Виды
Промышленная ковка без подогрева заготовок использует специальные инструменты и оборудование для производства крупных партий изделий. Металлообработка включает в себя следующие технологические операции:
- гибка;
- калибровка;
- прошивка;
- вырезка;
- штамповка;
- навивка.
В качестве инструмента используются штампы, позволяющие изготавливать совершенно одинаковые детали большими партиями, мощные прессы.
Для изготовления решеток на окна, ворот, мебели используется пруток с сечением 8–16 мм, полосы листа. Изделия собирают из элементов, сделанных вручную по шаблону.
Элементы кованого забора и ограждения балкона соединяются между собой сваркой и помещаются в прочную раму или крепятся к надежному основанию. Конструкция делается плоской или объемной, в зависимости от замысла мастера и назначения.
Решетка на окне
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.
Ручные станки для холодной ковки можно купить готовые, а можно собрать кузницу своими руками, приобретая или изготавливая всё собственноручно. Покупное оборудование, высокопроизводительное и дорогое. Для небольшой мастерской более подходит второй вариант.
Основные направления холодной ковки – ограды, ворота, оконные решетки, некоторые предпочитают художественную ковку и чувствуют себя дизайнерами по металлу.
Так как печь не нужна при холодной ковке, то из инструментов понадобятся только наковальня и молот. Из материалов – горячекатаная сталь: квадратный и круглый профиль различного сечения, листы.
Для художественной ковки могут понадобиться ещё и некоторые цветные металлы.Перед началом изготовления изделия нужно иметь представление о его конечном виде, кроме того желательно иметь чертёж или трафарет в натуральную величину.
Оборудование для холодной ковки позволяет гнуть, резать, клепать, делать отверстия . Условно технологические процессы производимые на них, делятся на два вида: гибка и скручивание.
Самыми распространенными устройствами являются: Гнутик, Твистер, Улитка, Глобус, Волна и Фонарик.
Как изготовить и сделать сборку отдельных узлов станка и инструмента к нему
В качестве примера приводится пошаговая инструкция для получения приспособления «Твистер», которое предназначается для одноосного продольного скручивания стальной заготовки из прутка квадратного поперечного сечения. Аналогичным образом, и в той же последовательности будут выполняться операции и относительно других частей станка холодной ковки – улитки, керна, шаблона, гнутика и т.д.
Опорной заготовкой под данное приспособление стоит принять двутавр или швеллер с толстыми полками. К нему сваркой прикрепляют широкую толстолистовую полосу, к которой можно присоединить слесарные тиски. В них будет зажиматься неподвижная часть закручиваемого прутка. Тиски следует закрепить особенно надёжно – при помощи минимум четырёх болтов диаметром от М16 и более. Для увеличения площади зажима прутка к губкам тисков привариваются рифлёные пластины из толстолистовой стали. С противоположного конца двутавра устанавливаются направляющие ролики, к которым впоследствии будет прикреплён зажимной узел для подвижной части обрабатываемой заготовки. Его можно сделать из стальной втулки, по образующей которой необходимо предусмотреть расположенные под углом 120° три отверстия для зажимных болтов диаметром на 2…3 мм меньшим, чем сторона квадрата скручиваемого элемента. Болты должны быть закалёнными, из качественной стали, а также иметь плоский торец. Оба зажимных устройства должны быть расположены соосно, что проверяется при помощи уровня, слесарного угольника, штангенциркуля.
Далее изготавливается ручка для проворачивания подвижной части зажима. Рычаг под неё необходимо предусмотреть как можно длиннее – таким образом снизится значение прикладываемого усилия. В то же время длина рычага должна быть удобной для пользователя. Саму рукоятку лучше подобрать из стандартных, причём желательно с резиновой втулкой — для исключения вероятного проскальзывания руки оператора станка для холодной ковки при выполнении на нём соответствующего перехода пластической деформации.
После сборки станка холодной ковки его проверяют на надёжность перемещения подвижных элементов, а также на точность производства операций для пластического деформирования металла. После этого можно сделать окончательное крепление устройства к опорной раме.
Видео: самодельный электрический станок для холодной ковки
Спираль как спираль
Приспособление для навивки спиралей вручную
В некоторых случаях как элемент художественной ковки используются обычные ровные прямые восходящие спирали. Сделать для этого пружинный станок-твистер своими силами абсолютно нереально. Но вспомним: спирали в кованом узоре пружинить ни к чему и ее можно навить из обычной пластичной стали с помощью простого приспособления (см. рис. справа). Шаг (восхождение) спирали определяется рогом ворота (залит красным); отгибая рог вверх-вниз, можно получать спирали пореже и погуще. Квадратный пруток берется на заготовку или круглый, безразлично. Можно также вить спирали из закрученного на торсионе прутка.
