Механизм для холодной своими руками. Кузнечное оборудование: станок для холодной ковки своими руками. Разновидности и назначение станков для ковки
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 : 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.
Невооружённым глазом можно заметить, что у того или иного человека появился красивый забор или ворота, различного вида предметы декорирования приусадебных участков. Всё это воплощается в реальность посредством ковки, с отсутствием каких — либо температур.
В современном обществе очень хорошо развита холодная ковка металла. За долгие годы существования такого промысла, люди создавали инструменты, с помощью которых можно производить тонкие элементы декорирования из железа.
Механизмы без которых холодная ковка была бы очень тяжёлым занятием
Механизм улитка
Применяется для придания отдельным участкам поковок спиралевидной формы. Как правило, сама улитка закреплена на толстой, железной
плите и может быть съёмной. Толщина такой плиты должна быть не тоньше 4 миллиметров толщиной. Как правило, на изделие, который создан своими руками, необходимо изготовить различные оттиски, называемые шаблонами. С помощью подготовленных шаблонов есть возможность придавать стальным прутьям различные формы.
Механическое устройство универсал
На таком устройстве осуществляется резка, клёпка и формирование. Довольно удобная вещь, в своём роде. В отличие от заводского электрического механизма, его можно также собрать своими руками и сэкономить свой бюджет.
Устройство гнутик
С помощью него производится дуговая деформация под углом. Главное заранее сделать чертежи и точно разметить градусы углов, чтобы с помощью станка производить точное сгибание прутьев.
Аналог гнутика твистер
Способствует производить сгибание вдоль продольной оси уже готового объекта. Такое приспособление можно сделать несколькими способами. По металлическому шаблону, как это распространено и закрепив на толстой доске крупные болты. Суть такого станка в том, что оба конца металлического прута зажимаются и с одной стороны, посредством вращающейся рукояти, производится скручивание.
Агрегат волна
С его помощью можно получать волнообразные заготовки из металлических прутьев. С помощью такого станка можно изготавливать периодические решётки по типу «Боярские», «Волна».
Штамповый пресс
С помощью такого пресса, на изделие наносятся штампы с различными узорами. Как правило, должно иметься огромное множество таких штампов с различными рисунками. Производится это посредством вдавливания в металл штампа. Соответственно, под давлением на металле остаются чёткие отпечатки шаблонов.
Механический узел
Для сгибания кругов из металлических прутьев, различных диаметров. Когда в конструкции декора должны присутствовать круги, такое приспособление незаменимо.
В кузнечном деле, червонную болванку, либо отдельную деталь, принято называть «поковкой». Такой же термин имеется и в горячей ковке металла. Только он уже означает процесс ковки металла, для придания заготовке необходимой формы.
Разновидности холодной ковки
Различают непосредственно 7 видов холодной ковки, которые производятся по строгой последовательности. Каждый вид - это определенный процесс, производимый с заготовками. Если не совершать этих действий в соответствии с требованиями, то у вас ничего не получится. Итак, рассмотрим эти виды.
Непосредственно, ковка металлических заготовок. Ковка является самым сложнейшим и объёмным процессом в кузнечном деле. Холодная ковка разделяется на следующие виды и подвиды:
Осадка
Такое действие производится под давлением. Делается это для того, чтобы уменьшить высоту заготовки и увеличить боковые размеры заготовок.
Протяжка
Это действие производится за счёт нагревания заготовки и обработке молотом. За счёт чего, уменьшается площадь поперечного сечения и происходит увеличение длины заготовки.
Прошивка
Данное действие производится для получения на заготовках необходимых отверстий. Как правило, совершая такое действие, на заготовках появляются различных размеров пазы, отверстия различных диаметров. Прошивка бывает нескольких видов:
Открытая прошивка
Производится сплошным прошивнем, за счёт вытеснения металла. Однако такое действие влечёт за собой дополнительную обработку заготовки.
Закрытая прошивка
Производится пустотелым прошивнем. Обычно используют при изготовлении больших отверстий.
Совет: «За счёт осадки и протяжки металлических заготовок, структура металла может стать хрупкой. Поэтому необходимо обращаться с заготовками аккуратно, чтобы не допустить внезапной поломки той или иной детали! В лучшем случае придётся переделывать поковку, а в худшем случае, может нанести здоровью непоправимый вред!»
