Кузнечное дело – это нелегкий физический труд, требующий специального оборудования в совокупности с профильными знаниями и опытом мастера. Однако для изготовления некоторых художественных элементов необходимо просто согнуть заготовки под нужным углом. Деформация металла может выполняться без нагрева механическим способом, для этого применяются станки для холодной ковки. Какими особенностями обладают подобные агрегаты – речь пойдет в данной статье.
Выбор инструментов и материалов для ковки. Советы для начинающих художников по металлу. Описание процесса ковки, особенности и предостережения.
Основное рабочее усилие, необходимое для деформации материала, примет на себя опора, поэтому основание будущего станка должно быть прочным. Для этой цели подойдет двутавр или пара швеллеров, сваренных между собой. Устойчивость основанию добавят лапы из аналогичного профиля, приваренные к общей конструкции. Далее можно заняться изготовлением других узлов – задней бабки и шпинделя.
В каждом из узлов самодельного станка холодной ковки своими руками патроны, предназначенные для размещения в них заготовок, должны иметь прочные винтовые зажимы (с целью надежной фиксации). По причине уменьшения длины обрабатываемой детали при скручивании задняя бабка всегда выполняется скользящей. Допускается соорудить бабку из тисков, закрепив их на основании болтами, имеющими типоразмер не менее М16. На одной оси с узлом зажима устанавливают втулку для подвижной части станка, в которой предварительно сверлят отверстия для прижимных болтов.
Подвижная часть шпинделя проворачивается ручкой, состоящей из 4-х рычагов, которые имеют достаточную длину, чтобы гасить усилие, прикладываемое для вращения. Можно добавить резиновые втулки для защиты рук от проскальзывания.
Главное отличие в сборке универсального самодельного станка для холодной ковки заключается в конструкции подвижной части. Она должна предусматривать винтовую подачу при изготовлении фонарей и корзинок и фиксироваться при обычном скручивании металла. Поэтому подвижную часть снабжают комплектом из двух шпинделей – гладкого и винтового. В таком исполнении для скользящей бабки необходим стопорный винт для фиксации.
Полезный совет! Если необходимо выполнить заготовку, скрученную не по всей длине, а только на определенных участках, к конструкции станка добавляются ограничители. Они выполняются по типу задней бабки – с винтовыми зажимами и возможностью скольжения.
Работы на торсионном станке физически утомительны, получить качественные изделия в большом объеме сложно. Поэтому внесение электропривода в конструкцию будет целесообразным решением.
Как сделать станок для холодной ковки гнутик
Станок гнутик монументален, массивен, прост в конструкции и сборке, однако сложен в поиске и подгонке деталей. Его назначение – гнуть под разным углом заготовки, поэтому усилие на все узлы будет одинаково большим, а значит, требования к деталям сборки высокие.
Для основы станка подбирается толстая стальная рама. Стоит учесть, что станок будет крепиться на стол. Обычно делают крепеж болтовым соединением, например, как у тисков. В центре рамы выполняется направляющая, которая будет подвижна. Она приводится в действие эксцентриковым механизмом, который, в свою очередь, закрепляется на раме-основании. Дополнительно устанавливают три упора, создавая своеобразную «вилку» – это рабочие элементы конструкции. В зависимости от профиля сгиба их меняют: круглые валики – для выполнения волны, «молоточек» – для формирования углов.
Рабочие элементы изготавливают только из конструкционной стали. Их прочность – это надежность всего оборудования. Обработка и подгонка подобных изделий требуют исключительно профессиональной оснастки. Поэтому, если есть сложности в заказе, покупке или изготовлении основных узлов, то будет целесообразно купить станок для холодной ковки гнутик в магазине. Стоимость его невысока, но он сможет дополнительно пригодиться для сгибания труб.
Станок улитка для холодной ковки своими руками: варианты исполнения
Алгоритм сборки самодельного станка для холодной ковки своими руками довольно прост и понятен. Только при создании улитки возможны три варианта конструкторской идеи, да и то весьма приблизительные. Каждый мастер видит исполнение завитка или спирали, а также последовательность изгиба заготовки по-своему.
Как и любой творческий процесс, изготовление улитки для холодной ковки своими руками начинается с основ – конструирования ключевых узлов станка. Применительно к данному случаю – это каркас, столешница и основной вал с рычагом вращения.
Каркас или стол для улитки обязательно делают металлическим. Дерево совершенно не подходит для данной конструкции: длительные и сильные нагрузки разрушат его за несколько применений. В качестве используемого материала будут уместны уголок, толстостенные трубы или швеллер. Для столешницы тоже понадобится металл – лист толщиной не менее 4 мм: чем толще, тем надежнее. Вал и рычаг – это основной узел, который будет заставлять металлическую заготовку изгибаться по заданному шаблону. Рычаг соединяется с одной стороны с роликом, который гнет заготовку, а с другой – с основным валом.
По типу исполнения станки улитка бывают трех вариантов:
- монолитные с неподвижным шаблоном изгиба;
- со съемными конструкциями изгиба, которые позволяют сделать завиток разного вида;
- с разборными конструкциями завитка и вращающейся столешницей для получения сложных профилей изгиба большой точности.
Чертежи станка холодной ковки улитка своими руками
Многие мастера, которые берутся за изготовление станков впервые, пренебрегают конструкторским этапом, строят шаблоны «на глазок», а разработкой и модернизацией узлов занимаются непосредственно в процессе сборки. Чертеж улитки для холодной ковки своими руками стоит сделать на этапе подготовки. Он поможет избежать некоторых тонких нюансов при сборке, а также значительно сократит время процесса изготовления.
Необязательно следовать тем чертежам, которые сделал другой мастер. Доступность материалов изготовления или условия сборки могут отличаться, а также вполне вероятно, что видение готовой конструкции тоже может быть другим.
Один из вариантов конструкции:
1 - лемех улитки; 2 - основа станка; 3 - прижимной валик; 4 - рычаг для управления прижимным валиком; 5 - крепление основы; 6 - палец для фиксации лемехов; 7 - паз для прижиного валика; 8 - ось рычага управления; 9 - пружина для прижатия валика; 10 - фиксатор для заготовки; 11 - ведущий лемех улитки; 12 - основная ось; 13 - рычаги
Схема станка улитка для обработки изделий методом холодной ковки
Особенно важен чертеж для построения шаблонов завитков своими руками. Видео оборудования для холодной ковки поможет правильно рассчитать и построить пропорциональную спираль. Данный этап необходим для того, чтобы завиток, изготовленный на самодельном станке, имел эстетичный вид.
Полезный совет! Шаблоны для улитки строят по правилам математических спиралей, учитывая количество витков, их плотность, ширину проема под оборудование на станке и начальный радиус входа в завиток.
Изготовление улитки: как сделать станок своими руками
Монолитный станок – это самая простая конструкция улитки. Шаблон спирали наносится непосредственно на столешницу. Затем, следуя рисунку, вырезается несколько частей из толстого металла. Их приваривают к столешнице, соблюдая нанесенную ранее разметку. Работа на улитке такого типа продвигается медленно, но станок позволяет гнуть как заготовки симметричного диаметра, так и полосы металла, которые укладывают плашмя, без вертикальных деформаций.
Монолитный станок может иметь альтернативный вариант конструкции, когда основание делается не фиксированным, а с возможностью поворота. Для заданного вращения и облегчения физического труда используется червячный механизм.
Как усовершенствовать своими руками станок для холодной ковки улитка
Самодельная улитка необязательно должна содержать только простые элементы. Можно собрать сразу усовершенствованную модель. Например, что делать, если завитки понадобятся разных форм, причем с различным рисунком спиралей? Собирать для каждого образца отдельный станок было бы нецелесообразно. Поэтому вместо наглухо приваренного единичного шаблона на столешнице создают ряд съемных вариантов с разным рисунком. В конструкцию вносят коррективы, которые позволяют менять шаблон, устойчиво закреплять его, сохраняя при этом общую надежность станка.
Самым профессиональным из моделей улиток признан станок, где столешница вращается, а шаблон завитка делают из нескольких разборных сегментов. Стоит отметить, что все секции изготавливают с высокой точностью. В домашней мастерской реализовать это сложно, поэтому производство узла заказывают в мастерских или на заводе. Кривизна шаблона меняется с помощью регулировочных винтов, а на поверхности столешницы выполняют ряд отверстий, которые будут фиксировать сегменты шаблона в заданном положении. Подобным способом можно выгнуть любой вид завитка.
Сделать станок для холодной ковки своими руками, чертеж которого поможет выполнить данную задачу, довольно просто, если разобраться в принципе его действия и конструктивных особенностях. Важно при этом все рассчитать тщательным образом и выполнить замеры. Не исключено, что кому-то удастся придумать собственные новые варианты или усовершенствовать существующие модели.
Самодельные станки для холодной ковки металла своими руками: видео инструкция
Любуясь красотой ажурной металлической ограды или восхищаясь невероятным витым узором на перилах железной лестницы, мало кто задумывается о том, что изготовлены они методом холодной ковки. Научится воплощать красоту в металле можно без особых усилий. Для этого достаточно обладать минимальными навыками работы с металлом и иметь специальные станки для холодной ковки.
