Станки для ковки металла


Кузнечное оборудование для ковки металла холодным способом: приспособления и инструменты

Холодная ковка называется так потому, что обрабатывается металл различных видов без предварительного разогрева.

Использование гибки и прессования способствует прочности изделия, по сравнению с методом штамповки или литья. С помощью холодной ковки делают заготовки элементов из круга, квадрата, полосы, арматуры или прутка.

Предметы, изготовленные методом холодной ковки, служат долго, но если при производстве допущена неточность, то исправить ее будет сложно или в некоторых случаях невозможно.

С помощью распространенного способа, применяемого многими изготовителями и доступного из-за невысокой стоимости оборудования, на свет появляются неповторимые, с декоративной точки зрения, элементы украшения. Изготавливают фигурные решетки для окон, дверных проемов, изгородей и заборов.

Лестницы, козырьки, фасады получают величественное оформление в виде завитков, геометрического орнамента, приобретают статус произведений искусства. Внутреннее убранство помещения выигрывает от кованых элементов мебели, подставок, каминных решеток — изделия выступают в качестве проводника в старые времена, при этом их качество и прочность позволяет оставить предметы в наследство потомкам.

Технология холодной ковки

Технология изготовления кованных холодным способом предметов отличается отсутствием предварительного нагревания по всей поверхности заготовки, допускается местное прогревание участка в месте будущего изгиба. В основу обработки положена пластичность металлов.

Каждый металл, будь то черный или цветной, имеет предел прочности на разрыв, изгиб и растяжение. Одни материалы легко сопротивляются изгибу, другие отлично скручиваются и растягиваются. Используя такую способность, производят обработку материала различными способами давления без нагрева. Применение усилий прессует материал в точках изгиба или кручения, структура уплотняется, металлу сообщается дополнительная прочность.

Из-за отсутствия предварительного высокотемпературного действия химические свойства металла не меняются, поэтому последующая закалка, отжиг и отпуск не делается.

Достоинства и недостатки

К положительным сторонам обработки относят:

  • не требуется нагревание, это обстоятельство удешевляет работу, так как не нужно приобретать оборудование для разогрева или строить печи;
  • изделия имеют повышенную прочность;
  • элементы подгоняются под шаблон с высокой точностью;
  • дополнительная доводка готовых деталей не требуется или сводится к минимуму;
  • готовые элементы не содержат следов копоти и продуктов горения на поверхности.

К недостаткам относят:

  • при изготовлении усилия прилагают намного больше, чем при горячем прессовании;
  • нельзя работать с листовым литьем и болванками прочных металлов;
  • для приложения силы требуются (в некоторых вариантах) мощные специализированные станки;
  • требуется очищение поверхности перед работой.

Процесс изготовления изделий

Основными операциями при работе являются:

  • прессование с помощью ручного или механизированного сжимающего оборудования;
  • чеканка позволяет наносить рисунок или орнамент на поверхность, используется ручные инструменты или станки, чаще всего узоры ставят на меди, как мягком и податливом металле;
  • гибка относится к основным технологическим приемам, распространенный в изготовлении многих заготовок.

Помимо основных технологических приемов, в холодной ковке заготовки режут, рубят, крутят, сваривают, шлифуют. Для обработки материалов и создания декоративных элементов применяют специализированное оборудование и инструменты. Ковка холодным способом представляет собой многоплановую работу с металлом для производства готовых декоративных деталей.

Приобретают универсальный аппарат, но его покупка оправдывается при массовом производстве, а изготовление типичных элементов для собственного двора и дома небольшими партиями быстро не окупится. Для одной или двух техник покупают необходимые приспособления, а дорогой станок для гибки будет работать в незагруженном режиме.

Оборудование для кузницы

Детали готовят на простом оборудовании без автоматизации, иногда массивные элементы требуют механизированного вмешательства. Для начала кузнечной ковки холодным способом потребуются основные приспособления:

  • улитка;
  • гнутик;
  • твистер;
  • глобус;
  • волна;
  • фонарик.

Профессионалы-кузнецы советуют сэкономить на покупке оборудования. В комплекте к аппарату предлагаются простые приспособления, их человек изготавливает своими руками или заказывает знакомому слесарю. Недостающие приспособления докупаются в отдельном порядке.

Правила использования

С помощью гнутика обрабатывают прокат и сгибают его, допускается работа с квадратным профилем или полосой. От горячего способа отличается тем, что не требуется предварительный подогрев и использование кузнечной вилки. Шаблон «гнутик» состоит из смонтированных на прочном основании-раме закаленных роликов, приспособление позволяет выбрать любой угол сгибания.

При помощи улитки получаются завитки и невысокие спирали, а название приспособление получило из-за вида редуктора витой формы. Обрабатывается пруток, квадрат, полоса. Кондуктор состоит из расположенного центрально кулачка, малой и большой дуги. Для небольших завитков дуги не применяют, поэтому их снимают, делая гибку с помощью одного кулачка.

Волна приспособлена для изготовления витых, повторяющихся элементов. Основой устройства служат два диска из сталей, укрепленных на рабочем основании. Чтобы регулировать форму волны и шаг искривления, предусмотрена регулировка щелей меду дисками с помощью креплений на разных расстояниях одно от другого.

Твистер предназначен для закручивания спирали вокруг своей оси проката в виде квадрата или полосы. Устройство представляет собой поворачивающуюся головку на основании. Длина элемента регулируется ползунком. Заготовку крепят и рукоятками закручивают в требуемую форму.

Фонарик служит для выпуска элемента, который, на первый взгляд, кажется сложной переплетенной конструкцией из согнутых квадратов и прутков. Технологические приемы похожи на работу с твистером, когда применяется крутящаяся головка и подвижный ползунок, поэтому при отсутствии в оснастке кузнеца фонарика его можно заменить, используя специальную вставку к твистеру.

Глобус позволяет изогнуть дугу не только в плоскости, но и поднять ее в объемном плане, устройство часто именуют объемником. В основе работы применяется дуговой шаблон и ролики из закаленных сталей, дающие свободное движение ручному приводу. Работает с квадратом до 14 мм, средней ширины полосой и прутком. Чаще всего такие декоративные элементы используют в объемных решетках.