Устройство станков для ковки по холодному типу
Каждое приспособление для того, чтобы можно было заниматься холодной ковкой, имеет свои особенности и параметры. Чтобы беспрепятственно можно было сделать станок для холодной ковки своими руками, необходимо разобраться, что представляет собой каждый из них.
| Станок | Устройство | |
| Гибочные станки | Конструция этого устройсвта такова, что при помощи изменения роликов и клиньев меняется размер волн и изгибов. Им возможно изгибать прутья до 16 мм. Единственный нюанс этого устройства- его нельзя сделать самостоятельно, потому как требуется обрабатывать и вытачивать много деталей точного размера. Стоимость такого приспособления невелика. | |
| Твистер | Работает агрегат благодаря оснащению его специальным шаблоном, к которому придавливается обрабатываемый кусок металла. Давление при этом должно быть очень большим, поэтому те, кто работают на твистере, должны обладать достаточной силой для этого. Кроме этого, сохранность самого шаблона обеспечена наличием упорного рога (концевого). Что касается серединного рога, который иначе назван обводящим, то его следует делать таким образом, чтобы он мог менять свое положение и быть в нем зафиксирован. От этого зависит эффективность работы, особенно для тех, кто приступает к процессу впервые. | |
| Основание с проставками | Такой агрегат позволит сделать узоры абсолютно любых вариаций. Сама по себе конструкция очень проста и представляет собой пластину из прочного и надежного материала, в которую вкручены проставки на определенном расстоянии. Для таких целей можно использовать болты с размерами от м8 до м24. Толщина металла при этом зависит только от мастерства того, кто работает на станке. В основном такое приспособление хорошо подходит для металла с толщиной 6 мм. | |
| Улитки Станок-твистер | С воротом | Такая установка представляет собой пластину-основу, на которой находится специальный виток. Такой виток используется в качестве шаблона для будущего изделия. Особенность станка в том, что «улитка»-шаблон разделена на несколько частей, которые закреплены между собой при помощи специальных соединительных элементов, что позволяет во время работы шаблону варьировать по форме, чем и создаются различного рода волны и изгибы. Минусы в такой конструкции тоже есть, поскольку для того, чтобы изготовить такой станок для холодной ковки своими руками необходимо подбирать очень прочный материал, которой не согнется со временем. Также продумывать соединительные петли, которые достаточно уязвимы, учитывая величину силы, с которой происходит весь процесс сгибания металла. |
| Рычажного типа | В таком типе станка «улитка» шаблон прикреплен очень прочно к основанию. Производительность у него за счет такого факта меньше, однако, надежность больше. при помощи специального рычага осуществляется прижим металлической пластины к шаблону, одновременно в процессе необходимо перемещать передвижной ролик. Чтобы сделать такой станок для холодной ковки своими руками можно использовать стальной материал, который отличен свей прочностью, а ролик можно выполнить из обычного роликового подшипника. В целом конструкция схожа с трубогибом. | |
| Торсионный станок | Такое устройство хорошо поможет в винтовом скручивании прутьев. Такой станок делается из основы цилиндрической формы из металла и двух крепежных и одновременно скручивающихся элементов. Желательно оснастить такую конструкцию специальной парой лап, которые не будут давать обрабатываемому металлу гнуться не так как необходимо. Принцип работы на станке таков, что прут помещается в удерживающие его элементы, с одного конца зажимается, а с другого конца с помощью вращающегося шпинделя закручивается до нужного размера винтовой волны. |
Отличия холодной ковки
Существует такое понятие как «штамповка», которое иногда путают с холодным типом ковки. Сама же холодная ковка имеет 2 принципа, по которому может происходить этот процесс. В таблице указаны различия процессов.
| Процесс | Описание |
| Штамповка | Процесс штамповки можно описать как выдавливание определенных фигур при помощи пуансона, который работает при высоком уровне давления. Примером процесса штамповки служит алюминиевая банка. Нагрев металла при этом не используется. Возможность применить такую технологию дома вряд ли возможно, поскольку невозможно создать для этого необходимые условия. |
| Холодный тип ковки (наклепывание) | Такая разновидность холодной ковки, по сути, есть наклеп, а именно проводится в процессе определенное число ударов очень большой силы, что позволяет структуре металл изменяться и становиться необходимых параметров по размеру и форме. Такая манипуляция проводится при помощи молота, который также можно соорудить своими руками. |
| Холодный тип ковки (гнутье) | Иная разновидность – это гнутье. При такой технологии металл по структуре остается прежний, не меняя своих характеристик. Этот тип ковки возможен для использования дома, для него лишь нужно заняться созданием станка для холодной ковки своими руками. |
Ковкой холодного типа, которая проводится по принципу гнутья заниматься довольно просто, особенно если имеется специальное оборудование стационарного типа, которое облегчает существенно процесс. Преимуществом такой разновидности является и то, что собрать практически любой станок для холодной ковки своими руками можно без больших затрат на это.
