Какие технологии и приемы используются в холодной ковке, что нужно знать о производственных операциях? Об этом - далее в нашем материале.
Сегодня большое распространение получили небольшие домашние мастерские по обработке металла. Это и хобби, и дополнительный доход в семейный бюджет. Более распространена холодная ковка своими рукам. Такая технология не требует больших затрат на начальном этапе, а изделия ручной работы ценятся довольно высоко.
Какие технологии и приемы используются таким способом металлообработки, что нужно знать о производственных операциях? Об этом - далее в нашем материале.
Холодным способом обрабатывается, в основном, металлопрокат в виде прутков, квадратов, круга, полосы или листа.
Для производства применяются особые приспособления и инструменты, причем часто они узкоспециализированные и не пригодны для работы в других направлениях.
Разогрев заготовок до ковочной температуры не предусмотрен технологией, которая использует одно из главных свойств металла - пластичность. Нагрев возможен лишь частичный в местах изгиба некоторых изделий (например, при слишком толстом металле исходного материала).
Холодная ковка металла используется для изготовления решеток, заборов, ворот, калиток (и отдельных элементов их украшений), каркасы мебели и различные детали декора.
При этом в процессе производства этой продукции металл поддается прессованию и изгибанию, что делает изделие даже прочнее, чем при горячей ковке, так как не изменяются свойства металла, а кристаллическая решетка, наоборот, упрочняется за счет сжатия.
Холодная ковка в домашних условиях довольно простой, но, в то же время, и сложный технологический процесс, который требует опыта. Что нужно знать о такой металлообработке, а также что потребуется для изготовления изделий без разогревания материалов?
Холодная ковка своими руками
Весь рабочий процесс по созданию изделий с помощью холодной ковки можно разделить на несколько этапов.
- Чертеж или схема готового изделия.
- Подбор материалов.
- Обработка металла и изготовление деталей.
- Сборка и отделка.
Чертеж
Гибка - практически основной процесс, на котором построена холодная ковка. Перечисленные выше станки (кроме твистера и фонарика) работают по этому же технологическому принципу. Чаще всего используется улитка, которая формирует большой список разного рода завитков (вензелей, волот, спиралей и прочих).
Кручение построено на свойстве металла - пластичности и способности сохранять заданную форму. Во время такой обработки, заготовка закручивается под усилием вокруг своей оси. Обычно процедуру делают на твистере. Однако, такие элементы, как корзинки, производят с помощью фонарика. Он способен закрутить несколько заготовок, сформировав при этом объемный элемент.
Обычно вся обработка проводиться холодным способом, однако, иногда требуется нагрев определенных точек на заготовке. Это делают при гибке или кручении толстых деталей или же когда нужно исправить бракованные элементы. Нагревание может осуществляться в кузнечных горнах или газовым резаком до температуры 200-300 градусов, что значительно ниже ковочной температуры.
Также в холодной обработке металла используются стандартные способы: резка, рубка, шлифовка и прочие. Для этого применяют болгарки, отрезные круги, шлифовальные машины, гильотины, зубила и прочие.
Сборка и отделка
Эти два этапа завершают процесс изготовления изделий способом холодной ковки.
Сборка деталей в единую комбинацию проводится несколькими способами:
- На заклепках.
- На хомутах.
- Сварка.
Самый простой и быстрый метод собрать изделие - это электро- или газосварка (последняя используется реже).
Однако, некоторые детали крепят на хомуты и заклепки, если это предусмотрено стилевым оформлением.
Ранее использовалась кузнечная сварка, которая сегодня потеряла свою актуальность из-за трудоемкости процесса.
К окончательной отделке относят шлифовку, зачистку поверхностей металла, а также нанесение декоративного покрытия (лакокрасочного или любого другого). После чего работа считается завершенной и проводиться монтаж готового изделия по надобности.
А что Вы можете добавить к материалу этой статьи из личного опыта? Поделитесь им в обсуждениях и оставьте свои комментарии.
Для основания собственной мастерской по обработке металла достаточно основной шестерки станков: гнутика, твистера, фонарика, объемника, улитки, и волны.
Производство металлических деталей требует специального оборудования, способного создавать усилие, формирующее конфигурацию предмета. Как вариант, можно приобрести относительно недорогие приспособления. Однако, нетрудно самостоятельно сделать практически любой станок для холодной ковки своими руками.