Что такое холодная ковка? Какие нужны для неё станки? Что можно изготовить на этих станках? Ответы на эти вопросы вы найдёте в нашей статье.
Холодную ковку правильнее будет назвать - механическим сгибанием металлического прута на специализированных станках, для придания ему формы задуманной производителем. Сгибание прутьев в станке, можно производить как в ручную с помощью рычагов, так и с применением электромоторов. Помимо металлического прута, методом холодной ковки можно сгибать трубы небольшого диаметра, узкие железные полосы и арматуру. С применением метода холодной ковки производятся:
- Витые ограды.
- Украшения для жилых сооружений.
- Узорные ворота.
- Ограждения для балконов и лестниц.
- Металлические садовые скамейки.
- Украшения для беседок и фонарей.
- Большое количество вариантов решёток.
Элементы изготовленные методом холодной ковки Освоив метод холодной ковки, в с лёгкостью сможете начать своё дело по производству изделий из металла. При этом, первоначальные финансовые вложения вам потребуются только на закупку станков, а если вы изготовите станки своими руками, то можно обойтись минимальными затратами.
Ниже мы приведём вам инструкции по самостоятельной сборке станков для холодной ковки.
Станок «улитка»
Изготовление станка «улитка», это один из примеров самостоятельного конструирования, при этом давать советы с точным указанием размеров всех деталей не имеет смысла. Вам нужно ориентироваться на своё представление о работе станка, как и что будет гнуться, какое количество витков спирали будет достаточно для качественной работы, какого размера будет рычаг со столешницей. Если вы поймёте суть процесса изготовления станка, то сама сборка не вызовет особых затруднений.
Станок “улитка” Изготовление основных узлов станка
Каркас.
Процесс сгибания железного прута, подвергает станок сильным нагрузкам, поэтому при изготовлении каркаса для «улитки», используется только металлические уголок, швеллер или толстостенная труба. Не делайте каркас из деревянных брусьев, такой стол не выдерживает длительных нагрузок и разрушается.
Столешница.
Столешница для «улитки» делается из металлической плиты вырезанной в форме круга, толщиной не менее 4мм. Из этой же плиты, вырезается вторая столешница, повторяющая форму первой. На второй столешнице будут размещаться сегменты улитки и производится сгибание изделий. В процессе холодной ковки, столешница принимает на себя основную часть нагрузки, поэтому не нужно экономить и делать её из более тонкого листа железа.
Основной вал и рычаг.
Основной вал размещается по центру между столешницами и крепится к основанию с помощью четырёх прямоугольных треугольников. Изготовить вал можно из толстостенной трубы нужного диаметра.
Рычаг крепится к валу с помощью кольца и вращается вокруг него, дополнительно на рычаг устанавливается ролик для сгибания прутьев на верхней столешнице.
Схема станка Разметка и монтаж навесных деталей
В зависимости от того желаете ли вы производить только однотипные образцы или вам потребуются более художественные изделия, существует три варианта устройства «улитки».
Вариант №1.
Это самый простой из трёх вариантов, суть его в том, что на столешнице прорисовывается контур спирали.
Чертёж сегментов “улитки” По своей сути это рисунок будущих изделий которые вы будете производить на станке. После нанесения схемы, достаточно вырезать из толстых полос железа разной ширины, несколько сегментов, повторяющих линию рисунка и приварить их по разметке к столешнице. На такой статичной «улитке» вы сможете производить простейшие изгибы.
Вариант №2.
Второй вариант является самым популярным среди самодельных станков, он подразумевает изготовление разборной улитки из съёмных частей. Вдоль контуров разметки высверливаются отверстия, в которых нарезается резьба. Далее, из картона или фанеры изготавливаются шаблоны для сегментов-упоров и по ним из металла делаются накладки. В завершении, в накладках высверливаются отверстия, которые должны совпасть с посадочными гнёздами на столешнице. Для закрепления сегментов, используются в основном болты, но вы можете сделать и цилиндрические упоры. Данная конструкция «улитки», позволит на одном станке производить спиралевидные заготовки с различными радиусами.
“Улитка” из полос металла Вариант №3.
В третьем варианте вместо разборных сегментов-упоров, изготавливаются несколько съёмных модулей с разными вариантами улитки, которые меняются по мере необходимости. Модуль делается куска железа на который наварены сегменты повторяющие части спирали.
Модули “улитки” Сборка станка.
- Установите каркас на месте где вы будете иметь свободный доступ к станку со всех сторон.
- Забетонируйте ножки каркаса в полу или закрепите каркас другим доступным способом.
- Приварите к каркасу основную столешницу.
- Установите основной вал приварив его к столешнице и укрепив треугольниками.
- Наденьте на вал вращающийся рычаг.
- Установите верхнею столешницу, приварив её к основному валу.
- Установите на столешницу сегменты улитки.
После сборки проведите пробное сгибание прута.
Что бы более подробнее узнать о сборке станка для холодной ковки «улитка» ознакомьтесь с видеороликом:
Станок торсионный
Данный станок предназначен для одноосного продольного скручивания заготовки из прутка поперечной или квадратной формы.
Станок торсионный Для основания торсионного станка используются швеллер или двутавр. К нему с помощью сварки присоединяют толстую железную полосу, на которую устанавливают тиски для зажима неподвижной части прута. Тиски закрепляются четырьмя болтами диаметром М16 или более. Для увеличения прочности зажима прутка, на тиски навариваются рифлёные пластины из листовой стали. С противоположной стороны основания устанавливаются направляющие ролики, к которым присоединяется зажимной узел для подвижной части заготовки. Его изготавливают из стальной втулки, в которой необходимо предусмотреть отверстия для зажимных болтов расположенных под углом 120 градусов. Болты должны иметь плоский торец и быть изготовлены из качественной стали. Оба зажимных устройства должны располагаться соосно, для этого их необходимо проверить с помощью уровня, слесарного угольника и штангенциркуля.
Виды станков Далее необходимо изготовить ручку для проворачивания подвижной части зажима. Её рычаг должен бить как можно длиннее, для снижения прикладываемого усилия. Саму рукоятку лучше сделать с резиновой втулкой, для исключения проскальзывания руки во время работы.
После полной сборки станка его проверяют на надёжность работы подвижных элементов и точность производства деформации прутка. После проверки станок крепится к опорной раме.
Простая модель торсионного станка Как сделать торсионный станок своими руками смотрите в ролике:
Станок «гнутик»
Чтобы качественно сформировать угол в изделии производимом методом холодной ковки, вам понадобится станок под названием «гнутик». Он состоит из стальной пластины с подвижным упором на которых находятся два опорных вала и рычаг.
Станок “гнутик” Заготовка помещается между клином и опорными валами. После этого, с помощью рычага происходит смещение клина по направлению к валам, что приводит к изгибу заготовки.
Компьютерная модель станка Изготовить такой станок довольно просто, главное следовать приведённому чертежу и использовать инструментальную сталь, поскольку во время работы на части устройства производится большая нагрузка.
Как сделать станок “гнутик” вы также можете посмотреть в видеоролике:
Станок «волна»
Правильнее назвать данный станок - управляемая волна. Оснащение станка состоит из пары стальных дисков диаметром 140 мм., которые крепятся при помощи болтов к рабочей столешнице. На ведущем диске закреплена ось вращения универсального воротка.
Станок “волна” Управление волной происходит в следствии изменения расстояния между дисками. При обкатывании воротком прутка вокруг ведущего диска, происходит формирование узора, после этого, пруток снимается с кондуктора и формируется узор с другой стороны.
Посмотреть работу станка вы можете в видеоролике:
Станок - пресс
Для формирования наконечников прутьев необходим пресс. Этот станок работает по принципу маховика, в начале вращая штангу с грузами отводят винтовой боёк назад до упора. После этого вставляют в гнездо сменный штамп и ставят заготовку. Далее, быстро раскручивают штангу в обратную сторону и оставляют его свободно вращаться. В заключении боёк сильно бьёт по хвостовику штампа, за счёт этого развивается усилие достаточное для штамповки.
Прокатный пресс Что касается ручного прокатного стана, то его можно сделать самостоятельно, но вам всё равно придётся заказывать - валки из специальной стали, подшипниковые втулки и валы, а шестерни покупать в магазине. Изготовить на таком станке можно только наконечники «гусиная лапка» и «лист».
Соединение и покраска деталей
Элементы произведённые методом холодной ковки, соединяются двумя способами:
- Сварка - детали привариваются друг к другу, а окалина стачивается «болгаркой» или другой шлифовальной машиной.
- Хомуты - такой вид соединения смотрится гораздо красивее. Для хомутов используют проштампованные полоски металла толщиной от 1,5 мм.
Покраску готовых изделий производят кузнечными эмалями или красками для металла на акриловой основе.
Соединения деталей с помощью сварки Изделия произведённые методом холодной ковки
Предлагаем вам ознакомиться с вариантами изделий которые вы можете сделать используя метод холодной ковки:
- Элемент забора полностью сделанный по методу холодной ковки. Для соединения деталей использованы хомуты. Для изготовления использовались станки: «улитка», торсионный, «гнутик» и «фонарик».
- Скамейка содовая - изготовлена посредством холодной ковки и обшитая деревом.для соединения элементов использована сварки и хомуты. В изготовлении применялись станки - «улитка», торсионный, пресс.