Станок для гибки

Решение приобрести специальный универсальный станок для холодной гибки проката возникает, когда работа из кустарной переходит в профессиональное изготовление изделий на заказ. Если осуществляется продажа на рынке кованых элементов, то стоимость оборудования в таком случае окупаема. В его комплектации предусмотрены устройства для основных и сопутствующих операций и степень автоматизации усилий важна при работе. Стоимость станка ориентировочно составляет 260−350 тыс. рублей, но гибка большого числа элементов потребует от кузнеца меньше времени и сил.

Дополнительные инструменты

Для организации полноценной работы участка по изготовлению кованых элементов потребуются следующие инструменты:

  • Сварочный аппарат потребуется при изготовлении изделий большого габарита, если не используется прием соединения деталей вальцовкой или закручиванием. Металл различной толщины соединяют отличающимися один от другого режимами сварки, используют другие швы. Можно использовать инвертор, который в два раза дороже сварки, но работа с ним проходит без существенных осложнений.
  • Для отрезания проката в размер, шлифовки срезов и соединений после сварки используют угловую шлифовальную машину, которая в простонародье называется «болгарка».
  • В процессе сборки деталей в общую конструкцию сверлится множество отверстий, для этого приобретают электрическую дрель с набором сверл различного диаметра.
  • Если заказчик попросит установить решётку в оконный проем или в качестве ограждения, то потребуется перфоратор, который поможет просверлить отверстия в кирпиче, бетоне и других твердых поверхностях. Дрель с функцией ударного режима со сверлением отверстий в бетоне не справляется.

Легче обрабатывается металл в кузнице с применением специальных станков, они легко выполняют разные операции. Профессиональное оборудование включает в набор:

  • ножницы — гильотину;
  • кривошипные прессы;
  • пресс-ножницы;
  • листогибочные машины, прессы;
  • гидравлические прессы;
  • зигмашины;
  • молоты;
  • прессы для пакетирования металлических и других отходов и бумаги.

Популярными в использовании остаются гильотинные ножницы и листогибы, прессы с гидравликой и молоты. Ножницы для резки листов металла бывают с механическим, пневматическим, гидравлическим приводом с ЧПУ управлением или автоматикой.

Листогиб — это станок для прокатывания листа между вальцами, чтобы придать ему требуемую форму. В зависимости от ее формы используют однопроходный или многопроходный способ. На листогибах штампуется, рихтуется и загибается материал.

Использование пресса с гидравликой оправданно для холодной штамповки и обработки прессованием. Станок дает большое давление при малом усилии, поэтому его популярность в кузнечном деле всегда оправдана. Молот используется для ударов и пластической деформации формы, относится к основному оборудованию кузнечно-штамповочного цеха, отлично штампует листовые и объемные заготовки. Молоты в зависимости от привода различают пневматические, паровоздушные, высокоскоростные газовые, гидравлические, взрывные, электромагнитные и механические.

Классификация

Станки классифицируются в зависимости от степени действия на деталь и вида привода. Их делят на:

  • машины горизонтально-ковочного действия;
  • прессы;
  • молоты;
  • специальные машины.

К молотам причисляют кузнечные станки, обрабатывающие металл ударами падающих частей. Металл деформируется от динамической нагрузки от падающего молота, скорость которого при соприкосновении с поверхностью обрабатываемого элемента равна 9 м за секунду. Молоты бывают простого действия и двойного. Первый тип действует на заготовку ударом от падения, а у второго типа при падении сила разгона увеличивается паром, сжатым воздухом.

Прессы делят на механические, гидравлические, паровые и воздушно-гидравлические. Последние станки предназначены для медленной деформации по сравнению с обработкой молотами. В них деформация достигается за счет давящей массы. Механические прессы обрабатывают металл с помощью движения инструмента, который приводится в действие сложной системой механизмов, преобразующих вращение электродвигателя в поступательное и возвратное движение.

Пневматические молоты производят заготовки небольшой массы из серии сортового проката и для протяжки заготовок большой длины, ковки запчастей и производства инструмента.

Кузнечно-прессовые станки предназначены для металлической обработки давлением — технологически трудоемкого процесса, выполняемого только с помощью специального оборудования. При этом достигается высокая производительность, снижается энергоемкость, экономится материал за счет давления, снижается стоимость изделия. Повышение плотности материала в работе ведет к повышению механических свойств.

Прессование металла дает возможность получить любое сечение, а элементы после прессования имеют высокое качество. Благодаря холодной штамповке получают точные изделия, жесткие и одновременно легкие.

tokar.guru

Оборудование для ковки

Ковка давно вошла в жизнь современного человека, если множество лет назад, эта технологическая операция применялась практически повсеместно. Ее применяли и для изготовления вооружения (мечи, доспехи), транспорта (обода колес), предметов обихода (засовы, дверные петли, и многое другое.

Ковка на наковальне Вид горячей ковки

В наши дни ковка, может, и не такой популярный вид обработки металла, но и исключить его из перечня обработки металлов нельзя.Ковку применяют для получения заготовок валов, зубчатых колес. Не менее широко ее применяют и в быту, ее используют для получения декоративных элементов зданий и сооружения, ограждений и пр.

Следует отметить, что, кроме, горячей ковки, широкое распространение получила холодная. Если при первом способе заготовку постоянно подвергали нагреву и обработке ударным воздействием, то при втором методе применяют набор оборудования, позволяющий получать практически такие же детали, как и при горячей ковке.

Разновидности станков для ковки

К несомненным достоинствам холодной ковки металла необходимо отнести то, что исчезает необходимость в сооружении кузни и установки оборудования и приспособлений, без которых работы попросту невозможна (горн, наковальня и пр.).

Самодельный горн для ковки Наковальня для ковки металла

Холодная ковка металла может быть автоматизирована, причем без особых сложностей. Такое решение гарантирует повышение эффективности работы по изготовлению изделий. Даже неавтоматизированное производство позволяет поднять производительность труда, то есть она позволяет производить целые партии деталей по заданному образцу, другими словами, всегда существует возможность организации мелкосерийного и серийного производства. Это особенно выгодно при оформлении больших заказов, например, при изготовлении ограждений, решеток на окна и пр.Для обустройства мастерской холодной ковки нет необходимости в наличии больших площадей.