Что потребуется для этого мы рассмотрим по ходу нашей статьи.
Конечно, если позволяет бюджет, можно особо не осложнять себе жизнь и приобрести универсальное оборудование для холодной ковки металла. Причем такой станок в себе совмещает все отдельные ручные приспособления. Но довольно не маленькая стоимость такого верстака делает его недоступным для многих домашних мастерских.
Какие можно сделать приспособления для холодной ковки своими руками и что на них производить?
Для основания собственной мастерской по обработке металла вполне достаточно основной шестерки станков: гнутика, твистера, фонарика, объемника, улитки, и волны.
Эти станки-самоделки способны обрабатывать основные типы материалов, использующихся в технологии холодной металлообработки: квадраты, прутки (сечением до 14 миллиметров) и стальную полосу, толщиной 3-6 мм с шириной в диапазоне 25-ти миллиметров.Приспособления, сделанные самостоятельно, осуществляют те же операции, как и заводское оборудование: гибку, кручение или прессование без потери качества.
Также на самодельном ручном станке вполне реально производить основные элементы изделий холодной ковки: завитки, волюту, корзинки,требуемые для дальнейшей сборки готовой продукции. Причем само кузнечное оборудование компактно, его можно без проблем разместить в гаражной мастерской.
Обучиться работать, имея инструмент для холодной ковки, очень просто. Здесь не требуются специальные знания о свойствах металла и его дальнейшей обработке (отжига, отпуска или закалки). Процесс обучения и производства практически безопасен, оборудование и материалы не работают с высокими температурами, а рабочие механизмы очень простые.
Единственный недостаток в холодной ковке металла и работе на ручном оборудовании - это возможность брака при допущенных ошибках. Но главная проблема заключается в том, что дефекты очень трудно исправить. Бракованные элементы можно будет подправить лишь путем разогрева металл в горне или на горелке.
Самыми простыми для самостоятельной сборки будут: улитки, гнутики и твистеры. Они не требуют наличия дорогостоящих инструментов. Потребуется лишь сварка, инструмент для резки, чертежи с материалами и немного понятия в механике.
Итак, как сделать самодельные станки для холодной ковки своими руками?
Сборка разных типов оборудования
Для начального этапа обустройства мастерской по холодной металлообработке потребуется три основных приспособления: гнутик, твистер и улитка. Какие элементы можно производить на них?
Гнутик - это устройство, намного упрощающее гибку детали и производство изгибов любой формы.
Он с легкостью обрабатывает прокат в виде стальной полосы и прутка с размерами 12×12 миллиметров. Кроме угловых деталей гнутик может создавать детали с конфигурацией в виде дуги.
Твистер служит для закручивания длинной заготовки вокруг своей оси в продольную спираль. В горячей ковке есть подобный инструмент - вороток. Твистер похож на это приспособление по своему устройству. Это станина, на которой закреплен ворот с крутящейся головкой и ползунок, ограничивающий и фиксирующий нужную длину детали. Закрученные на таком оборудовании детали - частый элемент, использующийся для сборки оконных решеток, заборов, перил и прочих видов ограждений.
Если на твистер установить дополнительные приспособы в виде вала, то он будет способен производить объемные корзинки.
Улитка, пожалуй, самый известный ручной станок для холодной ковки. На ее кондукторе производят волюту и различные закрученные вокруг оси детали. Собранное устройство состоит из своеобразной станины (круглой/квадратной) на нее закрепляют кондуктор (спираль) и ролик с ручным приводом в виде рычага. Нажимая на приводной рычаг и подавая заготовку, можно без проблем закрутить любой тип спирали.
Главное при изготовлении ручного оборудования для холодной ковки металла - соблюдение трех основных принципов:
- Длина рычажного привода рассчитывается так, чтобы создавалось достаточное усилие на металл.
- Комплектующие установок лучше всего делать сборными или подвижными, тогда можно будет без проблем регулировать размеры производимых элементов.
- Все детали кондукторы изготавливаются с достаточным запасом прочности, а соединения должны быть качественными.
Соблюдая такие принципы, изготовить нормальное оборудование для металлообработки с отличной работоспособностью вполне осуществимо.
Перечисленные три установки с механизмом, работающим вручную, позволяют производить большинство наименований продукции без разогрева металла.