На этом процесс холодной ковки не завершается, а наоборот находится в самом разгаре
Наглядный процесс холодной ковки.
Штамповка
(штампование) — называется процесс пластичной деформации заготовки, с изменением форм и размеров металла. Различают несколько видов штамповки:
Объёмная штамповка
Производится за счёт давления. Когда ковочная деталь нагрета до соответствующих размеров, она подвергается прессованию специальными штампами. Такой способ применяется на производствах, где детали, полученные таким способом, выпускаются партиями.
Листовая штамповка
Производится из листового железа. Применяется при производстве мелких и средних деталей металла. Такой вид штамповки позволяет добиться высокого качества и прочности от изготавливаемых деталей.
Прессование
Этот процесс обработки металла производится за счёт высокого давления, за счёт чего повышается плотность металла и изменяется его форма. Существует несколько видов прессования:
Прямое прессование
Такой способ позволяет получать различные профильные заготовки (прутья, трубы, профили). Процесс заключается в выдавливании металла через определённое отверстие.
Обратное прессование
При этом процессе заготовка располагается в формуляре, а давление производится в обратном направлении, нежели при прямом прессовании.
Волочение
Является процессом протягивания, уже прессованных прутьев через специальную волочильную матрицу. За счёт такого процесса можно получить проволоку, фасонные профили, трубы с тонкими стенками.
Заключительным, а также достаточно ответственным этапом является прокатка
В этом процессе участвует закон «Силы трения», за счёт которого, путём трения специальными валиками о поверхность заготовки, происходит пластическая деформация. В свою очередь различают 5 видов прокатки изделий:
Завершающий этап холодной ковки -прокатка.
Продольная прокатка
При использовании этого вида прокатки, на станке, валики вращаются в разные стороны. За счёт этого происходит постепенное обжимание и удлинение детали. В данном случае производится листовое железо, ленточное железо и полосы.
Поперечная прокатка
При данном виде прокатки, валики движутся в одном направлении. За счёт этого деталь подвергается деформации в поперечном движении. К примеру, посредством такого вида получают цилиндрические шестерёнки с накатанными зубцами.
Поперечная или винтовая прокатка
в данном случае валики на станке установлены под углом друг к другу. Тем самым поковка получает поступательное и вращательное движения. Между этих валов получается зазор и металл, попадая в этот зазор, получает свою деформацию. Такой вид прокатки используется для создания трубных заготовок, так называемых «гильз».
Чертеж проектирования
Прежде, чем заниматься сборкой, необходимо создать проект, в котором будет подробно описано всё то, что вы собираетесь воплотить в реальность.
Однако, перед созданием своего стального детища, необходимо прочитать очень много литературы, в которой подробно описаны все приспособления. Чтобы в процессе сборки не возникло непредвиденных ситуаций, важно иметь представление о станке, его размерах и размерах каждой из деталей, которые будут задействованы в проекте.
Потому, как все детали будут производиться из чернового металла или из каких-либо деталей, которые лежат без дела в вашем гараже.
Итак, прежде чем приступить к изготовлению изделия для ковки, необходимо изготовить станину, на поверхности которой и будут располагаться все необходимые детали станка.
Чтобы иметь представление о самодельном станке и о ковке в целом, а также узнать, как собрать , посмотрите видео ролик, представленный ниже:
Теперь, когда у вас сложилось представление, можно приступить к изготовлению - станины.
Важно знать! Размеры станины должны высчитываться в строгом соответствии с занимаемой плоскостью размещённых приспособлений. Стоит учесть, что приспособления в работе не должны мешать друг другу!
Станина должна изготавливаться из прочного материала. Это может быть массив дерева, причём достаточно плотным и толстым или железная плита. Однако, она должна иметь железную опору из сваренных или прочно закреплённых к станине ножек. В готовом виде у вас должен получиться прочный верстак.
После того, как станина изготовлена и установлена в необходимом месте, можно начинать собирать и крепить все приспособления на станину.
Совет: «В процессе сборки станка, необходимо проверять механизмы на правильность работы, чтобы при наличии неисправности можно было заменить испорченную деталь и продолжить сборку!»
Выше представлена схема сборки приспособления, так называемой «Улитки». Предназначена она для изготовления спиралевидных завитков на поковке.