При холодной ковке металла не происходит изменений во внутренней структуре металла, а это приводит к сохранению прочностных характеристик металла. При холодной ковке металла существует возможность искусственного старения металла и это позволяет производство деталей под старину.

В общем, можно сказать, то, что использование технологии холодной ковки позволяет выпускать относительно недорогую продукцию с высоким качеством.

Оборудование для горячей ковки

Если сравнивать холодный и горячий метод ковки, то сразу, можно сказать, то, что первый способ требует от работника значительно большего мастерства, наличия некоторых художественных навыков и, конечно, умения работать с набором необходимых инструментов.

Оборудование для горячей ковки

Ковка материала происходит после его предварительного нагрева в кузнечной печи. Ее называют горном. Горн оснащен оборудованием для принудительной подачи воздуха. Нагрев производят до заданной температуры и после этого переносят на наковальню. Это металлическая плита, на которой производят ударную обработку разогретой заготовки. Ее выполняют с помощью молотков и кувалд разного веса. Один работник, легким молотком наносит удар по нужному месту, а второй, вооруженный тяжелым молотком или кувалдой, наносит в обозначенное место сильный удар. После того как заготовка остыла, ее снова загружают в печь для нагрева. Все перемещения детали в процессе ее обработки выполняют с помощью клещей с длинными рукоятками.

Ручная горячая ковка

Кроме, вышеназванных основных инструментов при горячей ковке применяют множество специального инструмента, который позволяет резать горячий метал, формовать сложные поверхности при горячей ковке металла.

Для нагрева заготовок применяют печи, которые называют кузнечным горном. В его конструкцию входит несколько узлов. В частности:

  • ствол, выполненный из материала стойкого к воздействию огня;
  • очаг, со встроенной колосниковой решёткой;
  • системы подачи и отбора воздуха;
  • рабочего окна через которые подают длинные заготовки;
  • дымоход, через который происходит удаление продуктов горения.

Кузнечный горн газовый

Кроме того, в состав горна входит и закалочная ванна.В основе работы классического кузнечного горна лежит уникальная восстановительная способность углерода. Именно эта его способность с успехом противостоит окислению заготовки, то есть его горению. Тут важна и теплотворная способность углерода. Дело в том, что подавая воздух необходимо регулировать его количество. Его должно быть столько, что бы хватило сжечь углерод, а тепло, выделяемое при этом, поднимет температуру в горне еще выше.

Кроме того, подачу воздуха в горн необходимо настроить так, чтобы подаваемого кислорода не хватало для окисления металла. Но если разогретую заготовку продержать в таком состоянии свыше необходимого времени, то произойдет ее перенасыщение углеродом. Существует такой термин — пересушивание, то есть металл становится очень хрупким. Кстати, в качестве пересушенного металла можно привести чугун.

Муфельная печь

Оборудование, которое используют для разогрева деталей, выполненных из разных материалов до заданной температуры, называют муфельной печью.

Муфельная печь

Отличительной чертой этого оборудования является наличие муфеля. Так, называют деталь, которая защищает деталь от контакта с топливом и продуктами сгорания и в то же время служит камерой, в которой деталь нагревают.На практике применяют два вида таких печей, с постоянным и сменным муфелем. В первой печи загруженные детали проходят все операции — от нагрева до состояния готовности, во втором, только до охлаждения. То есть, по мере достижения необходимой температуры и определенной выдержки заготовки один муфель убирают и на его место устанавливают другой.

Надо отметить, что и кузнечный горн, и муфельные печи могут использовать разные виды топлива — газ, уголь, дрова, светлые и темные нефтепродукты и пр.

Наковальня

Один из ключевых инструментов применяемый и для холодной, и для горячей ковки металлов — наковальня. Именно на ее поверхности, кузнецы выполняют деформирование заготовки и приведение ее к готовому виду. Наковальню отличает большой вес и поэтому ее жестко фиксируют к деревянной колоде.

Наковальня — ключевых инструментов

Конструктивной наковальня состоит из:

  • рога;
  • наличника с отверстиями;
  • основания с лапами для установки наковальни.

Для изготовления этого инструмента применяют сталь 45Л. Надо отметить, то что, наковальни — это продукция, выпускаемая в соответствии с рядом ГОСТ. Например, ГОСТ 11396-75 нормирует безрогие изделия с весом от 92 до 200 кг, а ГОСТ 11398-75, определяет требования к изделиям с двумя рогами и весом  от 100 до 270 кг.

Твердость материала, из которого производят наковальни, составляет 340 — 477 по HB.

Станки для холодной ковки

Для выполнения работ по холодной ковке будут востребованы разные инструменты и технологическая оснастка. Большая часть необходимых инструментов можно приобрести в любом инструментальном магазине, но некоторые приспособления, вполне возможно, придется заказывать. Можно приобрести уже готовый набор для производства и приспособления для холодной ковки.

Станки для холодной ковки

В количество потребных инструментов входит сварочный аппарат. На рынке существует множество предложений по поставке сварочного оборудования, но для нужд кузни имеет смысл приобретать аппарат, который может работать как с постоянным, так и с переменным током. Такой аппарат позволяет работать с тонкими листами не опасаясь их испортить.Углошлифовальная машинка необходима для механической обработки заготовок. То есть, с ее помощью можно что-то подрезать, что-то отшлифовать. Такая машина должна обладать определенным запасом мощности и высокими оборотами. Не помешает и зачистная машинка, ее услуги будут востребованы в случае необходимости выравнивания сварного шва в труднодоступных местах, например, на стыке двух плоскостей.

Из электроинструмента будет востребованы — дрель, перфоратор.

Кроме, перечисленного инструмента будет необходим и набор технологических приспособлений. Например, для получения отдельных деталей используют шаблон, его применяют для получения металлических дуг или колец. Без такого приспособления, как объемник невозможно получить узоры.Кузнечное оборудование для холодной ковки можно приобрести в составе готовых комплектов, а можно изготовить своими силами.

Станок улитка

С помощью оборудования под названием «Улитка» мастер может изготавливать различные завитки. Для большего удобства в работе применяют улитки с воротом.

Монолитная неразборная улитка

Станок торсионный

Торсионное оборудование для ковки предназначено для скручивания прутка вдоль оси.