Сборка гнутика
Такой станок для холодной ковки имеет широкое применение. С помощью его можно изгибать детали любой конфигурации. Устройство довольно простое, состоит из основы, на которой смонтированы ролики, клина (задающий изгиб) и рычагов управления. Сам станок может быть выполненным в вертикальном или горизонтальном исполнении.
Самостоятельно проще сделать горизонтальный тип.
- Нужно подготовить станину, в которой сверлятся посадочные отверстия под крепление роликов, клина и рычага.
- Клин должен двигаться вдоль станины (управляется нажатием на нижний рычаг). Его положение должно быть сменным, так можно будет регулировать угол и крутизну изгиба. Для этого его лучше сделать на винтовой резьбе, ввинчивая которую меняют расстояние клина.
- Верхний рычаг используется для придания заготовке формы дуги.
Посмотрев видео, можно понять как работает такой станок и принцип его устройства
Изготовление улитки
На фото показаны основные части приспособления холодной ковки улитки. Формирование элемента происходит за счет специального кондуктора, завитого спиралью (улитки). Эта часть, желательно, должна быть двусоставной. Изготовление станка следующее.
- Подготавливается станина круглой, либо квадратной, формы. На ее изготовление лучше использовать металл 5-6 мм.
- В основании сверлятся отверстия под крепление кондуктора (двух его частей) и рабочего рычага.
- Сбоку монтируется вращающийся ролик, который будет задавать движение заготовке.
- Рычаг должен обладать достаточной прочностью, его можно изготовить из соответствующего профиля или трубы (с толстыми стенками).
- Кондуктор делается из толстого металла, изогнутого по спирали. В нем делают отверстия под крепежные болты.
Ниже представлены фото чертежей кондуктора и самого устройства.
Для более понятного принципа работы такого оборудования посмотрите предоставленное видео:
Сделанные ручные станки для холодной ковки своими руками с такой конструкцией вполне способны изгибать прутки и квадраты разного сечения вплоть до 14 миллиметров.
Стоит помнить, что большее усилие на толстую заготовку можно создать при помощи более длинного рычага, поэтому можно предусмотреть дополнительно удлинитель для такого привода.
Существуют и другие варианты улитки. Например, с приводом в виде ворота, расположенного в горизонтальной плоскости. Схематические чертежи такого устройства приведены на фото ниже.
Как сделать твистер
Твистер (или торсион) имеет горизонтальное расположение частей. Состоит из станины, на которой крепят вороток с вращающейся головкой, и ползунка, жестко фиксирующий заготовку и регулирующий длину изделия.
- Сначала нужно подготовить верстак (стол), где будет закреплено устройство.
- Станину можно изготовить из прочной двутавровой балки или любого другого материала, обладающего достаточной прочностью. Ее длина выбирается в зависимости от параметров обрабатываемых заготовок.
- По станине изготавливается ползунок. Его нижняя часть должна двигаться вдоль устройства и фиксироваться в нужном положении. Для крепления можно высверлить отверстия под болты. Часть, где будет вставляться заготовка, может быть выполнена под ее размер (сквозное отверстие) или изготовлена из тисков.
- Ворот с вращающейся головкой можно также сделать под конкретную заготовку или использовать патрон от токарного станка (небольших размеров)
- На стол установка монтируется так, чтобы край стола не мешал крутить вороток.
Как и в случае с улиткой, длина рычага определяет усилие, которое создается на обрабатываемый металл.
Если изготовить дополнительное крепление для вала, то на таком торсионе можно будет производить объемные корзинки, закручивая на шаблон пруток.
Принцип работы станка показан на видео:
Изучив информацию, можно изготовить и такие приспособления, как волна (волнообразные элементы), фонарик (корзинки) или объемник (объемные элементы с изогнутыми в разных плоскостях деталями).
Если есть возможность, то некоторые из этих станков можно сделать с электрическим приводом, установив для этого двигатель с соответствующей мощностью.
А что вы можете добавить к этому материалу из своего личного опыта по изготовлению оборудования для холодной ковки? Насколько проблемно сделать станок холодной ковки своими руками и какие материалы при этом использовать? Присоединяйтесь к обсуждению в комментариях к статье и поделитесь своими наработками.