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:
https://youtube.com/watch?v=seLFHFY0acA
Видео 2. Изготовление основания
Видео 3. Изготовление улитки
https://youtube.com/watch?v=rUTdr5Cb9SE
Видео 4. Работа станка
Вариант настольного приспособления:
https://youtube.com/watch?v=NFBf7cF_Ggs
Видео 5. Часть 1
https://youtube.com/watch?v=UCQtMsI56JU
Видео 5. Часть 2
Подробнее о таких конструкциях мы поговорим ниже.
Виды, устройство и принцип работы «Улитки»
Улитка для холодной ковки — это приспособление для создания узоров в виде завитков из металлических прутков путем их деформационного загиба по контуру шаблона. Деформация происходит за счет жесткой фиксации рабочего прутка к шаблону. Для этого нужно прикладывать силу. Обеспечивается это ручным усилием или электрическим приводом. При самостоятельном изготовлении устройства целесообразность применения электрического привода должен определить сам мастер. Он необходим в случае большого объема работ. В основном используется ручное усилие.
Улитка (кондуктор) может иметь разную конструкцию. Она может быть выполнена:
- в виде стабильно приваренного к рабочему основанию шаблона;
- в виде разборных съемных частей, которые крепятся на основание.
По-разному может быть организован и ручной привод.
В самой примитивной конструкции пруток наматывают на шаблон простым усилием рук или с использованием в качестве рычага любого подходящего приспособления.
Также рычаг может входить в конструкцию станка и крепиться к ножке станины и приводиться в движение с помощью подвижного подшипника, перемещающегося по основанию улитки.
В более сложных устройствах вращается сам кондуктор, который крепится на ось вала. Она приводится в движение с помощью трех рычагов.
Вы должны заранее определить конструкцию станка, исходя из целесообразности и удобства использования.
Монолитный кондуктор имеет определенную форму шаблона, которая служит единственным вариантом завитка. Это является недостатком такой конструкции, но зато ее сделать самим совсем несложно.
Съемный вид конструкции удобен тем, что на таком станке можно изготавливать фигурные завитки разных размеров и форм. Но конструирование самого станка более сложное. Кроме того, у съемного устройства надежность фиксации частей шаблона хуже, чем у монолитного вида. Вам потребуется постоянное подкручивание резьбовых соединений, т. к. они при работе могут ослабеть.
Твистеры
Издавна кузнецы вили завитки вхолодную по шаблону-оправке рожковым рычажным захватом, поз. 1 на рис. Способ это малопроизводительный и не для хлюпиков, но позволяет достаточно быстро и просто делать разнообразные гибочные оправки из обычной стальной полосы: концевой (упорный) рог рычага не дает шаблону податься под давлением заготовки. Серединный (обводной) рог желательно делать скользящим с фиксацией: работа пойдет медленнее, но, особенно в неопытных руках, точнее.
Простейшие приспособления для холодной художественной ковки
Другое простое приспособление для ручной фасонной гибки – прочная доска с опорным штырями – проставками, поз. 2; в качестве них подойдут обычные болты М8-М24. В зависимости от того, насколько вы дружны с домашним тренажером, работать можно с полосой до 4-6 мм. Выгибают полосу на-глаз, работа идет медленно, зато можно выводить узоры вплоть до Ильи Муромца на коне в полном вооружении или Будды в цветке лотоса. Последний, возможно, и совершенно ручной работы: люди, вполне освоившие хатха- и раджа-йогу, способны руками завивать в узор стальные арматурины.
Об электроприводе торсиона
У автора видео представлен многофункциональный станок, где есть скручивание в различных плоскостях, в том числе торсионное:
Волна и зигзаг
Если вам нужны не завитки и окружности, а лишь небольшие изгибы – волнообразные или зигзагообразные, более острые, то понадобится «гнутик». О его оснащении мы уже рассказали. Теперь объясним то, что действующие элементы (их три – два статичных, один – подвижный) могут заменяться. Так круглые валы для мягкой волны могут быть заменены на клинья с острыми углами, что дает ровный и четкий зигзаг.
Это интересно: Легкий бензиновый культиватор — компактный помощник на дачном участке