Торсионы — ручная ковка

Для изготовления такого станка своими руками потребуются следующие материалы и инструменты:

  • стальной лист;
  • двутавр;
  • слесарные тисы;
  • крепеж;
  • углошлифовальная машина;
  • сварочный аппарат;
  • приводная станция, которая состоит из редуктора и электрического двигателя.

Станок гнутик

Этот тип оборудования применяют для гиба пруткового материал или труб под определенный радиус и угол. Работа на таком оборудовании не требует приложения значительных усилий, а после обработки на нем, металл не изменяет свою структуру.

Гнутик для холодной ковки

Гнутики работают следующим образом. Для получения готового изделия заготовку устанавливают между гибочным валом и упором. Гибкий вал оказывает давление на заготовку, а упор, не дает ей деформироваться полностью.

Станок волна

Оборудование этого типа позволяет изготавливать изделия волнообразного типа из круга, квадрата и других типов проката. С его помощью получают такие детали, как волны и зигзаги.

Волны для выполнения волнообразного изгиба заготовки

Универсальный станок для холодной и горячей ковки НК-1Оборудование марки НК—1 это установка, в состав которой несколько блоков и позволяющий выполнять множество операций и изготавливать различные кованые детали, например, завитки, кольца и пр. Оборудование этой марки позволяет наносить рисунок на металлические полосы, трубы и другие виды профиля. При этом применяют метод холодной деформации.

Станки для холодной ковки своими руками

На самом деле качественные самодельные станки для выполнения холодной ковки встречаются нечасто. По-настоящему качественное оборудование возможно получить только в заводских условиях с использованием металлорежущего оборудования, термических установок и пр.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Самостоятельное изготовление станка для холодной ковки - Школа по утеплению дома

ГлавнаяТрубы для отопленияСамостоятельное изготовление станка для холодной ковки

31.01.2017

Очень популярными благодаря своей красоте и изысканности давно стали изделия из металла, сделанные при помощи ковки. Такие декоративные элементы достаточно дорогостоящие и не всегда есть возможность заказать себе все желаемые украшения в интерьер или загородный дом. Но, помимо горячего вида ковки, которая нужна для того, чтобы создавать металлические декоративные конструкции, есть холодная ее разновидность. Последний вариант можно реализовать самостоятельно, для этого понадобиться соорудить станок для холодной ковки своими руками, после чего можно будет приступить к реализации всех задумок и идей.

Станок для ходолной ковки своими руками

Разновидности станков

В основном все приспособления, которые предназначены для изготовления деталей из металла при помощи ковки холодного типа характеризуются ручным приводом. По принципу электропривода работают немногие из них, хотя соорудить такую конструкцию можно с каждым из приспособлений. Единственный вопрос относительно привода – это целесообразность, потому как затраты на энергоресурс, который питает агрегат и сложность процесса установки механизма могут не оправдывать себя, если соотносить их с количеством выполняемой работы и ее регулярностью.

В таблице указаны все приспособления, которые работают за счет привода ручного типа, относящиеся к процессу холодной ковки.

УстройствоКраткое описание
ТвистерПри помощи такого устройства происходит закручивание металла, формирование спиралей и завитков, имеющих узкую сердцевину.
Станки торсионного типаПри помощи такого станка происходит закручивание прутов винтового типа, а также возможно изготовление спиралей большой величины и филаментов (корзинок, фонариков и луковиц).
Инерционно-штамповочные станкиПредназначаются для того, чтобы изготавливать соединительные части меду декоративными составляющими, делать узорные наконечники и различный мелкий рисунок и рельеф.
Станки для гибкиСуществует несколько разновидностей таких станков: нажимного, протяжного и комбинированного типов. Первая разновидность нужна для того, чтобы получать волнообразные изгибы или зигзагообразно изогнуть прут. Протяжная разновидность востребована, когда необходимо изготовить кольцо, завиток или спираль, имеющую широкую сердцевину. Используя комбинированную разновидность можно соорудить любой из перечисленных элементов.

Справка: очень часто в некоторых источниках можно встретить название станков, предназначенных для кручения также как и для станков, которые делают навивку — твистеры. Однако это не совсем верно, станки, которые закручивают металл – это станки торсионного типа.

Видео по изготовлению станока для холодной ковки своими руками.

Отличия холодной ковки

Существует такое понятие как «штамповка», которое иногда путают с холодным типом ковки. Сама же холодная ковка имеет 2 принципа, по которому может происходить этот процесс. В таблице указаны различия процессов.

ПроцессОписание
ШтамповкаПроцесс штамповки можно описать как выдавливание определенных фигур при помощи пуансона, который работает при высоком уровне давления. Примером процесса  штамповки служит алюминиевая банка. Нагрев металла при этом не используется. Возможность применить такую технологию дома вряд ли возможно, поскольку невозможно создать для этого необходимые условия.
Холодный тип ковки (наклепывание)Такая разновидность холодной ковки, по сути, есть наклеп, а именно проводится в процессе определенное число ударов очень большой силы, что позволяет структуре металл изменяться и становиться необходимых параметров по размеру и форме. Такая манипуляция проводится при помощи молота, который также можно соорудить своими руками.
Холодный тип ковки (гнутье)Иная разновидность – это гнутье. При такой технологии металл по структуре остается прежний, не меняя своих характеристик. Этот тип ковки возможен для использования дома, для него лишь нужно заняться созданием станка для холодной ковки своими руками.

Ковкой холодного типа, которая проводится по принципу гнутья заниматься довольно просто, особенно если имеется специальное оборудование стационарного типа, которое облегчает существенно процесс. Преимуществом такой разновидности является и то, что собрать практически любой станок для холодной ковки своими руками можно без больших затрат на это.

Видео обзор ручного станка для ковки металла

Устройство станков для ковки по холодному типу

Каждое приспособление для того, чтобы можно было заниматься холодной ковкой, имеет свои особенности и параметры. Чтобы беспрепятственно можно было сделать станок для холодной ковки своими руками, необходимо разобраться, что представляет собой каждый из них.