Смотря на ограждения, ворота, калитки различных коттеджей, человек, который не имеет никакого представления о кузнечных инструментах, работе в кузнице, спрашивает: откуда такие деньги? Человек, разбирающийся в кузнечном ремесле, ответит ему, что подобные вещи (металлические мебельные украшения, качели, лавочки) сделаны посредством приспособлений для холодной ковки.
Стоимость холодной ковки не слишком большая. Обусловлено это низкими расходами на оснащение, высокой эффективностью обработки. Кузнец, который занимается данным видом работы, может быстро начать получать неплохую прибыль. Вероятно, некоторые хозяева коттеджей сами делают все ограждения и ворота, потому как холодную ковку возможно осуществлять в гаражном помещении либо сарае, не имея при этом никаких особых навыков.
Главное, что вам потребуется – это самодельное оборудование для холодной ковки. Если вы желаете делать различные предметы из металла, вам понадобится пять – семь видов оснащения. Своими руками станков для холодной ковки возможно изготовить три – пять штук. Прежде чем начать изготовление, нужно изучить основы работы в кузнице.
Штамповка, ковка, гибка
От штамповки холодная ковка отлична тем, что материал под действием инструмента практически не течет. Посмотрите на баночку из-под пива или, например, чайник из алюминия/жести. Их выдавливание осуществляется за 1 удар штампующего устройства.
От горячей ковки холодная отлична тем, что деталь перед началом обработки не разогревают. Заготовку как бы наклепывают, ударяя по ней много раз. Металлическая структура значительно меняется. Прочность поверхности повышается, а середина становится более вязкой. Кустарные мастера очень ценят бандажи колес вагонов, части рельсов.
Металл наклепывается посредством обычного молота. Изготовить его собственноручно легче, чем самодельный станок для холодной ковки. Однако такая ковка все-таки отличается от наклепа. При ее выполнении металлическая структура сильно не изменяется.
В настоящее время существуют различные виды станков для холодной ковки. Электрический привод используется редко, потому как вызванное им увеличение КПД зачастую не оправдывает трудность создания, траты на электроэнергию. Для холодной ковки станки делятся на:
- твистеры – образуют плоские спиральки и иные завитушки с неширокой серединой;
- торсионные – дают возможность создавать винтовое закручивание прутка и детали из объемных спиралек (филаменты);
- штамповочно-инерционные – с их помощью выполняют расплескивание фасонных наконечников, штамповку декоративных хомутов для объединения узорных частей, выдавливание рельефных элементов на длинных изделиях;
- гибочные – обработка осуществляется посредством нажима, протяжки либо сочетания этих методов. В первом случае изготавливают волны, зигзаги, во втором – кольца, завитушки.
В разнообразных книгах, в особенности английских, все самодельные станки для холодной ковки своими руками, которые формируют изделия посредством закрутки/завивки зачастую называются твистерами. Первоначально твистер применялся, чтобы навивать пружины. Однако более правильно полагать, что твистер – это навивочное устройство, а торсионный станок – крутильное.
Гнутики
В станке для холодной ковки своими руками гнутиком называется устройство, предназначающееся для получения зигзагообразных элементов. Заменяя ролик/клин, возможно в определенном диапазоне менять угол зигзага.
Гнутик для труб, прутьев до шестнадцати миллиметров стоит дешево. Изготовить его в бытовых условиях трудно, потому как необходимо точечное обрабатывание. Попытайтесь обыкновенной электрической дрелью сделать отверстие в гаечном ключе. А ведь нагрузки в гнутике намного больше. Ввиду этого гнутик проще приобрести. Он может применяться как для ковки своими руками, так и для производства частей сварных металлических конструкций, сгиба небольших труб.
Твистеры
С давних времен мастера кузнечного дела производили завитки по оправочному шаблону посредством рожкового захвата-рычага. Метод этот малоэффективен, однако дает возможность без особого труда и больших временных затрат создавать различные гибочные оправки из обыкновенной металлической полоски. Упорный рычажный рог не позволяет шаблону сдвигаться под давлением детали. Рог обвода должен быть скользящим с фиксированием. Обработка будет протекать более медленно, однако с большей точностью.