Составляющие детали механизма
- Ведущий лемех самой улитки,
- Основная ось,
- Рычаги для совершения силовых операций,
- Фиксатор для металлической заготовки,
- Площадка станка,
- Прижимной валик,
- Палец для фиксации лемехов улитки,
- Пружина для притяжения прижимного валика,
- Рычаг управления валиком.
Совет: Чем длиннее рычаги для приложения силовых действий, тем легче будет гнуться поковка!
Универсальный станок для холодной ковки предназначен для отрезания металлической полосы, металлического прутка или квадрата. Также можно пробивать отверстия под
Чертеж универсального станка
заклёпки и заклепать ту или иную деталь. Он приспособлен для сгибания под заданным углом и для производства вальцевания. Состоит такое приспособление из 39 деталей. Подробнее с ними вы сможете ознакомиться в данном архиве. Скачать
Гнутик
Фото гнутик
Предназначен для сгибания различных металлических заготовок, а также дуговых поковок определённого радиуса. Для изготовления данного станка применяют преимущественно инструментальную сталь. Это объясняется тем, что в приспособлении преобладают большие нагрузки. Состоит из рукояти, движущегося по оси углового гнутика, три валика, которые в закреплённом состоянии похожи на треугольник. Также крепёжные элементы и элементы крепления станка к станине.
Твистер
Чертеж твистер
Предназначен для сгибания металлических прутьев, квадратов и полос вокруг продольной оси. Получается торсионное скручивание. Состоит из двух креплений, закреплённых на усиленной станине с отверстиями под металлический прут и рукояти, чтобы совершать движения по оси. Более подробную информацию можно найти в архиве чертежей данного приспособления.
Приспособление волна предназначено для изменения изгиба металлической заготовки, получая волнообразные детали. По своей значимости - это тот же гнутик, однако имеет волна сложную конструкцию.
С помощью штампового пресса можно совершать оттиски рисунков на металлических заготовках.
Важно знать! После того, как все эти приспособления установлены на станине, необходимо проверить каждое из них на работоспособность! Производить такие действия необходимо с высокой осторожностью, так как если произойдёт разрыв металла - это может нанести вашему здоровью колоссальный вред!
Если вы вдруг собрались сделать собственноручно, начертите обязательно все нужные эскизы и чертежи с размерами , предположительно таких же размеров, какими они будут в сборной конструкции.
Такой манёвр позволит Вам полностью иметь представление о будущем станке, поможет редактировать все детали на чертеже. Также посмотрите множество роликов в интернете на тему «Как сделать приспособления для холодной ковки?». Это даст возможность иметь представление о полной картине.
А также прочитайте немного литературных произведений, которые посвящены данному вопросу. Как изготовить ту или иную деталь, а также, из какого материала она должна быть изготовлена, вы тоже должны изучить. Когда вы будете знать наверняка, что к чему, вы с лёгкостью сможете сделать станок своими руками!
Ниже представлены три видео ролика посвящённые отдельным частям механического узла, без применения высоких температур:
Приспособление «Гусинная лапка» видео
Приспособление «Твистер» видео
Приспособление «Улитка» видео
Архитекторы и дизайнеры часто в своей работе используют кованые элементы. Ажурные металлические решетки, закрывающие камины, или красивые балясины на лестнице смотрятся изысканно и благородно.
Если знать, как выполнить ковку, и научиться этому ремеслу, то можно самому создавать оригинальные изделия.
Такое занятие подходит для всех, кому по душе заниматься физической работой и кто готов познакомиться с технологией и особенностями выбора металла.
Что нужно знать о ковке?
Ковка представляет собой процесс обработки специальной заготовки. Ее цель — придать металлу требуемые размеры с формой. Различают горячую ковку и холодную.
Мастеру нужно познакомиться с обеими разновидностями, чтобы знать достоинства и недостатки каждой.
Горячий метод ковки
При горячем способе металлическую заготовку сильно нагревают. В результате металл становится пластичным. Горячая ковка придает заготовке нужные габариты и желаемую форму. Мастеру доступны разнообразные варианты работ.
У нагрева металлической заготовки имеются и свои минусы. Прежде всего, необходимо обустроить специальное помещение. Потребуется купить кузнечный горн, для которого придется покупать топливо.
Необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, важно, чтобы мастер знал, как работать с огнем.
Имея представление о температурных режимах, используемых в процессе ковки, без труда можно выбрать нужный вид ковки.