СтанокУстройство
Гибочные станки Конструция этого устройсвта такова, что при помощи изменения роликов и клиньев меняется размер волн и изгибов. Им возможно изгибать прутья до 16 мм. Единственный нюанс этого устройства- его нельзя сделать самостоятельно, потому как требуется обрабатывать и вытачивать много деталей точного размера. Стоимость такого приспособления невелика.
Твистер Работает агрегат благодаря оснащению его специальным шаблоном, к которому придавливается обрабатываемый кусок металла. Давление при этом должно быть очень большим, поэтому те, кто работают на твистере, должны обладать достаточной силой для этого. Кроме этого, сохранность самого шаблона обеспечена наличием упорного рога (концевого). Что касается серединного рога, который иначе назван обводящим, то  его следует делать таким образом, чтобы он мог менять свое положение и быть в нем зафиксирован. От этого зависит эффективность работы, особенно для тех, кто приступает к процессу впервые.
Основание с проставкамиТакой агрегат позволит сделать узоры абсолютно любых вариаций. Сама по себе конструкция очень проста и представляет собой пластину из прочного и надежного материала, в которую вкручены проставки на определенном расстоянии. Для таких целей можно использовать болты с размерами от м8 до м24. Толщина металла при этом зависит только от мастерства того, кто работает на станке. В основном такое приспособление хорошо подходит для металла с толщиной 6 мм.
Улитки Станок-твистерС воротом Такая установка представляет собой пластину-основу, на которой находится специальный виток. Такой виток используется в качестве шаблона для будущего изделия. Особенность станка в том, что «улитка»-шаблон разделена на несколько частей, которые закреплены между собой при помощи специальных соединительных элементов, что позволяет во время работы шаблону варьировать по форме, чем и создаются различного рода волны и изгибы. Минусы в такой конструкции тоже есть, поскольку для того, чтобы изготовить такой станок для холодной ковки своими руками необходимо подбирать очень прочный материал, которой не согнется со временем. Также продумывать соединительные петли, которые достаточно уязвимы, учитывая величину силы, с которой происходит весь процесс сгибания металла.
Рычажного типа В таком типе станка «улитка» шаблон прикреплен очень прочно к основанию. Производительность у него за счет такого факта меньше, однако, надежность больше. при помощи специального рычага осуществляется прижим металлической пластины к шаблону, одновременно в процессе необходимо перемещать передвижной ролик. Чтобы сделать такой станок для холодной ковки своими руками можно использовать стальной материал, который отличен свей прочностью, а ролик можно выполнить из обычного роликового подшипника. В целом конструкция схожа с трубогибом.
Торсионный станок Такое устройство хорошо поможет в винтовом скручивании прутьев.  Такой станок делается из основы цилиндрической формы из металла и двух крепежных и одновременно скручивающихся элементов. Желательно оснастить такую конструкцию специальной парой лап, которые не будут давать обрабатываемому металлу гнуться не так как необходимо. Принцип работы на станке таков, что прут помещается в удерживающие его элементы, с одного конца зажимается, а с другого конца с помощью вращающегося шпинделя закручивается до нужного размера винтовой волны.

Оснащение электроприводом торсионного станка для холодной ковки

Для того, чтобы повысить не только эффективность работы на агрегате для холодной ковки, закручивая в винтовую волну прутья, но и увеличить скорость, а также обеспечить стабильность и не подвергаться переутомлению, можно установить привод электрического типа.

Работая вручную достаточно непросто сделать все элементы декорирования из металлических прутьев одинаковыми, поскольку равномерность вращательного момента при такой ситуации будет сильно варьировать. Для того чтобы избежать ошибок при изготовлении изделий можно воспользоваться:

  • полуосью от автомобиля, которая установлена на ведущем мосту;
  • также понадобится зубчатая пара дифференциала;
  • для защиты стоит воспользоваться кожухом.

Из перечисленных приспособлений можно соорудить электрический привод к торсионному станку. Такой двигатель лучше чтобы не превышал показатели мощности в 900 об/мин и 3 кВт.

Построение завитка для станка своими руками

Прежде чем приступать к созданию станка для холодной ковки своими руками необходимо уметь рассчитывать параметры шаблонной спирали, потому как специальных программ для таких целей практически нет. Такой шаблон должен быть не только грамотен со стороны технической, но еще и иметь привлекательный вид.

В основе расчетов такого шаблона положена логарифмическая спираль. Некоторые нюансы при построении можно выделить в следующий список:

  • начало построения берется в точке R0;
  • радиус поворота будет равен фиксированному углу;
  • показатель длины такого угла должен быть умножен на расхождение витка;
  • расхождение в стандартном варианте в основном берется равное 1,2;
  • для простоты расчетов, а также сохранения точности угол изгиба лучше всего брать угол в 45 градусов;
  • если есть необходимость построить шаблон, который будет иметь более плотную спирать, то следует прибавлять к величине радиуса 8ую часть (s) единичного расстояния от спирали;
  • что касается r0, то он должен быть равен по величине поперечного сечения размера диаметра, которым обладает заготовка для спирали.

Важно: r0 может принимать любое значение, все зависит от того, каких характеристик для заготовки металл используется, а именно от его плотности.

Учитывая все нюансы можно приступать к изготовлению «улитки»-шаблона, для этого лучше всего уметь решать уравнения, имеющие кубическую степень и выше. Точной формулы для расчетов такого устройства не имеется, но то, которое позволяет добиться оптимального результата, есть.  Последовательность при построении спирального шаблона может быть такой:

  • первостепенно определяется начальная точка r0;
  • витки, которыми будет обладать шаблон, берутся произвольно, их количество может быть любым;
  • используя табличные данные, следует произвести расчет поперечника (b), при этом следить за тем, чтобы он был меньшим по ширине в проеме под шаблон;
  • пользуясь формулой, проводится расчет радиуса R;
  • последний шаг – это перенос всех полученных точек в соответствии с масштабом, после чего можно приступать непосредственно к построению. В процессе допустим подгонять пользуясь аналогичной формулой радиус R в окончательном варианте.

Справка: если появится необходимость провести расчеты промежуточных значений, то делается это в соответствии с геометрической пропорцией.

Сооружение станка для холодной ковки

При составлении чертежа для дальнейшего создания шаблона для станка лучше всего позаботиться о том, чтобы он имел максимальное количество различных вариаций касаемо изгибов и волн. Имея такие заготовки можно создать станок для холодной ковки с множеством сменных насадок, что будет давать возможность изготавливать различные узоры и вензеля.