Еще одно самодельное приспособление для фасонного сгибания – это крепкая доска со штырями опоры. Ими могут служить обыкновенные болты. Обрабатывать возможно полоску до шести миллиметров. Все зависит от вашей физической силы. Сгибают полоску «на глазок». Процесс довольно медленный, однако возможно создавать самые разные узоры.
Улитки
Одна из разновидностей твистера (станка для ковки) – это улитка. Она весьма распространена среди людей, которые занимаются художественной ковкой. Улитка имеет несложную конструкцию, доступна для создания в домашних условиях. Кроме того, она удобна в эксплуатации и многофункциональна. Для ковки станок-улитка подходит идеально. Из себя он представляет гибочный рычаг, который немного усовершенствован и механизирован. Данное оборудование для холодной ковки металла делится на 2 вида.
С лемехом
Схема работы данного приспособления для холодной ковки такова:
- Улитка проворачивается.
- Заготовка фиксируется на устройстве.
- Посредством пружины осуществляется прижим валика к детали.
- Выполняется вращение улитки по часовой стрелке (используются рычаги).
- Фиксация убирается, улитка поднимается, из устройства достается готовый завиток.
Плюсы подобного твистера таковы:
- Возможно обрабатывать детали без особого оборудования. Обусловлено это тем, что по вертикали нагрузка на пол помещения довольно небольшая.
- Опору сделать достаточно просто, можно сварить ее из обыкновенных металлических профилей.
- Работать возможно в одиночку. Одной рукой поворачивайте ворот, второй прижимайте полоску к лемеху.
- Возможно делать спирали с пятью витками.
Рычажные
Подобные ручные станки для холодной ковки имеют конструкцию, схожую с трубогибом. Они менее производительны, чем устройства с воротом. Нагрузка довольно большая. Ввиду этого требуется крепкое основание из специальной стали. Повернув рычаг до заклинивания, необходимо перемещать ролик прижима. Создать на улитке можно до четырех завитков. Такой ручной станок для холодной ковки своими руками имеет следующие особенности:
- Все элементы, за исключением ролика прижима, могут быть сделаны из обыкновенной стали.
- Роликом прижима может служить стандартный роликовый подшипник.
- Основание станка способно прослужить больше тысячи рабочих циклов.
- Гибку возможно осуществлять как по шаблону, так и по проставкам.
- Есть возможность быстро изменять форму изготавливаемого изделия, делать обратные сгибы.
- Конец заготовки возможно фиксировать, кладя его в шаблонную выемку. Уширение осуществляется посредством наваривания либо сгиба.
Торсионы
Данный инструмент для холодной ковки дает возможность повысить КПД и увеличить качество производимых изделий. Рабочее усилие достаточно большое, потому необходимо основание высокой прочности. Подойдет хребтовая двутавровая рама от ста миллиметров либо пары соединенных швеллеров. На опорной поверхности основание требуется зафиксировать надежным образом посредством присоединенных к нему лап.
Деталь (пруток в форме квадрата) фиксируется патронами оправками с гнездами. Ввиду того что пруток при скрутке уменьшается по длине, патроны в шпиндельном элементе и задней бабке необходимо хорошо закрепить винтовыми зажимами. Задняя бабка должна быть скользящей.
Если устройство необходимо для изготовления, к примеру, небольшого ограждения, то можно сделать станок для холодной ковки своими руками из лома, подручных средств.
Электрический привод
Работать на торсионном станке с неэлектрическим приводом утомительно. Хорошего качества добиться практически невозможно. Обусловлено это тем, что вручную трудно достигнуть равномерного момента вращения. Ввиду этого лучше использовать электрический привод, который должен устанавливаться в инструмент для ковки. Привод можно сделать из подручных средств (полуось ведущего моста авто с задним приводом, зубчатая дифференциальная пара). Движок – на 1,5-3 кВт, 900 оборотов в минуту. С иными вариантами можно ознакомиться, посмотрев в интернете соответствующие видео.
Волна и зигзаг
Как сделать станок для холодной ковки, посредством которого возможно создавать волно- и зигзагообразные элементы? Для этого понадобятся вальцы, сделанные из инструментальной/хромоникелевой стали. В дуге ставятся ограничители, дающие возможность создавать точный профиль волны.
Если установить на улитку специальный ворот, можно создавать волны. Рукоятки применяются те же. Они вкручиваются в гнезда резьбы на воротной головке. Основной ролик рекомендуется располагать отдельно, прикреплять к основанию болтами с головкой.