- Балконные перила - метод производства - холодная ковка. Элементы перил соединены при помощи сварки и хомутов. Используемые станки при производстве - «волна», «улитка», пресс.
- Лестничные перила - произведены по методу холодной художественной ковки. Детали соединены с помощью сварки. В производстве использованы станки - торсионный, «фонарик», «улитка».
- Козырёк - методом холодной ковки выполнен каркас козырька. Детали соединены с помощью сварки. В процессе изготовления использованы станки - «улитка», «волна», пресс.
- Мангал - простая конструкция изготовленная по методу холодной ковки. Для соединения деталей использованы хомуты и сварки. Элементы мангала производились на станках - торсионный, «улитка».
- Двуспальная кровать - для спинок использован метод холодной ковки. Соединения сделаны сваркой и хомутами. В процессе изготовления использованы станки - «улитка», «волна» и пресс.
Как видно из всего вышеперечисленного, метод холодной ковки не требует больших финансовых затрат и довольно лёгок в освоении, поэтому если вы решили начать обучение кузнечному делу именно с этого метода, то вы поступили правильно.
Холодная ковка невозможна без специального кузнечного оборудования . Давайте рассмотрим виды приспособлений и фигуры, которые можно получить с их помощью. Мы подготовили для вас чертежи и тематические видео. Также рассмотрим последовательность изготовления станка для холодной ковки своими руками.
Если вы только собираетесь организовать мастерскую холодной ковки и хотите избежать больших расходов, то самостоятельное изготовление станков и приспособлений поможет создать свой маленький бизнес без чрезмерных затрат.
Основные приспособления и станки
Станки для холодной ковки предназначены в основном для гибки по дуге или углом, а также для скручивания. Они могут быть ручные или с электрическим приводом.
Основные виды станков и приспособлений для холодной ковки:
- Гнутик
- Твистер
- Улитка
- Глобус
- Волна
- Фонарик
Приспособление «Гнутик»
Покупной или сделанный самостоятельно «Гнутик» — универсальное приспособление, позволяющее получить дугу или угол из прута. Он представляет собой основание с ползуном, на котором закреплен упор с углом (90° или другим по необходимости) и двумя цилиндрическими неподвижными упорами. Перемещая ползун и угловой упор, прут сгибается под углом. Для получения дуги предусмотрен третий цилиндр, вращающийся на противоположной от углового упора стороне.
Приспособление может быть выполнено на горизонтальной или вертикальной платформе.
Аксонометрия приспособления «Гнутик» — вертикальное расположение
Чтобы смасштабировать размеры, приводим чертёж нижней планки этого «Гнутика».
Планка нижняя
Это приспособление — универсальное. С помощью насадок на нем можно не только гнуть, но и резать, и пробивать отверстия. Но это уже будет следующим шагом.
Получение дуги на «Гнутике»
Получение угла на «Гнутике»
Так выглядит самодельный «Гнутик»:
Приспособление «Твистер»
«Твистер» — инструмент для скручивания прутков, в основном квадратного сечения, вдоль продольной оси. Это несложное приспособление может быть ручным и с электроприводом. Принцип действия: закрепляются оба конца прута, потом одно крепление начинает проворачиваться, скручивая металл до необходимой формы.
Внешний вид покупного ручного «Твистера»
Посмотрите фото самодельного «Твистера» с электроприводом, собранного с использованием электрооборудования бывшего в употреблении:
Для изготовления «Фонариков» и «Шишек» существует специальный станок, но для начала можно использовать и «Твистер», как это показано на видео (англоязычное, но всё предельно понятно).
Видео: как сделать заготовку под «Фонарик» на «Твистере»
Приспособление «Улитка»
Инструмент «Улитка» предназначен для получения завитков (или спиралей) и «валют» (S-образных деталей). Встречаются различные конструкции.
Один из вариантов конструкции: 1 — лемех улитки; 2 — основа станка; 3 — прижимной валик; 4 — рычаг для управления прижимным валиком; 5 — крепление основы; 6 — палец для фиксации лемехов; 7 — паз для прижиного валика; 8 — ось рычага управления; 9 — пружина для прижатия валика; 10 — фиксатор для заготовки; 11 — ведущий лемех улитки; 12 — основная ось; 13 — рычаги
В результате должно получиться такое приспособление:
Ещё одна лёгкая конструкция, чтобы гнуть прокат сечением до 12 мм:
1 — сегмент улитки; 2 — эксцентрик; 3 — ручка; 4 — основание; 5 — направляющие полозья; 6 — ось; 7 — ползун; 8 — гайка оси; 9 — ось крепления ролика; 10 — ролик; 11 — приводная ось; 12 — направляющая эксцентрика; 13 — центральный сегмент улитки; 14 — барашек эксцентрика; 15 — основная ножка; 16 — соединительный штифт сегментов улитки; 17 — корректирующий винт; 18 — соединительное ухо сегментов улитки
Часто приспособление «Улитка» делают на опоре, особенно если гнуть нужно толстый прокат.
Несколько полезных видеоматериалов по самодельных станкам «Улиткам».
Изготовление улитки
Работа станка
Подробнее о таких конструкциях мы поговорим ниже.
Приспособление «Глобус»
Такое устройство внешне похоже на школьный транспортир и предназначено для изготовления дуг с большим радиусом изгиба из полосы, квадрата, круга или шестигранника. Сначала загибом фиксируется один конец заготовки, потом она изгибается по всей длине по шаблону. Принцип действия чем-то похож на работу закаточной машинки для консервации.
Внешний вид приспособления
На видео работа на «Глобусе»
Пользуясь исключительно мускульной силой, дугу большого диаметра можно изготовить на шаблоне, прикрученном или приваренном к верстаку. На нём хорошо гнуть полосу, трубу тонкостенную и т. д.
Шаблон
Приспособление «Волна»
Получить волнообразные изделия из заготовки круглого, квадратного, шестигранного сечения или трубки можно на приспособлении «Волна». Деформация заготовки происходит между вертикальными валками прокручиванием.
Приспособление волна и полученные изделия
Приспособление в действии
Приспособление «Фонарик»
На этом станке изготавливают заготовки элементов «Фонарики» или «Шишки», которые могут состоять из 4-х, 6-ти, 8-ми и более прутков. По принципу действия станок похож на «Твистер», но тут заготовки изгибаются вокруг направляющего вала, что формирует более правильную и точную конфигурацию изделия.
Приспособление «Фонарик»
Работа приспособления для изготовления «Фонарик»
Приспособление для холодной ковки элемента «Хомут»
Элемент холодной ковки «Хомут» предназначен для фиксирования между собой других элементов конструкции.
Приспособление для гибки «Хомута» можно выполнить по прилагаемым чертежам.
Приспособления для выполнения «гусиной лапки»
«Гусиная лапка» — расплющивание с нанесением красивых насечек концов заготовок для придания большей изящности конструкции или с целью уменьшения толщины для различных соединений.
Концы элементов оформлены «гусиной лапкой»
Эту операцию можно выполнить при помощи станка с матрицей или приспособлением и тяжелым кузнечным молотом на наковальне. Оба варианта мы даем в виде видеоматериалов.
Станок для изготовления «гусиной лапки»
Приспособления для ковки «гусиных лапок»
Подробный процесс изготовления штампа
Ниже прокатный станок для выполнения той же операции.
Станок для прокатки «гусиной лапки» (расстояние между вальцами регулируется).
Материалы для прокатного станка: шестерни и валы — запчасти от комбайна б/у
Принцип действия
Изготовление «Улитки» с приводом
«Улитка» с электроприводом облегчает изготовление завитков и «валют». Особенно это ценно, когда работа не «для души», а для изготовления большого количества однотипных изделий на потоке при работе на заказ.
Ниже приведены этапы сборки станка для гиба прута максимальным сечением 10х10 мм. Двигатель мощностью 0,5 КВт/1000 об/мин работает при этом на пределе своих возможностей. Выполняет 6 оборотов вала в минуту. Сегменты улитки выточены из круглой болванки Ст.45 без термообработки высотой 25 мм и толщиной 20 мм. Улитка насажена на вал на подшипниках от заднего колеса мотоцикла — 7204. Поддерживающий ролик закреплён жёстко в пазу. Между двигателем и редуктором установлены шкивы.
Ниже приведены чертежи сегментов улитки.
Элемент улитки 1
Элемент улитки 2
Элемент улитки 3
Центральный элемент улитки
Для более массивного прута (от 12 мм) мощность двигателя должна составлять более киловатта. На фотографиях ниже представлен станок с двигателем мощностью 2,2 кВт, 1000 об/мин, дающий выход на валу около 10 об/мин. Это уже станок для профессионального использования. Применён бывший в употреблении редуктор, матрица вырезана из заготовки толщиной 30 мм — самый трудоёмкий процесс.
Для холодной ковки ещё понадобятся наковальня и молот. Горн не нужен, он требуется только для горячей ковки.
Совет! Перед началом работ начертите эскиз будущей конструкции в натуральную величину. Это поможет корректировать элементы и не запутаться при сборке.