Последовательность действий при создании устройства:

  • Изначально понадобиться металлическое полотно, размер которого будет зависеть от количества узоров, размещаемых на нем. Размещать сами шаблоны следует таким образом, чтобы было место для изготовления изделий, потому как в процессе материал с насадок может смещаться из-за нехватки места. Также при недостаточном удалении друг от друга шаблонов, могут возникнуть осложнения в работе.
  • Что касается самих вариаций шаблонов, то они могут быть как простыми, так и содержать не один поворот вензеля. Можно сделать подобную улитку лемешного типа и продумать конструкцию изгибов в разобранном и собранном состоянии. При этом стоит быть внимательными при подборе материала для фиксации раздвигающихся частей – он должен быть максимально прочным.
  • Смену насадок можно обеспечить, сделав прорезь прямоугольной формы, в нее можно будет вставлять сменные шаблоны для ковки. Прикреплены они все должны быть к металлическим пластинам, имеющим форму прямоугольника. Крепление таких насадок обеспечено будет при помощи болтов.

Видео инструкция

Сборка устройства

Такой вариант станка используется для примера по причине его простоты. Зная основные принципы и последовательность конструирования оборудования, его можно модернизировать по своему желанию. Чтобы собрать все части оборудования в единое целое, необходимо будет воспользоваться:

  • дрелью с твердосплавным типом сверл;
  • аппаратом для сварки;
  • пилой, разрезающей металл, либо ножовкой;
  • металлическим полотном выбранного размера;
  • круглой трубой из металла;
  • прутом металлическим;
  • разной величины подшипниками;
  • болтами размером м8.

Чтобы собрать станок для холодной ковки своими руками необходимо воспользоваться проверенной последовательностью действий:

  1. Изначально необходимо собрать стойку, которая будет служить опорой. Для этого все ее составляющие (отрезы трубы одинакового размера и сочленения между ними с верхнего и нижнего краев) необходимо соединить в единое целое. Конструкция по внешнему виду может напомнить табуретку. Соединение проводить при помощи аппарата для сварки, а нарезаются отрезки пилой.
  2. Следующим шагом является нарезка листов из металла. Должны получиться круги равных диаметров и четыре треугольника, имеющих равные стороны. Элементы треугольной формы необходимо приварить на низ соединенной конструкции труб таким образом, чтобы подучилось нечто подобное пирамиде. Основание, которое имеет более широкую площадь необходимо приварить в центральной точке вырезанной окружности.
  3. Четыре планки, которые расположены горизонтально необходимо присоединить к кругу с уже приваренным элементом. Произвести это следует, используя болты, для этого понадобится дрель, чтобы проделать отверстия.
  4. Следующий шаг – сооружение рукояти. Чтобы это сделать нужно воспользоваться двумя прутьями различной длины. Определить их размеры можно, соотнеся их с диаметром круга. Один прут должен быть соизмерим с диаметром, другой немного превышать его размер. Сгибая первый прут, следует соблюдать угол в 30 градусов при этом. Оба прута после этого приварить друг к другу, после чего в нижнюю часть вварить еще один прут. Также должна быть перемычка между первыми двумя отрезками, к которой присоединяется сваркой рычаг, который должен сохранять направление в сторону сооружения из прутьев.
  5. Подшипник для будущей вариабельности направлений в устройстве необходимо прикрепить к концу присоединенного рычага, а также к отрезку, находящемуся внизу конструкции. Верхний отрез служит креплением для катушки из металла, устанавливать которую необходимо горизонтально – она дает возможность загибать металл. С нижней стороны отрезка, где имеется свободный конец, следует проделать отверстие, равное по диаметру размеру сечения трубы.
  6. Последнее действие в алгоритме действий при сооружении станка для холодной ковки своими руками будет соединение сконструированной рукояти с  частью устройства похожей на «пирамиду». Фиксация этих элементов после одевания рукояти производится гайкой широкого диаметра, к которой предварительно необходимо приварить металлический круг, который позволит крепить сам шаблон для станка. Далее «улитка»-шаблон присоединяется сваркой.

Заключение

Кто решил всерьез заняться ковкой и сделать станок для холодной ковки своими руками, следует быть очень скрупулезными на этапе создания чертежей и расчетов. В остальном процесс создания достаточно прост, а разобравшись в принципе конструкции оборудования, можно придумывать ему различного рода вариации, которые помогут совершенствовать изделия.

v-teplo.ru

Холодная ковка: станки и приспособления для художественной ковки

Сначала немного физики. Ковка как процесс в целом – это обработка металлов с помощью их разогрева. Молоты, наковальни, печи, могучие кузнецы в кожаных фартуках – это все про горячую ковку и классическое кузнечное дело. Там профессионалы, дорогое оборудование, отдельные помещения – занятие не из дешевых. Мы же говорим о совершенно другом процессе – холодной ковке.

Если разобраться, эта технология ковкой не является. Правильнее ее было бы называть сгибанием металлических прутьев, иногда ее называют «гибкой». Но, поскольку в многочисленных рядах мастеров работ по металлу уже устоялся термин «художественная холодная ковка», то мы с вами будем использовать общепринятые термины.

Особенности холодной ковки

Вся художественная ковка состоит из сплошных изгибов, волн, завитков – все они разной величины, в разнообразном сочетании. Руками металл не погнуть, даже если он самый мягкий. Поэтому главный единственный метод холодной ковки – обработка металла станком. Для каждого металлического элемента существует свой инструмент.

Примеры художественной ковки.

Первым делом нужно обзавестись ими, но сначала разобраться с видами станков для холодной ковки. Сложность такого оборудования невысокая, стоимость – тоже.

Если вы собираетесь заниматься кузнечным творчеством для себя, вам будет вполне достаточно несколько приспособлений с ручным приводом. Темп работы на ручном оборудовании медленный, зато гораздо ниже затраты на изготовление и использование. Электрические приводы понадобятся только в случаях коммерческой ковки на заказ, тогда овчинка будет стоить выделки.

Специальные станки для холодной ковки – это целый букет вариантов, они бывают с ручным управлением или с электромоторами, самодельные или покупные. Чтобы воплотить в металле все мыслимые и немыслимые художественные идеи, вполне хватит 5 – 7 видов. Как минимум, половину из них можно изготовить самостоятельно.