Кованые изделия необходимо объединять в одно целое. Проще всего сваривать и затем заглаживать швы болгаркой с зачищающим кругом. Он имеет большую толщину, чем отрезной, справляется с усилиями изгиба. Намного лучше выглядят детали, которые соединены фасонными хомутами. Штамповка осуществляется из полоски от полутора миллиметров. Хомутную заготовку изготавливают в форме буквы «П». Ее крылья сгибают с задней стороны посредством молота. Для окрашивания применяются специальные эмали, краски для металлических изделий. Эмали с пигментом более дорогие, однако они не склонны к отслаиванию, выгоранию, износу и термодеформации.
Нагрузки, которые переносит пресс для холодной ковки, в особенности ударные, достаточно высоки. При этом требуется точно обрабатывать заготовки. Ввиду этого лучше не пытаться, используя чертеж станка для холодной ковки, сделать подобное устройство. Самому можно изготовить лишь ручной стан прокатки. Однако стальные валки, вали и втулки подшипников все равно понадобится покупать.
Если же вы всерьез намерены заняться кузнечным делом, попробуйте изготовить твистер либо торсионное устройство. У станка для холодной ковки чертежи достаточно простые, разобраться в них под силу даже человеку, который весьма отдаленно знаком с кузнечной работой. Чертежи станков возможно отыскать в интернете либо спросить у знакомых, которые занимаются кузнечным делом. Конечно, профессия «кузнец» сегодня менее популярна, чем тот же «кондуктор», однако это не значит, что кузнечным делом вообще никто не занимается.
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.
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
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.
Станок «Улитка» для холодной ковки своими руками используется большинством мастеров в работе над оригинальными изделиями из проката. Кузнечный бизнес чаще всего основан на изготовлении кованых изделий, где присутствуют детали в виде оригинальных петель.
Входные ворота в стиле XVII-XIX веков невозможно представить без завитков, вензелей и других оригинальных элементов. Они не только украшают, умелые мастера могли создавать из металла письменные приветствия. Сложные изогнутые фрагменты используются в качестве усилителей на заборах, входных группах, перилах ограждений и других декоративных изделиях. Сложные профили придают ажурность конструкциям.
Приспособления для изгибания металлических элементов «Улитка»
Чтобы производить изгибы заготовок по определенным параметрам используют вспомогательные кондукторы, получившие название «Улитка». Они служат в качестве специального шаблона, позволяющего воспроизвести десятки, а при необходимости и сотни однотипных деталей. Станок «Улитка» для холодной ковки гнет детали без дополнительного прогрева.
Работа основана на деформировании металла по определенному принципу. Чтобы выполнить гиб, приходится прикладывать значительные усилия. Поэтому мастера довольно часто приспособления «Улитка» оснащают электроприводом. Моторы-редукторы помогают развивать значительные усилия при ограниченном плече приложения силы. Крутящий момент в зоне обработки может достигать нескольких десятков килограммов.
Если выполнять подобную работу только за счет физической силы кузнеца, то работник довольно быстро устанет. Его производительность снизится до нуля. А при наличии вспомогательного механического помощника, можно производить сотни заготовок за смену.
Нужно учитывать, что гибка заготовок – это промежуточный этап в изготовлении сложных конструкций. Их еще нужно установить в нужном месте и приварить. Только тогда будет получен промежуточный результат. Потом потребуется окраска и монтаж изделия по месту заказа. На все операции потребуется не только время, н и физическая сила мастера.
Конструктивно приспособление может быть:
- Неразборным, тогда на нем будет производиться изгибание деталей только на определенные длины. Получаемая спираль имеет определенные ограничения в использовании.
- Сборным (присутствуют дополнительные фрагменты для увеличения продолжительности гиба), и на приспособлении можно производить догибание длинных деталей. Будут получены крупноразмерные детали.
Для работы с деталями из профильной трубы небольших номеров некоторые изготавливают приспособления с ручным исполнением. В них предусматривают использование рычагов, помогающих продвигать заготовку вокруг оправки. Готовые детали снимают с торца, слегка ослабив натяжение.
Чаще всего в подобных случаях использую квадратный прокат □8…12. Некоторые мастера вручную гнут профильные трубы 15·15 мм со стенкой 1,5 мм. Для более крупных изделий необходим механический привод.
