а штемпеля - стальными, медными и даже
свинцовыми, смотря по тому, с какою силой надо производить штампование;
например: для штампования из тонких блях берутся медные или свинцовые
штемпеля, потому что при употреблении стального тонкая бляха может
порваться.
Если форма штемпеля должна соответствовать углублению в матрице, то
такой штемпель легко приготовить самому: берут правильной формы кусок
меди, накаливают его и сильными частыми ударами молотка вбивают в
матрицу, причем кусок меди в нижней части примет форму ее углубления.
Свинцовые штемпеля можно приготовить таким образом: матрицу обкладывают
сверху кругом глиной, так что образуется полый цилиндр, дном которого
служит верхняя плоскость матрицы. В этот цилиндр наливают расплавленный
свинец, дают ему остыть, глину удаляют и получают свинцовый цилиндр,
который в нижней части будет иметь форму, соответствующую углублению
матрицы; его затем и применяют как штемпель.
При штамповании неглубоких предметов часто случается, что молот после
удара слегка подскакивает и снова делает более слабый удар, причем если
после первого удара бляха немного сдвинулась, то второй, т. е.
возвратный удар, сделает оттиск, не совпадающий с оттиском от первого, и
вещь будет испорчена; чтобы избежать этого явления, канат вслед за
ударом молота быстро натягивают. При тяжелых молотах станки устраивают
таким образом, что молот сам собой не может сделать возвратного удара, а
именно: к направляющим брусьям привинчивают зубчатые рейки, а молот
снабжают кулаками; после удара особые пружины выпирают кулаки, которые
попадут в зубья реек, и молот повиснет в воздухе.
Штампование в фальверках применяется для выделки более или менее крупных
и массивных предметов, например: ложек, вилок и т. п. На фиг. 26 и 27
табл. Ш показаны матрица и штемпель для штампования ложек; на фиг. 28 -
они же в разрезе. При штамповании ложек штемпель укрепляется на
фундаменте станка, а матрица к молоту.
При штамповании вилок в бляхе предварительно вырезаются зубья.
В больших фальверках подъем молота иногда производят от парового или
водяного двигателя. В заключение об ударном штамповании скажем еще, что
бляхи, листы или полосы перед штампованием необходимо прокалить, чтобы
сделать их более мягкими; глубокие предметы штампуются в нескольких
матрицах, начиная с более мелкой; если при этом бляха очень тонка,то
штампование производят сначала свинцовым штемпелем и заканчивают медным;
после нескольких ударов бляху необходимо снова прокалить. При соблюдении
этих правил штампование идет чисто, не получается ни складок, ни рванин.
4. Штампование с помощью прессов (прессование)
Прессование изделий производится с помощью особых машин, называемых
винтовыми прессами. На фиг. 29 табл. Ш изображен такой пресс, приводимый
в движение руками. В станине А, прочно утвержденной на фундаменте, в
верхней части ухреплена латунная гайка, в которой вращается винт в; на
нижнем конце ш винта насаживается штемпель, матрица же неподвижно
укрепляется на плите м (на чертеже матрица не показана); винт в
вращается рычагом р с помощью ручки н.
При работе таким прессом необходимо по крайней мере двое рабочих, при
этом один кладет прессуемые листы, бляхи и другие предметы на матрицу и
наблюдает за действием пресса, другой же рабочий вращает винт.
Этот же пресс может служить и вместо дыропробивной машины, т. е. с его
помощью можно делать отверстия в плитам и листах; для этой цели на плите
м укрепляется, как матрица, стальная доска с отверстиями, а вместо
штемпеля на конце винта в наставляется стальной пробойник; размер и
форма пробойника и отверстия в доске, конечно, должны соответствовать
величине и форме отверстий, кои требуется пробивать в плите или бляхе.
В тех случаях, когда нужна значительная сила, применяют прессы,
приводимые в движение от паровой машины.
В прессах выдавливаются: ложки, вилки, тарелки и т. п. предметы, а также
монеты, медали и жетоны.