Холодный метод ковки
Холодная ковка – это трудозатратный процесс. Чтобы добиться от металлической заготовки той формы, которая требуется, ее изгибают, опрессовывают и сваривают. Техника выполнения немного проще по сравнению с горячим способом.
Для мастерской не требуется много места, а для ее обустройства не понадобится приобретать специальный горн, достаточно купить станок для ковки.
Процесс изготовления изделия предполагает работу с заготовками-полуфабрикатами. Если была допущена ошибка, то исправить ее невозможно.
Выбираем металл
Для ручной ковки подходят металлы, обладающие определенными свойствами. Чем пластичнее металл, тем легче изменить его форму. Однако пластичность неразрывно связана с прочностью.
Увеличение показателя одной характеристики неизбежно влечет за собой уменьшение другой. Покупая заготовку, мастер должен точно знать, какой у нее состав.
Декоративные элементы ковки мастера делают из меди, стали, дюралюминия или латуни. Кроме того, могут также использоваться сплавы. Информацию о металлах, которые легко поддаются ковке, можно найти в Марочнике Стали и Сплавов.
Какие для ковки нужны инструменты?
Инвентарь варьируется в зависимости от способа ковки. Кузнечный горн с наковальней, молоты с клещами понадобятся для горячей ковки.
Для холодного способа нужен инструмент «Гнутик», позволяющий изгибать заготовку под углом, и станок «Улитка» для ковки, который можно сделать своими руками. Последний станок позволяет создавать элементы декора с формой в виде спирали.
Обратите внимание!
Кроме базовых инструментов для холодного способа могут дополнительно использоваться «Фонарик», «Волна», «Твистер», станок для колец и другие.
Современный рынок предлагает промышленные станки, предназначенные для выполнения технологических операций. На фото ковки можно видеть изделие, сделанное на станке «Мастер 2» от компании MAH.
Ручная ковка
Чтобы заготовка приобрела нужную форму, мастер должен применять в своей работе разные приемы и методы. Понадобится приобрести различные инструменты и овладеть разными технологиями.
Холодный способ ковки не требует от мастера приложения особых усилий. В работе выделяются следующие этапы:
- создание чертежа или выполнение эскиза декоративного элемента;
- закупка заготовок;
- процесс ковки.
Сегодня чертеж можно сделать с помощью компьютерной программы самостоятельно или заказать профессионалам. Проект позволит до начала работы вычислить, сколько нужно приобрести металлических заготовок.
Обратите внимание!
Основные кованые элементы представлены следующими группами:
- Лапки. Концу металлического прута придается определенная форма.
- Завитки. Концы прута могут быть загнуты в одну или две стороны.
- Кольца. Элементы декора изготавливаются из прутьев с квадратным или круглым сечением.
- Торсион. Для него характерно винтовое скручивание по оси.
Используются 3 общепринятые технологии: вытяжка, гибка и закручивание.
- Вытяжка позволяет увеличивать длину металлической заготовки, уменьшая значение ее сечения.
- Гибка дает возможность загибать любую часть заготовки под углом.
- Закручивание – технология, при которой заготовку скручивают по оси. Для закручивания используется станок «Твистер».
Все элементы собираются вместе и закрепляются с помощью сварки. Эти операции выполняются на специальном столе. Самодельная ковка холодным способом не требует особых навыков.
Фото ковки своими руками
Обратите внимание!
Возможна ли холодная ковка своими руками? Станок реально изготовить самостоятельно, справочную информацию и чертежи изделий — найти в интернете. Холодная ковка позволяет создавать действительно очень красивые изделия, украшать ими свой дом, дарить друзьям или продавать. К тому же, это весьма экономная обработка металла, изделия при которой получаются даже более прочными, чем при горячей ковке.
Что такое холодная ковка и где она применяется
Художественная ковка металла разделяется на 2 вида: холодную и горячую. Холодную ковку отличает то, что обрабатываемое изделие не раскаляют, а форма ему придаётся механическими усилиями. Спектр применения её очень широк. Чаще всего таким образом изготавливают заборы, лестницы, перила, ограды, ворота, садовые беседки, каминные решётки, декоративные подставки для цветов, барные стулья, табуреты и столы.
Узоры холодной ковки смотрятся великолепно и даже дорого. В то же время научиться изготавливать их по силам любому человеку и тратить много денег не придётся. Фактически холодная ковка - это обработка деталей с помощью сгибания или штамповки. Для этого используют разнообразные ручные станки. Принципы их работы рассмотрим ниже.