Главное – помнить, что холодная ковка металла по плечу любому, у кого есть желание и упорство. Перед тем, как принять решение о начале работ по холодной ковке, нужно разобраться с некоторыми нюансами этой технологии и видами специального оборудования.

Классификация станков

Виды станков для холодной ковки.

Станки для холодной ковки делятся на четыре основных вида:

  • Твистеры или улитки закручивают спирали с плоской поверхностью и узкими ядрами, чаще всего эти станки используются для ручной холодной ковки.
  • Торсионные виды приспособлений предназначены для изготовления скрученных объемных спиралей.
  • Гибочные виды – для спиралей с широкими ядрами.
  • Инерционно-штамповочные – для декоративных хомутиков и обработки концов всех элементов.

Перед детальным описанием каждого вида пройдемся по технологиям холодной ковки, их всего три:

  • Вытяжка: это раскатка и удлинение металлической заготовки, процесс похож на раскатку теста скалкой. В ковке таким образом работают прессовочные валики. Этой технологией готовят лапки, хомутики, пики.
  • Кручение: скручивание детали вдоль оси, см. ниже подробное описание.
  • Гнутье: изгибы металла по шаблонам в разных направлениях.

Твистеры или улитки?

Описание станков для ковки.

И те, и другие – это одно и то же. Самый популярный станок для холодной ковки среди широких масс кузнечной общественности. В самом деле: на первый взгляд станок кажется чересчур примитивным.

Но в нем простота объединена пополам с гениальностью:

  • его легко сделать самим;
  • он дешевый;
  • он чрезвычайно удобен в работе;
  • с его помощью можно изготовить целые массивы красивейших металлических кружев.

По принципу действия твистеры являются разновидностью гибочных станков, о них см. ниже, с некоторыми усовершенствованиями, на них спокойно могут работать новички. Одним словом, улитка или твистер – поразительный станок по всем возможным критериям: простоте изготовления, широким художественным возможностям, дешевизне и удобстве в работе, других таких просто нет.

Твистеры встречаются в двух инженерных вариантах:

  • С воротом и поворотным лемехом с принципом жесткой фиксации изделия на поверхности и поворота улитки по часовой стрелке. Поворот производится рычагом, чаще всего ручным. Это самый демократический станок холодной ковки профилей: на нем можно работать одному даже в квартире. Недаром в рунете самое большое число ссылок, касающихся холодной сварки, наполнены картинками, чертежами и видеороликами с действием именно поворотных улиток. Все, кто с них начинает, чувствуют себя мастерами и спешат поделиться собственными находками в кручении плоских завитушек. Так что этому станку можно добавить еще несколько очков за повышение самооценки мастера – это всегда важно, а особенно в начале работ. Максимальное количество возможных завитушек – 5.

У этой улитки есть слабые стороны, куда ж без этого. Все дело в складном лемехе: важен и правильный материл, из которого его нужно делать, и сложность изготовления сочленений звеньев лемеха. Эти сочленения должны быть чрезвычайно точными – именно ими выполняется форма завитка. В конструкции и материале сочленений нужно учитывать многократные повторения поворотов с серьезной рабочей нагрузкой. Второе и последнее слабое место – эксцентриковый зажим детали.

  • Чемпион по популярности и положительным моментам в работе! Рычажная улитка с неподвижным шаблоном и обводным роликом. По своей сути это трубогиб. Нужно сразу заметить, что этот вариант по производительности труда уступает твистеру с воротом и лемехом. Во-вторых, для него не подойдет никакая столешница, здесь нужна будет настоящая стальная станина с креплениями на опорной поверхности. Станину дома не поставишь: на рычажной улитке можно работать только в мастерской.
Станок для придания рельефной поверхности.

Еще одна особенность рычажной улитки – медленный темп работы. Завить можно 3 – 4 завитушки, чуть меньше, чем с воротниковой улиткой. Тем не менее, плюсы рычажной улитки перевешивают все ее минусы:

  • Все элементы станка могут быть сделаны из обычной стали.
  • Вместо прижимного ролика, который не делается из обычной стали, можно использовать подшипник.
  • Материал станины и других деталей позволяет рассчитывать на долгое использование станка.
  • Большее разнообразие завитков – можно изменять их формы с изгибами в обе стороны (в первом варианте улитки это невозможно).
  • Удобнее работать с концами деталей, которые можно крепить.

В этом чемпионском подразделе можно сделать небольшое чемпионское резюме в виде совета новичкам: в дебютных художественных работах по холодной ковке лучше начинать с рычажного твистера – улитки с неподвижным шаблоном и обводным роликом.

Торсионы от слова торс, торсионные станки

Технология создания завитков.

Скручивание вдоль торса, и этом сказано многое. Торсионный станок для холодной ковки предназначен для винтового продольного скручивания прутьев. Если разобраться, то скручивать их можно без станка: достаточно зажать в тисках один конец, подставить чурбак под другой конец, скручивать прут в направляющей трубе. Все просто, но мы говорим сегодня о художественной ковке, поэтому качество скручивания с учетом мельчайших нюансов – требование номер один. Поэтому скручивать прутья, хоть вдоль, хоть поперек, лучше с помощью станков.

В отличие от твистеров, торсионное оборудование вполне можно сделать самостоятельно, подавляющее большинство торсионов в народе – самодельные. Для этих станков тоже нужна прочная станина с такими же прочными креплениями на опорной поверхности. Прутья в правильных торсионах удерживаются в патронах с квадратным сечением, которые фиксируются зажимами.

Все было бы элементарно, если бы среди мастеров холодной ковки не считались особым шиком художественные фигуры типа корзинки, фонарика или шишки – фигурных утолщений из нескольких скрученных прутьев. Все они называются загадочно – филаментами. Для их изготовления в торсион нужно вставлять уже пучок прутьев меньшего размера, чаще всего 4 – 5 штук.

С шишками и фонариками придется повозиться – ветви из прутьев нужно разводить вширь вручную, что очень непросто и требует приличного навыка. Для качественных филаментов, предмета гордости кузнецов, на торсионах крепятся специальные бабки с шпинделями с винтовой подачей. Хлопотные элементы, но для воплощения художественных замыслов и эстетики металлов – без филаментов никуда.