Технология изготовления приспособления «Улитка»
Упрощенно технологический процесс изготовления станка «Улитка» своими руками можно представить в виде ряда последовательных операций.
- На листе бумаги вычерчивается профиль изделия, который требуется изготовить. При вычерчивании выдерживаются размеры изделия. Чертеж нужен только для получения профиля самой детали. Внимание! При проработке учитываются толщина заготовки. Нужен зазор не менее 3…4 мм, тогда изделия можно снять после его изгибания в приспособлении.
- Для большинства станков изготавливают центральный упор. В нем будет фиксироваться начало.
- Разные мастера используют свои приемы фиксации, поэтому изделия у них можно отличить по почерку.
- Из стального листа вырезается опорная пластина. К ней будет привариваться центр, а также спираль. Толщина пластины должна быть не менее 3 мм, так как будут прилагаться значительные усилия. Размер пластины в будущем определит и параметры завитка.
- Пользуясь чертежом спирали, изгибается из полосы заготовка. При ее гибке контролируются параметры. Чем точнее будет изготовлен этот элемент, тем проще будет выполнять изготовление элементов для кузнечных изделий. Внимание! При необходимости изготовления завитков с количеством витков более одного нужно срезать полосу спирали по диагонали. Поэтому используют полосу значительно ширины. Минимальный размер соответствует высоте профиля, который собираются гнуть на станке.
- Приспособление размещают на специальной стойке, чтобы легче формировать готовые изделия. Для небольших по размеру деталей удобно размещать на вертикальной стойке.
- Чтобы проще выполнять работу приваривают ручку. Ее устанавливают с обратной стороны, чтобы не мешала устанавливать и снимать заготовки.
Пошаговое изготовление малогабаритного ручного станка для изготовления завитков
Небольшой станок предназначен для изготовления завитков из полосового проката шириной 20…30 мм. Его несложно сделать самому.
Сначала изготавливается центр. Для этого отпиливается небольшой фрагмент из кругляка. Заготовку фиксируют в тисках, размечают линию реза. С помощью отрезного диска и углошлифовальной машинки (УШМ) отпиливается заготовка.
Она имеет диаметр 38 мм. Боковая поверхность дополнительно не обрабатывается.
Длина центра составляет 28 мм. Можно и немного больше, но для изгибания полосы шириной 30 мм этого достаточно.
На сверлильном станке сверлится отверстие Ø 8 мм. Его располагают эксцентрично. Такое положение обусловлено тем, что нужно изготовить фиксатор для конца заготовки.
Прорисовывается профиль, который следует удалить с помощью отрезного и зачистного дисков, устанавливаемых на болгарке. Заготовку крепят в тисках и удаляют излишки металла.
Лепестковыми дисками поверхность защищается так, чтобы осуществлялся плавный переход между разными поверхностями фиксатора.
Чтобы в дальнейшем проще фиксировать конец заготовки, нужно просверлить отверстие. Его располагают на радиальной поверхности центра. Сверлится отверстие под резьбу М10.
С помощью набора метчиков нарезается внутренняя резьба. Здесь будет использоваться винт без головки. После фиксации заготовки он спрячется внутри металла центра.
К опорной пластине толщиной 4 мм приваривается центр. На этом работа с его изготовлением завершается.
Изготовление приспособления
Для удобства работы с приспособлением к обратной стороне пластины приваривается вал. Вращая его в специальной оправке, будут вращать улитку.
Наружную поверхность нужно обточить, чтобы сварные швы не мешали свободному облеганию будущих заготовок.
Будущая спираль прорисовывается на пластине. Создается контур, куда ее в дальнейшем приварят.
Из полосы толщиной 4 мм изгибают спираль. Она должна соответствовать проекту.
После проверки спирали по шаблону излишки обрезаются, а саму спираль приваривают к пластине и к центру.
В качестве стойки используется профильная труба 40·40 мм со стенкой 3 мм. На ней сверлят отверстия для крепления элементов станка. С помощью опорных площадок фиксируют подготовленные части.
С обратной стороны видна ручка. Ее закрепили к валу с помощью подшипника. Подготовленная «Улитка» может вращаться.
Проводится проверка работоспособности. За ручку выполняется поворот спирали вокруг оси центра.