Холодная ковка позволяет выполнять сложные, надёжные и изящные изделия
Отличия от других методов металлообработки
Горячая ковка подразумевает нагрев металла до очень высокой температуры. Когда материал раскаляется, мастер фактически «лепит» изделие из него. При холодном варианте материал не нагревают, а обрабатывают механически. Нельзя сказать, что какой-то из вариантов проще, а какой-то сложнее. Для горячей ковки требуется больше оборудования, в частности - печь и наковальня. Это увеличивает расходы на запуск своего дела. Работать с таким оборудованием новичку тяжело, в таком деле нужен наставник, опытный кузнец. Потребуется соблюдение техники безопасности.
Холодному варианту вполне можно научиться самостоятельно. Организовать холодную ковку проще. Изделия будут получаться менее изящными, но прочными и надёжными. Забор холодной ковкой будет не только украшением участка, но и крепким ограждением. При этом его можно быстро изготовить своими руками.
Преимущества и недостатки
Из всего вышесказанного следует, что холодная ковка - хороший и малозатратный вариант изготовления бытовых предметов и декора. Преимуществ у этого способа действительно много:
- большую часть оборудования можно сделать своими руками;
- не нужно нагревать металл;
- экономия ресурсов (например, не нужно тратить электричество или топливо на нагрев печи);
- себестоимость изделий меньше, продать их можно с высокой торговой наценкой;
- металл без нагрева сохраняет прочность, изделия невозможно сломать, их срок службы выше, чем у сделанных горячим способом;
- все изделия - особенные, не массовые;
- прочное покрытие деталей.
Но недостатки тоже есть:
- механическая обработка металла требует много физический усилий - больше, чем горячая;
- получится производить только ограниченные партии изделий, которые будут отличаться друг от друга;
- исправлять брак таких изделий чрезвычайно трудно (можно также только механическим путём);
- перед ковкой металл нужно тщательно очищать;
- изготовить мощные станки новичку не так просто, как кажется на первый взгляд.
Основные технологии холодной ковки
Основа холодной ковки - это станки. Их можно купить, а можно изготовить своими руками. Чтобы работать полноценно, то есть выполнять несколько популярных видов изделий, нужно иметь 5-7 станков. В качестве заготовок используются металлические пруты, полосы, квадраты и круги.
Такой способ работы с металлом основывается на пластичности. Это свойство материалов изучают ещё в школе, но большинство людей забывают, что некоторые металлы очень «гибкие». Медь, некоторые виды стали, бронза способны выдерживать высокие нагрузки на изгиб, растяжение или разрыв. Сгибание добавляет им прочности, потому что в месте сгиба происходит дополнительное сжатие.
Для этого способа обработки металла не актуален вопрос «чем посыпают металл при ковке». Дело в том, что при горячем варианте раскалённую заготовку посыпают флюсом (чистым сухим речным песком). Он предохраняет будущее изделие от пережога. Поэтому при холодном способе флюс абсолютно не нужен.
Некоторые станки для холодной ковки можно изготовить своими руками
3 основных способа холодной обработки металла:
- сгибание;
- прессование;
- чеканка/штамповка.
Металл для ковки:
- железо;
- медь;
- сталь (до 0,3% углерода);
- алюминий;
- титан.
Самый ковкий металл для такого способа обработки - медь.
В декоративных целях готовые изделия иногда покрывают медью или золотым напылением. Это увеличивает их презентабельность и стоимость. Фото изделий, сделанных холодной ковкой, а также их эскизы смотрите на изображениях к статье.
Оборудование для холодной ковки
Кузнечное оборудование для холодной ковки можно купить или изготовить самостоятельно. Скорее всего, придётся комбинировать. Полноценная работа требует следующую технику и приспособления:
- Сварочный аппарат. Необходим для соединения деталей изделия. Выбор лучше остановить на моделях, работающих от постоянного и переменного тока. Стоимость от 4 000 рублей.
- Угловая шлифовальная машина/болгарка. Чтобы разрезать заготовки и шлифовать швы. Машинка должна быть мощной и высокооборотной. От 2 тысяч рублей.
- Зачистная шлифовальная машинка. Необходима для зачистки сварных швов в углах и других труднодоступных местах изделия. От 2 000 рублей.