Изделия из металла всегда ценились человеком. На улицах можно встретить витиеватые ограждения, закрученные спиралью фонари, скамейки в узорном металлическом оформлении. Помимо своей красоты, предметы, изготовленные посредством ковки, являются успешным бизнесом как для больших предприятий, так и для маленьких мастерских. Однако вручную металл обрабатывать крайне сложно. Из-за этого для изготовления изделий требуется специальное оборудование. Чтобы его не покупать, стоит научиться делать станки для ковки своими руками.
Для обработки металлических изделий и создании кованых элементов требуется специальное оборудование для ковки. Предприятия выпускают разнообразные механизмы, которые облегчают труд человека, ускоряют производство и позволяют достигнуть высокого качества готовых предметов. В продаже имеются разные станки для ручной холодной ковки. Прежде чем узнать, как сделать самодельный станок, необходимо ознакомиться с механизмами для обустройства кузнечной мастерской.
Станок улитка
Считается универсальным приспособлением, которое предназначается для изготовления изделий спиралевидной формы. Опытные кузнецы утверждают, что это одно из самых простых приспособлений. Улитка с воротом делается из литой основы, на которой закрепляется подвижный кондуктор витой формы. С помощью ворота кузнец начинает движение механизма, и заготовка закручивается по спирали. В качестве расходного сырья могут использоваться как холодные, так и разогретые металлические профиля и прутья.
Кузнечную улитку с воротом нельзя назвать полноценным оборудованием для ковки. Это специальный инструмент, которым кузнец облегчает свой труд при изготовлении завитых элементов. Проще всего работать с разогретыми заготовками. Таким образом можно использовать в производстве детали с превышением радиуса сечения.
Станок торсионный
Это приспособление позволяет скручивать несколько стальных прутьев в одну общую деталь. Конструкция состоит из цилиндрической основы, на которой закрепляется два скручивающихся элемента. Детали для скручивания являются еще и зажимами, в которых закрепляются заготовки. Дополнительно может устанавливаться электродвигатель, который закручивает прутья до требуемой формы скрутки.
Станок гнутик
Это классический ручной станок для холодной ковки. С его помощью кузнецы изготавливают любой угол на заготовках. Конструкция гнутика представляет собой гибочный штамп с эксцентриковым приводом. Дополнительно к ним идет шаблон с металлическими роликами, которые фиксируются на станине. На гнутик могут устанавливать различные детали для расширения его функционала.
Станок пресс
С прессами знакомы многие люди, которым приходилось работать в автосервисах или слесарных мастерских. Этот механизм для холодной ковки можно собрать собственноручно. Станок состоит из литой станины и поршня, закрепленного над ней. Электродвигатель или газ приводят в движение поршень, который двигается к рабочей поверхности. Пресс используют для «догибания» некоторых заготовок до определенных углов.
Станок волна
С помощью этого приспособления кузнецы создают повторяющиеся витые узоры (завитки с маленьким ядром). Конструкция представляет собой два литых дисках. Они закрепляются на металлическом основании болтами. В усовершенствованном варианте волны есть возможность регулировать расстояние между литыми дисками.
Какие виды станков выделяют среди имеющихся предложений на рынке
Инструменты и станки для работы с металлами продаются в строительных магазинах. В зависимости от типа питания, выделяют два вида станков:
- Ручные приспособления, работающие за счет прилагаемой силы мастера через ряд рычагов.
- Оборудование с электроприводами. Используется для серийного производства различных деталей и элементов.
Также механизмы, которые продаются в магазинах, можно разделить по количеству выполняемых функций. Есть многофункциональное оборудование, которое совмещает в себе несколько приспособлений для работы с заготовками. Ко второй группе относятся механизмы узконаправленного действия. Они позволяют выполнять только одну операцию.
Преимущества ручных механизмов
Не всегда оборудование с электроприводами лучше домашних самодельных станков. Например, для работы электродвигателей требуется проводить дополнительное питание, что может стать проблемой для гаражей или подвалов. Также ручные станки можно регулировать, добавлять к ним дополнительные приспособления, при необходимости, разбирать.
Цена станков холодной ковки
Ценник на покупные механизмы для работы с металлами формируются в зависимости от функционала станков, типа питания, дополнительных деталей и материалов, которые использовались при сборке и изготовлении конструкции.
Стоимость ручных механизмов
При выборе ручных станков для холодной ковки нужно заранее узнать о разных типах механизмов для металлургии и ковки. Например, цены на улитку и гнутик начинаются от 15000 и заканчиваются 20000 рублей. Волна, торсион и пресс стоят до 10000 рублей. В среднем за все основные ручные станки придется заплатить около 70000 рублей. Существуют также многофункциональные механизмы, которые смогут выполнять несколько операций. Однако цена за такое оборудование начинается с 75000.
Модели с электрическим приводом
Станки для ковки часто оборудуются электроприводами, для облегчения труда человека. Но цена на такое оборудование выше, чем у ручных приспособлений. Ценник меняется в зависимости от количеств встроенных функций и мощности электродвигателей. Например, универсальные машины со стандартной сборкой стоят около 300000.
Отечественные модели
Большинство станков, которые можно найти в продаже, являются моделями китайского завода Blacksmith. Однако существуют и российские производители, занимающиеся изготовлением станков для ковки. Компания «Станкоцентр ПРО» изготавливает многофункциональное оборудование для холодной ковки, которое можно использовать для производственных целей. Средняя цена на это оборудование - 250000 рублей.
Станки для холодной ковки: преимущества применения
Станки для ручной холодной ковки обладают весомыми преимуществами, за которые ценятся многими кузнецами:
- Облегчение труда человека. Рычаги позволяют снизить физическое усилие при работе с заготовками.
- После обработки расходников на станках получаются более качественные и точные детали.
- Чтобы сделать собственный станок, не нужно обучаться и тратить большое количество денег на покупку промышленных механизмов.
- Ускорение производственного процесса. Это важная особенность, которая позволяет мастеру изготавливать больше изделий для покупателей.
Оборудование, управляемое человеком, не требует подключения электричества, что позволяет экономить на расходе электроэнергии.
Станок для холодной ковки своими руками
Станки для ковки доступны любому человеку без специальных навыков и дорогих материалов. Ниже будет описано как сделать различные кузнечные приспособления из подручных средств дома или маленьком помещении, например: гараже, подвальном помещении.
Проектирование станка холодной ковки: подготовительные работы
Перед сборкой механизмов для производства металлических изделий нужно подготовить чертеж, на котором будет изображен станок, с ключевыми узлами. Также на чертеже указываются крепления и вписываются размеры. Найти готовый набросок оборудования можно в глобальной сети.
Как собрать торсионный станок для холодной ковки
Самодельный торсионный станок значительно облегчит труд кузнеца, и сэкономит деньги. Сборка конструкции состоит из нескольких последовательных этапов:
- В первую очередь, нужно изготовить массивную станину из металла.
- На поверхности с помощью сварки каркаса закрепляется швеллер.
- Поверх швеллера на одном из его концов требуется установить тиски. Они предназначены для зажима прутьев.
- На противоположную часть швеллера, необходимо закрепить зажим на подвижных роликах. Сам зажим можно сделать из металлической втулки. В ней должны быть отверстия, в которые вставляются зажимные болты.
- После закрепления втулки на роликах, на нее навариваются ручки, чтобы мастер мог крутить ее, закручивая прутья.
Втулка и тиски должны располагаться в один уровень.
Как сделать станок гнутик для холодной ковки
Является простейшим домашним самодельным станком. Изготовить конструкцию для сгибания заготовок можно из двух металлических валов, литой пластины и упорного механизма. Валы фиксируются по двум сторонам стальной пластины. Меду ними должно быть прямоугольное отверстие. В нем закрепляется подвижный упор. Он нужен, чтобы мастер мог выбирать угол при изгибании заготовок. При сборке гнутика используют детали из инструментальной стали.
Станок улитка для холодной ковки своими руками: варианты исполнения
Существуют разные варианты создания витков для обработки металлических прутьев. Три популярных способа:
- На металлическом столе рисуется улитка нужной формы и размера. Для готового рисунка, нужно вырезать металлические пластинки разной толщины, повторяющие форму улитки. После их закрепления на нарисованном контуре, приспособление готово к работе.
- Съемная конструкция со множеством болтов. Изготавливается из круглой металлической плиты. В ней делаются отверстия с резьбой, под закрепление болтов. С их помощью можно изменять радиус, по которому будут изгибаться заготовки. Также благодаря наличию отверстий можно закреплять виток на любом рабочем столе.
- Более продвинутая конструкция. Улитка для холодной ковки создается своими руками из набора заранее изготовленных каркасов. Они имеют разный радиус, по которому будут сгибаться заготовки. Остается сделать устойчивую рабочую поверхность и при работе закреплять подготовленные каркасы улиток на ней.
После сборки любого из представленных вариантов, нужно проверить самодельное приспособление на черновых заготовках.
Как сделать улитку
Ручные станки для холодной ковки заслужили уважение среди кузнецов. Виток позволяет производить завитки с маленьким ядром, крученные ограждения и каркасы для садовой мебели. Простой способ сборки улитки:
- На металлической пластине требуется нарисовать контур будущих изгибов.
- На него, с помощью сварочного аппарата, закрепляется толстолистовой металл, выдерживающий большие нагрузки.
- Рядом со станком устанавливаются тиски для зажима одной стороны заготовки.