Изготовление простейшей детали на станке
Отрезают заготовку из полосовой стали в нужный размер. Этот размер обычно уточняют, прорисовывая готовое изделие и его составляющие элементы.
Свободный конец устанавливают в центр спирали. С помощью внутреннего винта производится фиксация заготовки.
Выполняется поворот «Улитки». Заготовка плотно прижимается к направляющим. Тут требуется прилагать определенные усилия, чтобы получать нужный профиль изделия.
Обычно другой конец не остается прямым. Его тоже изгибают. Поэтому различают внутренние и наружные обратные завитки. На самом приспособлении с помощью маркера или мела делают отметки. По ним ориентируются, когда изготавливают завитки с требуемыми параметрами.
Как видно из пошагового руководства, используя простой набор инструментов, самодельный станок для изготовления завитков несложен в изготовлении. Сколько он стоит? Его цена определяется стоимостью заготовок. Часто цена минимальная.
Как гнуть профильную трубу на станке «Улитка»?
Если попытаться изгибать профильную трубу без специальной подготовки, то сварной шов разойдется. Получится брак.
Кузнецы с большим опытом работы изготавливают более сложные станки для изготовления своих изделий. Они дополнительно оснащают «Улитку» съемными элементами.
Пошаговый технологический процесс изготовления обратного завитка на станке «Улитка»
На прокатных роликах производится последовательный обжим трубы. Образуются выступающие ребра, а сварной шов остается внутри слоя, смещенного к центру.
На параллельных эксцентричных вальцах выполняется обжатие концов трубы. Она становится похожей на полосу. В таком виде ее проще фиксировать на станке.
В специальном приспособлении формируется хвостовик. Теперь заготовки будут фиксироваться на станке одним движением.
Заготовку фиксируют в центре. Там имеется паз, который закрепляет хвостовик. Видно, что спираль имеет равномерный спуск по высоте.
После фиксации хвостовика включается электродвигатель. Начинается формование детали.
Петля образуется при касании заготовки в специальный опорный элемент. Его чаще называют опорным валом. Чтобы снизить усилие, его оснащают подшипником. Деталь свободно проворачивается вокруг опоры.
Часть спирали образована. Но при необходимости обрабатывать на большую длину, будет установлен съемный элемент.
Формируется заготовка и с другого конца. Здесь мастер определяет, в какую сторону производить изгибание детали.
Для продолжения работы устанавливается съемный элемент сборной «Улитки».
Теперь можно формировать загиб деталей большого размера.
Даже длинные заготовки легко изгибаются по заданным размерам. На рабочих элементах делают метки. По ним ориентируются, сколько нужно гнуть.
С обратной стороны выполняют дополнительный изгиб детали.
Дорабатывается изделие с обеих сторон.
Готовая деталь имеет законченный вид. Если нужно, то хвостовики будут спилены. Тогда никто не догадается, как выполнялась фиксация заготовок.
Если нужно изготовить маленькую деталь, то используют другую «Улитку». У опытных мастеров их несколько штук.
Примеры изделий с завитками
Оригинальный козырек над входом в здание:
При оформлении французского балкона оригинальные завитки придают ажурный вид всему изделию.
На лестничном пролете завитки выглядят весьма оригинально.
Используя одни завитки, изготавливают опоры для скамьи, а также в том же стиле создают решетку для камина.
На винтовой лестнице видна рука отличного мастера. Не всякий сумеет сделать подобное изделие.
В створке ворот присутствуют элементы, изготовленные на станке «Улитка». Тяжелое изделие прибрело особую легкость.
Легкая лестница в стиле Хай-тек. Она может украсить не только загородный дом. Современные дворцы при минимализме конструкции могут иметь отличный вид.
Простор для творчества не ограничен. Многие кузнецы являются настоящими художниками. Они украшают мир вокруг себя.
Видео: “Улитка” – холодная ковка своими руками.
Заключение
- Метод холодной ковки, в котором используются станки «Улитка», позволяет изготавливать оригинальные завитки.
- Своими руками можно изготовить простейший станок. На нем можно изготавливать профессиональные заготовки.
- Сложный станок со съемными элементами позволит изготавливать большие пространственные детали.
- Использование завитков при изготовлении кузнечных изделий открывает широкие возможности для творчества.