- Электродрель или перфоратор с реверсом. Для сверления заготовок. От 4 500 рублей.
Однако помимо этого оборудования, точнее набора инструментов, покупку которого можно уложить в 20 тысяч рублей, потребуется целый набор приспособлений. Их назначение заключается в сгибании, завивании, прессовке металла по форме изделия. Всего таких приспособлений 6 - рассмотрим каждое подробнее, а также попробуем понять, можно ли их изготовить самостоятельно.
Самодельные станки уступают заводским по мощности, зато позволяют существенно сэкономить. Домашнему или начинающему мастеру такого будет вполне достаточно. Для начала работы не обязательно покупать весь комплект оборудования: это дорого. Стоит определиться с ассортиментом изделий, понять, какие именно станки нужны для них. Только потом можно приступать к покупкам и самостоятельному изготовлению Также заранее стоит узнать, что некоторые приспособления создать самому не получится (для них нужны особенные условия обработки).
Гнутик
Гнутиком называется приспособление, с помощью которого изгибают заготовку (отсюда и его название). Он позволяет согнуть металл вручную фактически под любым углом или волной. Представляет собой массивное основание с пазом, к которому крепится подвижный упор (двигается по червячному механизму под разными углами). Для закрепления заготовки служат 2 неподвижных прижима.
Гнутик стандартных размеров может прокатывать квадраты 12х12 мм и толщиной до 3 мм. Купить такой можно за 10 тысяч рублей. Альтернатива - изготовить своими руками. Чертёж станка представлен ниже. Трудность состоит в том, для гнутика требуется фрезеровать высокопрочную сталь и сверлить в ней отверстия . Дома это невозможно, поэтому стоит обратиться в специализированную мастерскую для заказа отдельных деталей.
Чертёж станка «Улитка»
Волна
Волна, это станок, который создаёт повторяющиеся витые узоры. Элементы ковки, выполненные на «Волне», часто встречаются в оконных решётках. Конструкция этого оборудования довольно проста: 2 стальных диска, закреплённых на твёрдой поверхности (например, на рабочем столе) и поворотный механизм. Мастер, вращая механизм, пропускает через диски полосы металла и сгибанием придаёт им волнообразную форму.
Чертежи и размеры «Волны» представлены ниже. Очевидно, что размеры можно варьировать. Некоторые мастера используют станки, в которых можно менять положение дисков. Они позволяют создавать волны или завитки разного радиуса. Готовый станок можно купить за 9 000 рублей.
Станок «Волна» для волнообразной закрутки металла
Глобус
Продолжим рассматривать инструменты, которых требует холодная ковка в домашних условиях. Как делать объемные узоры? С помощью специального станка «Глобуса».
«Глобус» или «объёмник» - это станок, который гнёт заготовку по дуге и её концы под установленным углом. Представляет собой дугообразную основу и ролики, с помощью которых перемещается ручной привод. Объём изделия регулируется переставлением специального рычага. Встречаются раздвижные блоки, которые увеличивают разнообразие размеров изделий. Мастер вставляет в станок полоску металла и рычагом изгибает его по нужным размерам. Углы формируются на специальных формах по краям «Глобуса». При должной сноровке обработать один прут можно всего за минуту.
Стоит в среднем 8 000 рублей. Можно ли изготовить самому? Это ручной станок, который вполне реально сделать самостоятельно по чертежам.
Станок «Глобус» гнёт металлические пруты по дуге
Фонарик
Для гнутых изделий типа корзинки со сложными завитками нужен станок «Фонарик». Требуется не каждому мастеру, многие вполне успешно обходятся без него. Это гибочный станок, представляющий собой большой круг с несколькими отверстиями, в которые вставляется шаблон для завитков. Круг закрепляется горизонтально. К нему присоединяется рычаг, вращающийся по всему диаметру поверхности. Металлическую заготовку укладывают на круг и оборачивают вокруг шаблона.
Станок «Фонарик»
Твистер
Без твистера при холодной ковке трудно обойтись. Этот станок создаёт хорошо знакомые всем спирали из металла, когда прямоугольный прут заворачивается вокруг своей оси. Этот кузнечный инструмент представляет собой стационарную установку с вращающейся головкой и ползунком. Принцип работы довольно прост. Мастер вставляет прут в твистер, закрепляет его и начинает вращать. Металл закручивается в спираль. Такие детали часто используют для оград, лестниц, решёток и декоративных предметов.