Готовый каркас крепится на подвижном валу, а сверху закрепляются ручки. Они позволяют кузнецу вращать улитку.
Любой человек может изготовить приспособления, чтобы было проще работать с металлами, собственноручно. Для его сборки не требуется практических навыков или дорогих материалов. Разместить ручной станок можно в подвале или гараже.
Один из способов украшения участков - использовать кованные изделия. Очень декоративно смотрятся заборы, скамейки, беседки, перила для лестницы и другие подобные сооружения. Причем в большинстве случаев данные изделия не есть ковка в ее традиционном понимании. Чаще всего это сделано не в кузне и не при помощи молотка и наковальни, а при помощи некоторых устройств, которые позволяют создавать из металлических полос и квадратных прутков самые различные узоры и изделия. Для изготовления подобных изделий потребуются станки для холодной ковки . Часть из них можно сделать своими руками другую проще купить.
Ограды, перила для лестниц и балконов - тоже можно сделать своими руками Перила для крыльца - украшение, а не исключительно утилитарное приспособление
Какие вообще устройства используются
Для холодной ковки характерны различные завитки, изгибы, витые прутки и т.п. Почти под каждый вид делают на отдельном приспособлении - определенном станке. Привод у них может быть ручной, а может - электрический. Для небольших объемов «для себя» применяют ручные станки для холодной ковки. Они хоть и не особо производительны, но намного проще в изготовлении. Если необходимо ставить изготовление «на поток» делают аналогичные устройства, но уже с электромоторами. В этом случае работать физически почти не нужно, но сложность изготовления приспособления возрастает в разы. В нашем материале поговорим о ручных станках для холодной ковки.
Какие же устройства используют:
Для начинающего мастера наиболее актуальный станок для холодной ковки - улитка. Только с его помощью можно сделать множество интересных вещей - начиная от забора и калитки и заканчивая скамейкой и другими подобными изделиями. На втором месте по степени необходимости торсионный станок. Он добавляет разнообразия в детали. Все остальные можно приобретать или делать по мере совершенствования и набора мастерства.
Самодельные «Улитки»
По сути это модернизированный), но эти усовершенствования позволяют легко делать завитки из довольно толстых прутков (сечением до 10-12 мм) и повторять их с высокой степенью точности.
Конструкций эти станки для холодной ковки имеют несколько, но проще всего в реализации вариант с круглым столом , имеющем центральную ножку. К ножке подвижно закреплен рычаг с роликами на подшипниках на конце. Они облегчают процесс гибки.
Поверхность стола можно сделать из стального листа толщиной от 10 мм и больше. Для ножки можно использовать любую толстостенную круглую трубу. Важно сделать конструкцию устойчивой, так как будут прилагаться боковые усилия, потому нужны боковые стойки, распорки, а также устойчивое основание.
Чертеж станка для холодной ковки «Улитка»
Рычаг проще делать из квадратной трубы с толстой стенкой - не меньше 2-3 мм. Сечение трубы 25*40 мм или около того. Крепление рычага к ножке можно сделать на подшипнике, а можно просто взять небольшой кусок толстостенной трубы большего диаметра, надеть ее на ножку, а снизу приварить полосу-упор - чтобы рычаг вниз не падал. Вариант с подшипником дает более легкое движение, но при наличии смазки и второй вариант рабочий.
Важна еще форма рычага. Рычаг двойной, верхняя часть - рабочая, нижняя - опорная. Везде где есть соединения желательно доварить усиление, так как усилия значительные.
На столе закрепляется оправка или кондуктор - форма, по которой сгибаются завитки. Делают их разного диаметра - чтобы можно было делать разные по диаметру завитки. Такие оправки могут быть сборными - для формирования большего количества изгибов. В каждом таком образце должны быть стержни, которые устанавливаются в отверстия в столе. Так этот шаблон фиксируется. Также его форма должна быть разработана с таким учетом, чтобы конец прутка в ней хорошо фиксировался.
Часто оправки вытачивают из металлического круга подходящего диаметра при помощи болгарки, но есть варианты из металла с наваренными на него стальными пластинами, изогнутыми соответствующим образом.
Как сделать подобный станок для холодной ковки - в следующем видео. Там же неплохо описан способ доведения концов заготовки до приличного состояния - обычные необработанные края смотрятся очень грубо. Для их обработки есть специальное оборудование, но, как оказалось, можно справится и без него.
Торсионный станок
Как уже говорили эти станки для холодной ковки позволяют сделать на прутке продольные изгибы. Это относительно несложная конструкция. Основная задача - закрепить неподвижно один конец прутка, ко второму приделать рычаг, при помощи которого можно будет скручивать заготовку.
В качестве основы подойдет обрезок профилированной трубы с толстой стенкой (не менее 3 мм). Фиксатор можно сварить из тех же прутков, оставив квадратный просвет нужного диаметра. Можно использовать зажим для троса подходящего размера (можно найти в магазине такелажа). Любой из этих упоров приваривается к основанию.
Держатель для троса - отличный фиксатор для прутка
Далее надо каким-то образом обеспечить захват и кручение второй части заготовки. Можно это сделать при помощи двух подшипниковых узлов . Внутрь вставляется труба подходящего диаметра, с одной стороны к ней приваривается ручка - конструкция напоминает букву «Т». С другой стороны в трубе делают фиксатор: сверлят четыре отверстия, в них вваривают гайки под 12 или 14 болты. В результате получается неплохой фиксатор - болты закручивают после того, как вставили пруток.
Еще более простой станок для изготовления торсионов методом холодной ковки в следующем видео.
Видео про самодельные приспособления и станки для холодной ковки
Человеку, неравнодушному к кованым изделиям, можно только позавидовать. У него есть все необходимое для воплощения самых смелых проектов оформления. Приспособления для изготовления элементов холодной ковки можно приобрести в готовом виде или изготовить своими руками, но в том или ином случае, вы можете быть уверенны, что работать с ними будет удобно и просто. При этом большой физической силы не потребуется, все что нужно, это нажимать на нужные кнопки и поворачивать своевременно специальные рычаги.
Единственное, что нужно помнить, это то, что изготовление кованых изделий холодным способом требует соблюдения строгих правил и последовательности. Другими словами, холодная ковка - это поэтапный технологический процесс, при котором происходит деформация металлических заготовок, в зависимости от нужного проекта. Чтобы иметь большее представление об этой работе, необходимо разобраться, каких видов бывает ковка, как называются популярные кованые элементы и как выглядит изготовление кованых изделий своими руками.
При изготовлении металлических изделий можно выделить 7 видов холодной ковки. Это своего рода этапы создания элементов, которые нужно выполнять при работе с заготовками.
Всю работу необходимо проводить в соответствии с требованиями и правилами, в противном случае надеяться на получение красивого кованого изделия не стоит.
Самым главным этапом является ковка заготовок из металла. Это самый большой, ответственный, сложный и серьезный процесс, поэтому к нему нужно отнестись очень внимательно. Холодная ковка может быть нескольких видов:
- Осадка - она выполняется под высоким давлением. Это нужно для того, чтобы увеличить заготовку по бокам, за счет уменьшения ее высоты.
- Протяжка - этот этап выполняется путем нагревания металлической детали с последующей обработкой ее молотком. Это нужно для того, чтобы уменьшить площадь поперечного сечения за счет увеличения длины металлического прута.
- Прошивка - этот этап подразумевает проделывание отверстий внутри заготовки. При выполнении такой работы можно получить отверстия разного диаметра и длины. Она бывает открытой и закрытой.
Осадка и протяжка делает структуру металлической заготовки более хрупкой, поэтому дальнейшая работа должна проводиться очень аккуратно, чтобы не допустить поломки той или иной части конструкции.
Приспособления для холодной ковки
Изготовление кованых изделий холодным способом предусматривает использование нескольких приспособлений или станков. Как было сказано выше, их можно приобрести, или изготовить своими руками, но для начала, давайте разберемся, какие детали можно получить при помощи различных станков.
Для изделий, изготавливаемых своими руками, придется изготовить специальные шаблоны, которые позволяют создавать элементы различной формы и величины.
Как работать с механизмом улитка, можно посмотреть на предложенном видео:
- Универсальный механизм - он позволяет выполнять несколько функций, резку, клепку и формирование металлических изделий. Кстати, такое устройство легко можно собрать своими руками, что в значительной степени сэкономит ваш бюджет.
- Гнутик - такой механизм позволяет создать дуговую деформацию металлической детали. Но здесь нужно провести точные расчеты и замеры, чтобы не ошибиться с радиусом изгиба.
- Твистер - механизм этого плана позволяет сгибать заготовку по продольной оси уже готового изделия. Принцип действия такого механизма заключается в том, чтобы изогнуть изделие, зажав его с одной и другой стороны. При этом вращающаяся рукоятка позволит произвести скручивание детали.
- Волна - механизм такого плана позволяет получать волнообразные детали из металлических заготовок. На таком станке принято изготавливать решетки «Боярские» или «Волна».
- Штамповый пресс - название говорит само за себя. Такой механизм позволяет наносить на металлические детали штампы с различными резными элементами. В арсенале каждого мастера должны быть несколько таких штампов, тогда и готовые изделия будут более разнообразными. Принцип его действия очень прост, под действием давления на металлических элементах остаются четкие отпечатки с шаблонов.