Внимание! Торсионные станки – единственное кузнечное оборудование для холодной ковки, в котором электрический привод оправдан и целесообразен при любом объеме работ. Это действительно так, уж больно утомительная и нудная работа с ручным приводом шпинделя. Но это не главная причина. Ручным способом невозможно добиться равномерной скрутки, для этого нужно очень равномерное вращение.

Инерционно-штамповочные станки

Этот вид оборудования напоминает прессы или прессовочные валики, которыми молодые мастера иногда пренебрегают. А зря: без фасонных хомутиков для соединения деталей и оформленных наконечников прутьев работа никогда не будет иметь эстетичного вида. Эти прессы работают как маховик, в котором боек бьет по месту штампа. Декоративные детали мелкие, точность их изготовления должны быть очень высокой, поэтому этот вид станков не нужно даже пытаться сделать своими руками.

Все бы хорошо, да только инерционно-штамповочные прессы – дорогое удовольствие. Но здесь можно найти решение, назовём его «интегрированным кузнечным решение». Разного рода наконечники очень просто сделать способом горячей ковки. Для этого совсем не обязательно быть опытным мастером. Либо сходить в гости в мастерскую горячей ковки, либо самому завести изящный кузнечный горн – можно легко и недорого смастерить из подручных материалов. Для такой мелкой работы своя отдельная кузня не нужна, дел всего ничего – разогреть металл.

Гибки или гнутики

В практике гибочные станки чаще называют «гнутиками». Но среди мастеров ковки гнутик – это самый популярный станок для холодной ковки, который делает металлические волны и зигзаги. Это оборудование настольное и довольно простое по своей конструкции. Но его лучше купить, чем делать самостоятельно. Дело в том, что в этом виде ковки нужна очень высокая точность обработки деталей. Стоит гнутик для холодной ковки совсем недорого, особенно для труб меньше 12 – 16 мм.

Ручные станки для холодной ковки в виде гибок сделать своими руками все-таки возможно. Единственная деталь такого станка, которую нужно будет купить – это вальцы. Их нужно делать только из специальной стали: или инструментальной, или хромоникелевой. Само оборудование для холодной ковки можно выполнить из скоб и дуг с ограничителями, которые будут определять контур волны. Волны тогда могут получиться самые разнообразные, что требуется.

Станок своими руками

Самодельный инструмент для холодной ковки – вещь вполне реальная, но времени и сил его изготовление заберет немало. Поэтому решение должно быть взвешенным, а подготовка, включая чертежи, должна быть серьезной и полноценной. Самым подходящим местом может стать гараж сарай, или хозблок. Конструкция станка зависит только от одного фактора: что вы собираетесь делать, какую продукцию выпускать?

Не нужно забывать, что многие элементы ковки можно выполнять и без специальных приспособлений. Например, с помощью обычного трубогиба, который вполне годится как вариант упрощенного станка для холодной ковки – с ним много чего можно сделать.

Он так же прост и недорого в исполнении. На запрос «как делать станки для холодной ковки» вы получите огромное число ссылок на видеоролики с советами «от бывалых». Большинство из них – по делу и от души, они очень помогут в принятии окончательных решений.

Соединение деталей и покраска

Теперь все завитушки нужно собрать в единое полотно. Работа непростая, но очень благодарная: именно на этом этапе начинает реализовываться главная художественная идея. А между тем, на этой стадии можно легко все испортить. Сделать это просто: начать соединять детали сваркой, а потом пройтись болгаркой для зачистки.

Но мы с вами уже говорили про профессиональное честолюбие мастеров холодной ковки, которое можно только приветствовать. Намного эффектнее будут смотреться специальные хомутики П-образной формы, которые штампуются на инерционных станках. Не лениться, а хорошенько поработать с хомутиками – вот залог успешного завершения ковки изделия.

Кручение металла на станке.

Теперь о покраске. Слава богу, сейчас есть чем красить: благодаря современным строительным технологиям, в продаже огромное количество красок на любой вкус, кошелек и, главное, назначение. Красок для металлов – бессчетное число. Чаще всего применяются специальные акриловые краски по металлу или кузнечные эмали.

Очень часто по совершенно неизвестным причинам мастера кузнечного дела предпочитают финишное покрытие краской с пигментом из кузнечной патины – «под старину», показывая при этом удивительное единодушие во вкусах. Если вы являетесь заказчиком ковки, то вам нужно вовремя остановить мастера, чтобы предложить ему свой вариант цвета и фактуры покрытия. Ну а если серьезно, то кто сказал, что ковка должна быть темной и под старину? А белая? Цветная? Вот уж где необъятное пространство для самых смелых художественных решений.

Резюме как по маслу

Виды штампов и готовые завитки.

Хороший рассказ всегда легко заканчивать – выводы ложатся сами, в рамках логики и приоритетов.

В нашем обзоре технологии холодной ковки стройность выводов налицо:

  • Холодная ковка – чудесная технология, позволяющая объединить то, что в другие процессах объединить невозможно:
  • практическую пользу в хозяйстве;
  • возможность художественного творчества;
  • изобретение и применение собственных инженерных находок;
  • простота и реальность выполнения для новичков;
  • повышение самооценки как мастера и как жильца дома с элементами художественной ковки.
  • Приспособления для холодной ковки можно самостоятельно и качественно, лучше начать со станков улитки и сгибки.
  • Ручное оборудование целесообразнее делать с ручным приводом. Электрический вариант использования – слишком ресурсный. Единственный вид станка, который лучше сделать сразу с электроприводом – торсионный. Качество скручивания прутьев будет в этом случае намного выше.
  • В изготовлении кованых изделий холодным способом не помешает «помощь» от горячей ковки. Станок для наконечников и других мелких декоративных элементов самостоятельно сделать невозможно, а покупной стоит немалых денег. Наш совет – выполнить декоративную мелочь горячей ковкой. Маленький и аккуратный горн в хозяйстве не помешает. Да и будет способствовать профессиональному росту: начать с холодной ковки, прийти к настоящему кузнечному мастерству…
  • Не стоит замыкаться в стереотипной покраске кованых изделий «под старину». Современные краски и повсеместная эклектика в дизайне делают возможным самые неожиданные цветовые и фактурные решения в работах по металлу.

tutsvarka.ru


Смотрите также

 
ООО "ЭлитСтрой" - производство и продажа пеноблоков
Карта сайта.XML.