Стоит порядка 8 тысяч рублей. Фото и чертёж представлены ниже.
Станок «Твистер» заворачивает прямоугольные металлические пруты в спираль
Улитка
Другой важный станок в мастерской холодной ковки - это «Улитка». Её предназначение заключается в создании колец, спиралей и завитков. Представляет собой платформу, в которую вставляются матрицы. В матрицу вставляется конец прута. Силой вращения (обычно механическим приводом или физической силой) он оборачивается вокруг матрицы и принимает её форму. Обычно в станках устанавливают сменные шаблоны, чтобы получать изделия разнообразных форм. Таким образом можно получить бесконечно количество симметричных элементов.
Купить станок для холодной ковки «Улитка» можно в среднем за 17 000 рублей.
Улитка с лемехом
Есть несколько вариантов станка типа «Улитка». Лемех - это шаблон улитки. При таком варианте матрица закрепляется на массивной плите толщиной до 1 см. Заготовка приобретает нужную форму с помощью вращения ворота, приваренного к платформе. Лемех состоит из нескольких сегментов, которые соединяются между собой шарнирами. Для их закрепления на платформе делают специальные отверстия.
Трудность в том, что изготовить разборные лемехи с шарнирным креплением самостоятельно невозможно. Гораздо надёжнее и проще заказать их на производстве, а своими руками только подготовить платформу.
Улитка с рычагом
Вращение в станке «Улитка» обеспечивает вал с рычагом. Вал размещается по центру, между столешницей и платформой с матрицами. Можно сделать самостоятельно, если в распоряжении есть толстая труба. В действие вал приводится рычагом, который крепится к нему с помощью кольца.
Механическое воздействие, которое создаёт вращение вала, позволяет гнуть металл по матрице. Для работы со станком нужна сноровка, сначала нужно работать довольно медленно. Заготовку легко испортить, если вращать рычаг слишком быстро. Она согнётся не по форме или выскочит из станка.
Станок «Улитка» создаёт кольца, завитки и спирали
Штамповка, ковка и гибка
Холодная ковка - не один, а целая совокупность методов обработки металла без нагрева. К наиболее распространённым относятся штамповка и гибка.
Штамповка - это такой способ работы с металлом, при котором заготовку формируют в готовое изделие под давлением. Обычно штамп закрепляют на прессе или аналогичным оборудовании, а изделие продавливают на нём. После холодной обработке на прессе металл не меняется в размерах, он фактически готов к использованию.
Сгибание металла происходит на разнообразных станках, перечень которых мы рассмотрели выше. Засчёт механической силы, вращения или давления металлические заготовки принимают разные формы. Для работы такого оборудования нужна физическая сила, но теоретически справиться с ними может любой человек.
О соединении элементов и покраске
Зачастую мастер делает не цельное изделие, а сборные элементы. Методов соединения готовых сборных элементов довольно много. Самым распространённым и надёжным считается сварка. Таким образом, к примеру, можно собрать ворота из металла: ковка отдельных деталей сначала, затем сварка всех элементов.
Другой вариант - хомуты. Здесь детали конструкции соединяют (связывают) между собой металлическими хомутами (скобами). Довольно надёжно, но чаще применяется при горячей ковке.
Чтобы сделать готовое изделие более красивым, презентабельным, уберечь от коррозии, его красят. Для этого подойдут молотковые, кузнечные или МЛ краски. Кисти будет недостаточно, так как у кованых изделий много изогнутых, труднодоступных и невидимых деталей. Стоит приобрести краскопульт, пульверизатор, а также ватные тампоны.
Популярный вид декорирования - патинирование , проще говоря, искусственное состаривание. Придаёт изделию особенную эстетику в стиле ретро. Для этой цели на поверхность наносят специальные окислители, которые придают металлу зеленоватый налёт.
Заключение
Холодная ковка - востребованный и доступный новичкам вид обработки металла. Он дешевле горячего способа, так как не подразумевает нагрев заготовки до нескольких тысяч градусов. Мы рассмотрели, как сделать станок для холодной ковки своими руками: чертежи, видео, изображения и полезные рекомендации. Большинство станков вполне реально частично или полностью изготовить своими руками и сэкономить десятки тысяч рублей. При этом изделия из кованого металла так популярны, что найти покупателей на них не станет большой проблемой.
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