- Механический узел - этот механизм позволяет изгибать металлические прутья в круг. При этом диаметр таких изделий может быть разным. Поэтому в арсенале мастеров такое приспособление незаменимо.
Холодная ковка своими руками, пошаговая инструкция и советы специалистов
Как это ни странно, но кованые изделия можно изготовить даже в домашних условиях. Конечно, они не будут столь вычурными, как элементы горячим способом изготовления, но в качестве декоративного оформления им нет равных. Все что вам нужно, это несколько приспособлений, описанных выше, материалы и самое главное, желание. Остальное - это соблюдение технологии.
Процесс изготовления состоит из нескольких этапов:
Начиная работу, проверьте еще раз ваши расчеты, даже небольшая погрешность может испортить внешний вид готового изделия, не говоря уже о том, что оно может не подойти по размеру к задуманной композиции. Исправлять и подгонять готовые детали всегда сложнее, гораздо проще несколько раз все проверить.
После изготовления всех деталей можно начинать собирать задуманную композицию. Для крепления лучше использовать сварку, но и переусердствовать с ней не стоит, чтобы не повредить более мелкие элементы.
Финальным этапом будет обработка готового изделия, которая подразумевает шлифовку и покраску готовой композиции.
Если вы взялись за изготовление кованых элементов холодным способом, то вы наверно изучили рынок цен и оценили ваши финансовые возможности. Если нет, то сначала обратите внимание на стоимость материалов, необходимого оборудования и способы обработки готового изделия. Но в любом случае изделие, изготовленное своими руками, стоит всех затрат. А снизить их можно на оборудовании, если изготовить его своими руками.
Кованые изделия в архитектуре и дизайне интерьера пользуются высокой популярностью с давних пор. Решетки на окна и для каминов, ограда или балясины лестниц, выкованные из металла, всегда выглядят изысканно и привлекательно. Сегодня, несмотря на современные технологии в обработке металлов, металлические изделия ручной ковки популярны как никогда. Конечно, ковка металла своими руками - дело не из легких, и без должной подготовки трудно сделать красивое кованое изделие. Но тем, кто хочет овладеть этим древним ремеслом и готов к тяжелой физической работе, придется ознакомиться с видами и технологией ковки металла, разбираться в металлах для ковки, понимать процесс ковки и уметь обращаться с инструментом кузнеца.
Ковка металла
Ковкой металла называется процесс обработки металлической заготовки с целью придания ей определенной формы и размера. Фактически существует два вида ковки - холодная и горячая. Выполняя ручную ковку металла необходимо разбираться в обоих видах ковки, так как каждый обладает своими преимуществами и недостатками.
В процессе горячей ковки заготовка подвергается нагреванию до определенной температуры, при которой металл теряет свою прочность и становится пластичным. Высокая пластичность является основным плюсом горячей ковки. Она позволяет легко придать металлической заготовке определенную форму и размер. Также горячая ковка позволяет использовать большинство технологий самой ковки, что выгодно сказывается на разнообразии вариантов работ.
Но нагрев металла имеет и свои недостатки. В первую очередь это необходимость обустройства специального кузнечного горна и затраты на топливо для него. Это может стать реальной проблемой для тех, кто хочет заниматься горячей ковкой металла своими руками в городских условиях. К тому же, работа с огнем достаточно опасное занятие и требует повышенной пожарной безопасности . Еще одним фактором, который может существенно повлиять на выбор вида ковки, являются специфические знания по температурным режимам для ковки металла.
В отличие от горячей ковки, холодная ковка металла не требует обустройства горна для нагрева металла. Вся суть холодной ковки заключается в придании формы металлической заготовке путем её изгибания, опрессовывания и сварки. Холодна ковка несколько проще по выполнению, и для обустройства мастерской не требуется много места. Весь процесс создания готового изделия не требует использования высоких температур, что весьма положительно сказывается на общей безопасности.
Но холодная ковка имеет один существенный недостаток. Все работы приходится выполнять с определенными заготовками-полуфабрикатами без возможности исправить свою ошибку. Конечно, это касается не всех работ холодной ковки, но в большинстве случаев испорченная заготовка годится разве что для металлолома или учебного пособия.
В любом случае, в независимости от вида ковки, придется достаточно плотно ознакомиться с рядом важных моментов. Во-первых, это касается металлов и температурных режимов для их плавки и ковки. Во-вторых, необходимо знать и разбираться в технологиях ковки металла. Ниже мы рассмотрим, какие технологические приемы используются для ковки и как они применяются в работе.
Металл для ковки
Ручная ковка металла - достаточно трудоемкое и сложное занятие, требующее использования определенных металлов, а точнее, металлов с определенными характеристиками. Для ручной холодной или горячей ковки наиболее важной характеристикой является пластичность металла, ведь именно от нее зависит простота и удобство изменения формы заготовки. Но стоит отметить, что пластичность и прочность металла взаимосвязаны между собой. При увеличении одной из этих характеристик вторая уменьшается. Поэтому так важно разбираться в характеристиках металла и знать о составе заготовки.
Важно! Существуют и другие, не менее важные характеристики металлов. Но так как мы рассматриваем ковку декоративных изделий , таких как решетки каминов, балясины, оградки и прочее, то нет необходимости сосредотачиваться на устойчивости к износу, красностойкости и прочем, а также на легирующих элементах.
Для декоративной ковки используют следующие металлы: медь, латунь, дюралюминий, сталь, а также другие медные, магниевые, алюминиевые и никелевые сплавы. По сути, для ручной ковки используют мягкий ковкий металл, который можно легко согнуть или придать ему определенную форму. Для того чтобы подобрать наиболее легкий ковкий металл, необходимо заглянуть в Марочник Стали и Сплавов. В нем можно найти детальное описание всех металлов и сплавов с их характеристиками и составом.
Несмотря на то, что самый ковкий металл - это медь и её сплавы, мастера предпочитают использование черных металлов для холодной и горячей ковки. Такая позиция обусловлена высокой стоимостью цветных металлов. Ведь на ковку металла цена в большей степени зависит от стоимости изначальной заготовки, и не каждый может позволить себе приобрести ограду или балясины из меди. Выбирая мягкий черный металл для ковки, необходимо ориентироваться на стали с минимальным содержанием углерода, порядка 0,25 %. А также с минимальным количеством вредных примесей, таких как хром, молибден, сера и фосфор. Кроме этого следует избегать конструкционных и инструментальных сталей с высоким содержанием углерода от 0,2 % до 1,35 %. Такие стали наименее пластичны и плохо поддаются сварке.
Выбирая тот или иной металл, необходимо использовать Марочник Стали и Сплавов. Но если доступа к нему нет, то можно воспользоваться приведенными ниже таблицами для определения содержания углерода в стали. Сам процесс определения довольно прост, достаточно поднести заготовку к работающему точилу и посмотреть на сноп искр, а затем сравнить его с показателями в таблице.
Сегодня благодаря промышленному производству металла отпала необходимость в создании заготовок для ковки своими руками. Современные кузни используют уже готовую заводскую продукцию для холодной ковки. Наиболее часто используемые размеры заготовок следующие: 30х45 мм, 40х45 мм, 10х10 мм, 12х12 мм, пруты сечением 10 мм, 12 мм, 16 мм, 25 мм, 30 мм, 50 мм, листовой металл толщиной от 3,5 до 6 мм, круглые трубы 1/2", 3/4", 1", профильные трубы от 20х20 мм до 30х30 мм.
Инструмент для ковки металла
Выполнение любых работ по ковке металла невозможно без специального инструмента. Кузнечный инвентарь для горячей ковки достаточно разнообразен и включает в себя наковальню, горн, различные молоты, клещи и прочее. Инструмент для холодной ковки несколько попроще и состоит из нескольких специальных станков. Конечно, современный инструмент, такой как сварочный аппарат , болгарка и шлифмашинка, используется как в холодной, так и в горячей ковке . Зная о назначении того или иного инструмента, можно правильно выполнять любые работы.
Инструмент для горячей ковки
- Горн . Без него в горячей ковке никак не обойтись. Ведь именно в нем заготовка может нагреваться до температуры 1400 °C. В большинстве своем горн представляет собой печь, рассчитанную на высокие температуры и с поддувом.
- Наковальня . Этот инструмент является опорой, на которой выполняется ковка. Сама наковальня имеет несколько видов, среди которых наиболее популярной является двурогая наковальня весом 200 кг. Но вес может колебаться от 150 до 350 кг.
- Шпераки . При выполнении различной художественной и декоративной ковки используются именно шпераки. Они имеют множество различных видов, и каждый мастер может изготавливать их под себя. Общей чертой любого шперака является то, что они вставляются в квадратное отверстие наковальни или закрепляются в деревянное бревно. На фото ниже приведены наиболее распространенные шпераки.
- Кувалда и Ручник . Это основной инструмент кузнеца. Кувалда весит от 4 до 8 кг и служит для нанесения сильных ударов. В зависимости от типа работ и толщины заготовки подбирается и вес кувалды. Ручник весит от 0,5 до 2 кг. Используется для придания окончательной формы изделию.
- Клещи . Горновые клещи второй по значимости инструмент. Без них невозможно удержать горячую заготовку для обработки. Существует несколько видов горновых клещей под определенный профиль и размер заготовки. На приведенном ниже фото изображены горновые клещи различной формы.
- Фасонные молотки . При выполнении художественной ковки требуется создавать загнутые заготовки или заготовки определенной формы. Для этого используются фасонные молотки. Они могут быть как нижними, на которых производится обработка, так и верхними. Вариантов фасонных молотков множество и у каждого мастера они свои. На фото ниже изображен основной вспомогательный инструмент.
Кроме описанных выше, используются различный измерительный инструмент, такой как обычная рулетка , двойной кронциркуль , кузнечный наугольник , шаблоны и калибры . Выбор кузнечного инструмента огромен, весь перечислить представляется затруднительным, поэтому у каждого мастера есть свой набор лишь необходимого и часто используемого инструмента.
Инструмент для холодной ковки
- Гнутик (фото ниже). Это базовый инструмент холодной ковки. Как следует из названия, он позволяет гнуть металлическую заготовку под определенным углом. В дополнение гнутик позволяет создавать дуговые элементы определенного радиуса.
- Улитка . Название говорит само за себя. При помощи улитки можно создавать различные спиралевидные декоративные элементы. Спираль выполняется под определенный шаблон, который при необходимости можно сменить на другой, с меньшим или большим радиусом.
- Фонарик . Этот станок предназначен для создания декоративного элемента с одноименным названием.
- Волна . Позволяет создавать волнообразные элементы. При протаскивании прута через этот станок на выходе получается красивая синусоидальная заготовка.
- Твистер . По принципу работы этот станок схож с Фонариком, но в отличие от него твистер лишь скручивает заготовку вдоль оси.
- Станок для колец . Как во всех предыдущих станках название говорит за себя.
Кроме описанных выше существуют еще универсальные станки для клепки, резки, опрессовки и придания объема. Все описанные выше станки можно изготовить как самостоятельно, так и приобрести в магазине. Конечно, самодельные приспособления для холодной ковки будут несколько уступать по качеству заводским, но это компенсируется уникальностью созданных с их помощью элементов. Для изготовления станков холодной ковки чертежи можно найти как в свободном доступе, так и купить у специалистов.
Важно! Станки для холодной ковки могут быть ручными или снабжены электродвигателями. Несмотря на наличие передаточных шестерен, ручная холодная ковка довольно трудоемкое и долгое занятие, и для получения больших объемов кованых элементов лучше оборудовать станок электродвигателем.
Отдельно стоит отметить промышленные станки для холодной ковки. На подобные станки холодной ковки цены порядка 6000 у.е., но один такой станок может выполнять практически все технологические операции холодной ковки. Примером может служить станок Мастер 2 компании «МАН». На демонстрирующем холодную ковку видео можно увидеть возможности этого станка.
Ковка металла своими руками
В процессе ковки для придания заготовке определенной формы используются различные приемы и методы ковки. Для выполнения каждого из них используется определенная технология и инструмент для ковки металла. Технология ковки металла горячим и холодным методом существенно отличается. Как уже отмечалось, для горячей ковки требуется нагрев заготовки для изменения её формы, а при холодной ковке заготовка лишь изгибается. На основании этого и выделяются основные технологические приемы, зная которые можно смело браться за ковку металла своими руками.
Холодная ковка металла своими руками
Выполняется холодная ковка своими руками достаточно легко и особых усилий не требуется. Все работы разбиты на несколько этапов: создание эскиза или чертежа будущего изделия, закупка материалов и сам процесс ковки металла.
Чертеж можно создать в специальной компьютерной программе, приобрести уже готовый или нарисовать от руки. Можно найти для холодной ковки чертежи бесплатно. Для этого достаточно обратиться к мастерам, которые уже не первый год занимаются ковкой, и попросить один или два чертежа для тренировки. По сути, чертеж преследует несколько целей. Во-первых, чтобы знать какие элементы потребуется изготовить путем холодной ковки. Во-вторых, имея на руках такой проект, можно рассчитать количество и тип металлических заготовок, таких как пруты, профильные трубы и прочее. В-третьих, чертеж потребуется для сборки всех элементов в единое целое.
Отдельно необходимо рассмотреть элементы холодной ковки, из которых состоит проект. Сегодня можно найти довольно много различных кованых элементов, но их все можно объединить в несколько классических групп.
- Лапки . Этот элемент представляет собой раскатанный в какой-либо форме конец металлического прута. В эту группу входят так называемые Пики. Несмотря на заостренный конец, Пики изготавливаются по схожей технологии.
- Завитки . В эту группу входит несколько распространенных элементов: волюта, червонка и улитка. Волюта или Баранка представляет собой прут, концы которого загнуты в одну сторону. Червонка - прут, концы которого загнуты в разные стороны. Этот элемент иногда называют «долларом» из-за его схожести со знаком американской валюты. Запятая или Улитка - простой завиток, один конец которого загнут, а второй прямой.
- Кольца . Создается этот элемент довольно просто: на болванку станка накручивается прут круглого или квадратного сечения, в результате получается пружина, которую затем разрезают на отдельные кольца.
- Торсион . Этот элемент довольно легко узнать по винтовому скручиванию вдоль оси. Вариантов торсионов довольно много и одним из самых распространенных является такой элемент, как Фонарик, а также простой винтообразный прут для решетки или ограды.
Весь процесс изготовления элементов холодной ковки основывается на следующих общепринятых технологиях ковки - гибка, закручивание, вытяжка.
Вытяжка - это технология, которая заключается в увеличении длины заготовки путем уменьшения её сечения. В холодной ковке используется один из вариантов вытяжки - раскатка. Именно с её помощью создаются различные лапки и пики. Для создания лапок используется специальный раскаточный станок. Конец заготовки заводится внутрь и затем запускается механизм раскатки, в результате конец получается расплющенным с рельефом или без него. Для изготовления пик используют прессовочный станок. Процедура та же, но в результате конец получается раскатанный и опрессованный в определенной форме.
Гибка . Эта технология ковки заключается в загибании концов либо другой части заготовки под определенным углом. Сама гибка выполняется практически на всех станках холодной ковки. Процесс гибки можно проследить при изготовлении заготовки на станке Улитка. Вначале конец заготовки помещается внутрь специального шаблона и затем загибается под определенным углом. Эти работы выполняются на станке Улитка.
Закручивание . Эта технология ковки подразумевает скручивание заготовки вдоль своей оси. В холодной ковке этот процесс можно наблюдать при использовании станка Твистер, на котором создаются различные торсионы. Для этого один конец заготовки помещается в тиски, а второй конец проворачивается вдоль оси. Отдельно стоит выделить элемент Фонарик. Для него используют два и более прута, которые вначале скручивают вдоль оси, а затем вдоль оси сжимают, в результате прутья в определенном месте расходятся в стороны.
Сборка всех элементов в единую конструкцию выполняется при помощи сварки на специальном сборочном столе. Сегодня сварочный аппарат общедоступен и является обязательным инструментом современных кузнецов. Самодельная холодная ковка довольно распространена среди начинающих мастеров и частных предпринимателей. Она не требует особых знаний, навыков и больших помещений для работы.
Холодная ковка своими руками: видео-урок
Горячая ковка металла своими руками
По сравнению с холодной, ручная горячая ковка намного сложнее и требует от мастера опыта в обращении с инструментом и хорошей физической подготовки. Работы выполняются в несколько этапов: создание эскиза или чертежа, закупка материалов и ковка.
По сути, разница между горячей и холодной ковкой заключается в технологических процессах обработки металла. Во-первых, это касается способа обработки. Во-вторых, для горячей ковки можно использовать практически любые металлические заготовки. Но для удобства принято использовать уже готовые пруты квадратного и круглого сечения . В-третьих, в художественной горячей ковке отсутствуют какие-либо рамки для элементов готового изделия. Конечно, можно придерживаться создания классических элементов ковки - завитков, лап, пик и прочего, но горячая ковка позволяет использовать весь потенциал воображения мастера, что раскрывает неограниченные возможности. Все изделия из металла ковки горячим способом создаются с помощью следующих технологий обработки металла: осадка, вытяжка, гибка, закручивание, разрубка, насечение рисунка и набивка рельефа.
Осадка применяется при ковке металла для увеличения поперечного сечения всей заготовки или её части. При ковке в зависимости от необходимости проводится полный или местный нагрев заготовки для осадки.
Вытяжка заключается в увеличении длины заготовки путем уменьшения её сечения. Это можно выполнять как путем нанесения ударов кувалдой или ручником, так и с помощью раскатки металла между валов на станке. В отличие от холодной ковки создание пик при помощи вытяжки требует точных и аккуратных ударов.
Гибка . Эта операция выполняется для придания заготовке загнутой формы. При этом следует учесть, что гибка толстых заготовок может повлечь их искажение и для придания первоначальной формы необходимо выполнить осадку. Для гибки заготовки применяют различные шпераки, рог наковальни, фасонные молотки и кондукторы.
Закручивание . Данная технология ковки подразумевает скручивание заготовки вдоль своей оси. Как и в холодной ковке, заготовку зажимают в тиски и проворачивают. Но в отличие от холодной ковки, можно нагревать заготовку локально, что дает возможность легко делать локальное закручивание.
Такие технологии ковки как разрубка , насечение рисунка и набивка рельефа применяются в художественной ковке с использованием зубил. Края горячих заготовок, в зависимости от проекта, рассекаются и закручиваются клещами. Также пока заготовка раскаленная, на её поверхности набивается различный узор.
При горячей ковке металла важно знать температурные режимы нагрева. Это поможет более качественно обрабатывать металл. Ковка черного металла выполняется при 800 - 1250 °C. Конечно, измерять градусником раскаленную заготовку будет невозможно и для определения температуры придется ориентироваться по её цвету. В приведенной ниже таблице указаны температуры и цвет заготовки из черных металлов.
Горячая ковка металла: видео-урок
Ковка металла своими руками - дело довольно увлекательное, требующее постоянного совершенствования. Это касается в первую очередь создания различных художественных и декоративных элементов. Тем, кто только начал заниматься ковкой, придется немало потрудиться, чтобы их работы имели идеальную форму и высокое качество.
Давайте рассмотрим виды приспособлений и фигуры, которые можно получить с их помощью. Мы подготовили для вас чертежи и тематические видео. Также рассмотрим последовательность изготовления станка для холодной ковки своими руками.
Если вы только собираетесь организовать мастерскую холодной ковки и хотите избежать больших расходов, то самостоятельное изготовление станков и приспособлений поможет создать свой маленький бизнес без чрезмерных затрат.
Основные приспособления и станки
Станки для холодной ковки предназначены в основном для гибки по дуге или углом, а также для скручивания. Они могут быть ручные или с электрическим приводом.
Основные виды станков и приспособлений для холодной ковки:
- «Гнутик»
- «Твистер»
- «Улитка»
- «Глобус»
- «Волна»
- «Фонарик»
Приспособление «Гнутик»
Покупной или сделанный самостоятельно «Гнутик» - универсальное приспособление, позволяющее получить дугу или угол из прута. Он представляет собой основание с ползуном, на котором закреплен упор с углом (90° или другим по необходимости) и двумя цилиндрическими неподвижными упорами. Перемещая ползун и угловой упор, прут сгибается под углом. Для получения дуги предусмотрен третий цилиндр, вращающийся на противоположной от углового упора стороне.
Приспособление может быть выполнено на горизонтальной или вертикальной платформе.
Аксонометрия приспособления «Гнутик» - вертикальное расположение
Чтобы смасштабировать размеры, приводим чертёж нижней планки этого «Гнутика».
Планка нижняя
Это приспособление - универсальное. С помощью насадок на нем можно не только гнуть, но и резать, и пробивать отверстия. Но это уже будет следующим шагом.
Получение дуги на «Гнутике»
Получение угла на «Гнутике»
Так выглядит самодельный «Гнутик»:
Приспособление «Твистер»
«Твистер» - инструмент для скручивания прутков, в основном квадратного сечения, вдоль продольной оси. Это несложное приспособление может быть ручным и с электроприводом. Принцип действия: закрепляются оба конца прута, потом одно крепление начинает проворачиваться, скручивая металл до необходимой формы.
Внешний вид покупного ручного «Твистера»
Посмотрите фото самодельного «Твистера» с электроприводом, собранного с использованием электрооборудования бывшего в употреблении:
Для изготовления «Фонариков» и «Шишек» существует специальный станок , но для начала можно использовать и «Твистер», как это показано на видео (англоязычное, но всё предельно понятно).
Видео 1. Как сделать заготовку под «Фонарик» на «Твистере»
Приспособление «Улитка»
Инструмент «Улитка» предназначен для получения завитков (или спиралей) и «валют» (S-образных деталей). Встречаются различные конструкции.
Один из вариантов конструкции: 1 - лемех улитки; 2 - основа станка; 3 - прижимной валик; 4 - рычаг для управления прижимным валиком; 5 - крепление основы; 6 - палец для фиксации лемехов; 7 - паз для прижиного валика; 8 - ось рычага управления; 9 - пружина для прижатия валика; 10 - фиксатор для заготовки; 11 - ведущий лемех улитки; 12 - основная ось; 13 - рычаги
В результате должно получиться такое приспособление:
Ещё одна лёгкая конструкция, чтобы гнуть прокат сечением до 12 мм:
1 - сегмент улитки; 2 - эксцентрик; 3 - ручка; 4 - основание; 5 - направляющие полозья; 6 - ось; 7 - ползун; 8 - гайка оси; 9 - ось крепления ролика; 10 - ролик; 11 - приводная ось; 12 - направляющая эксцентрика; 13 - центральный сегмент улитки; 14 - барашек эксцентрика; 15 - основная ножка; 16 - соединительный штифт сегментов улитки; 17 - корректирующий винт; 18 - соединительное ухо сегментов улитки
Часто приспособление «Улитка» делают на опоре, особенно если гнуть нужно толстый прокат.
Несколько полезных видеоматериалов по самодельных станкам «Улиткам».
Вариант с массивным основанием на опоре:
Видео 2. Изготовление основания
Видео 3. Изготовление улитки
Видео 4. Работа станка
Вариант настольного приспособления:
Видео 5. Часть 1
Видео 5. Часть 2
Подробнее о таких конструкциях мы поговорим ниже.
Приспособление «Глобус»
Такое устройство внешне похоже на школьный транспортир и предназначено для изготовления дуг с большим радиусом изгиба из полосы, квадрата, круга или шестигранника. Сначала загибом фиксируется один конец заготовки, потом она изгибается по всей длине по шаблону. Принцип действия чем-то похож на работу закаточной машинки для консервации.
Внешний вид приспособления
Видео 6. Работа на «Глобусе»
Пользуясь исключительно мускульной силой, дугу большого диаметра можно изготовить на шаблоне, прикрученном или приваренном к верстаку. На нём хорошо гнуть полосу, трубу тонкостенную и т. д.
Приспособление «Волна»
Получить волнообразные изделия из заготовки круглого, квадратного, шестигранного сечения или трубки можно на приспособлении «Волна». Деформация заготовки происходит между вертикальными валками прокручиванием.
Приспособление волна и полученные изделия
Видео 7. Приспособление в действии
Приспособление «Фонарик»
На этом станке изготавливают заготовки элементов «Фонарики» или «Шишки», которые могут состоять из 4-х, 6-ти, 8-ми и более прутков. По принципу действия станок похож на «Твистер», но тут заготовки изгибаются вокруг направляющего вала, что формирует более правильную и точную конфигурацию изделия.
Приспособление «Фонарик»
Видео 8. Работа приспособления для изготовления «Фонарик»
Приспособление для холодной ковки элемента «Хомут»
Элемент холодной ковки «Хомут» предназначен для фиксирования между собой других элементов конструкции.
Приспособление для гибки «Хомута» можно выполнить по прилагаемым чертежам.
Приспособления для выполнения «гусиной лапки»
«Гусиная лапка» - расплющивание с нанесением красивых насечек концов заготовок для придания большей изящности конструкции или с целью уменьшения толщины для различных соединений.
Концы элементов оформлены «гусиной лапкой»
Эту операцию можно выполнить при помощи станка с матрицей или приспособлением и тяжелым кузнечным молотом на наковальне. Оба варианта мы даем в виде видеоматериалов.
Видео 9. Станок для изготовления «гусиной лапки»
Видео 10. Приспособления для ковки «гусиных лапок»
Видео 11. Подробный процесс изготовления штампа
Ниже прокатный станок для выполнения той же операции.
Станок для прокатки «гусиной лапки» (расстояние между вальцами регулируется). Материалы для прокатного станка: шестерни и валы - запчасти от комбайна б/у
Принцип действия
Изготовление «Улитки» с приводом
«Улитка» с электроприводом облегчает изготовление завитков и «валют». Особенно это ценно, когда работа не «для души», а для изготовления большого количества однотипных изделий на потоке при работе на заказ.
Ниже приведены этапы сборки станка для гиба прута максимальным сечением 10х10 мм. Двигатель мощностью 0,5 КВт/1000 об/мин работает при этом на пределе своих возможностей. Выполняет 6 оборотов вала в минуту. Сегменты улитки выточены из круглой болванки Ст.45 без термообработки высотой 25 мм и толщиной 20 мм. Улитка насажена на вал на подшипниках от заднего колеса мотоцикла - 7204. Поддерживающий ролик закреплён жёстко в пазу. Между двигателем и редуктором установлены шкивы.
Ниже приведены чертежи сегментов улитки.
Элемент улитки 1
Элемент улитки 2
Элемент улитки 3
Центральный элемент улитки
Для более массивного прута (от 12 мм) мощность двигателя должна составлять более киловатта. На фотографиях ниже представлен станок с двигателем мощностью 2,2 кВт, 1000 об/мин, дающий выход на валу около 10 об/мин. Это уже станок для профессионального использования. Применён бывший в употреблении редуктор, матрица вырезана из заготовки толщиной 30 мм - самый трудоёмкий процесс.
Для холодной ковки ещё понадобятся наковальня и молот. Горн не нужен, он требуется только для горячей ковки.
Совет! Перед началом работ начертите эскиз будущей конструкции в натуральную величину . Это поможет корректировать элементы и не запутаться при сборке.