Как сделать станок для холодной ковки


Как сделать своими руками станок Улитка для холодной ковки?

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.

Упрощенно технологический процесс изготовления станка «Улитка» своими руками можно представить в виде ряда последовательных операций.

  1. 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.
  2. Для большинства станков изготавливают центральный упор. В нем будет фиксироваться начало.
  3. Разные мастера используют свои приемы фиксации, поэтому изделия у них можно отличить по почерку.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Приспособление размещают на специальной стойке, чтобы легче формировать готовые изделия. Для небольших по размеру деталей удобно размещать на вертикальной стойке.
  7. 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.

Центр

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.

Проворачивая приспособление дальше, осуществляют изготовление завитка. При необходимости вставляют другой конец заготовки и производят изготовление замкнутого или разомкнутого завитка.

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.

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.

Самодельный станок для холодной ковки своими руками: фото изготовления

Самодельный ручной станок для холодной ковки своими руками: фото пошагового изготовления приспособления.

Всем привет! На этот раз мы изготовим простое приспособление с помощью которого можно легко выгибать прут и арматуру, делать декоративные элементы из металла по сути это будет станок для холодной ковки сделанный своими руками.

Для изготовления самоделки нам понадобится:

  • Подшипник.
  • Уголок — 60 мм.
  • Уголок — 40 мм.
  • Пруток.
  • Подшипник от помпы (необязательно).

От металлического прута отрезаем кусок длинной 70 мм, автор использовал шток от амортизатора.

Берём 60-й уголок и отрезаем две заготовки длинной по 15 сантиметров.

Затем на вырезанных заготовках закругляем края как показано на фото.

Берём 40-й профиль длинной 25 см, на одном угле вырезаем вот такой проём.

В результате получились вот такие запчасти для изготовления станка холодной ковки.

Две детали сделанные из 60 уголка, свариваем между собой.

Привариваем стержень к заготовке.

К наружной части подшипника привариваем рычаг из прута и подшипник от помпы (вместо него можно приварить металлический стержень).

К стержню заготовки, привариваем подшипник внутренней частью.

К стержню и подшипнику нужно приварить заготовку из 40-го уголка.

В результате у нас получился самодельный станок для холодной ковки, довольно нужное приспособления для работы с металлом. Закрепляем станок в тисках и пользуемся.

Рекомендуем посмотреть видео автора, где показан процесс изготовления самодельного станка для холодной ковки и его испытания.

Автор самоделки: TEXaS TV.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...

Станок для холодной ковки своими руками

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.

Основные приспособления

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

Виды станков для ковки

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.

Виды холодной ковки

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

Далее совершается три последовательных этапа:

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».

Проектирование станка для холодной ковки

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!»

Схема сборки приспособления «Улитки».

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.

Для большей наглядности можно посмотреть архив чертежей данного приспособления. Скачать

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.

Скачать чертежи  Твистера >>

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

Холодная ковка своими руками: станок, чертежи, процесс

Содержание

  1. Штамповка, ковка и гибка
  2. Станки и оснастка для холодной ковки
  3. Твистеры
  4. Улитки
  5. Видео: станок для художественной ковки своими руками просто
  6. Как построить завиток?
  7. Торсионы
  8. Видео: самодельный электрический станок для холодной ковки
  9. Волна и зигзаг

Глядя на заборы, ворота и калитки, как на рис., при домах явно не элитного класса, человек, имеющий некоторое представление об оборудовании кузницы и характере работы там, может подумать: откуда у них денег столько? У более сведущего в кузнечном ремесле такого вопроса не возникнет: эти красоты, равно как и металлический декор мебели, легких садовых строений, качелей, скамеек и т.д., созданы способом холодной ковки.

Образцы художественной холодной ковки

Кованая подставка для цветов

Цены на холодную художественную ковку доступны, потому что производственные расходы и начальные затраты на оборудование невелики, а производительность труда неплоха для кустарных условий. Следовательно, ИП-кузнец, специализирующийся на художественной холодной ковке, может рассчитывать на достаточно быстрый старт и хорошую рентабельность. Возможно, кто-то из владельцев образцов на рис. сделал свой себе самостоятельно: холодная ковка своими руками выполнима в гараже или сарае без опыта, а кованые детали для мелких предметов мебели, балясин, мангалов и всякой разной прочей металлической утвари, (см. напр. рис. справа), можно делать даже в домашних условиях.

Основа «холодной кузни» – станок для холодной ковки. Для полного производственного цикла, способного удовлетворить любые мыслимые фантазии свои или заказчика, станков потребуется 5-7 видов, 3-5 основных из которых можно сделать своими руками. Однако вначале, прежде чем тратиться на станок или материалы для него, весьма желательно освоить начала кузнечного дела. Поэтому далее будут рассмотрены также некоторые приемы изготовления деталей художественной ковки без станка и оснастка для них, которую можно быстро изготовить из подручных материалов.

Штамповка, ковка и гибка

Так что это такое – холодная ковка? От штамповки она отличается тем, что металл под воздействием рабочего органа почти не течет или течет слабо. Взгляните на пивную банку либо, допустим, алюминиевый или жестяной чайник. Они выдавливаются одним ударом пуансона штамповочного пресса; чайник и т.п. изделия сложной формы – составным раздвижным пуансоном. Получить необходимое для создания столь высокого давления рабочее усилие в домашних условиях невозможно, кроме одного случая, см. далее.

От горячей ковки холодная отличается, понятное дело, тем, что заготовку предварительно не нагревают. Собственно холодная ковка, которая ковка, это наклёпывание (наклёп) детали продолжительной серией регулярных ударов определенной силы. Структура металла при этом существенно изменяется: твердость поверхностного слоя увеличивается, а сердцевина обеспечивает общую вязкость и прочность на излом. Мастера-кустари – инструментальщики и оружейники – буквально охотятся за буферами и колесными бандажами жд вагонов, кусками рельсов.

Чертежи станка-улитки для художественной ковки со спецификацией деталей даны на рис. О размерах звеньев (сегментов) раскладного лемеха поговорим далее, а пока обратите внимание на марки сталей: на лемех приходятся большие нагрузки. Если сделать его из обычной конструкционной стали, шаблон поведет на середине калитки или секции забора.

Чертежи станка-улитки для холодной ковки

Примечание: более подробные чертежи станка-улитки сходной конструкции с описанием и деталировкой см. по ссылке: http://dwg.ucoz.net/publ/osnastka/instrument_dlja_kholodnoj_kovki/5. Там же вы найдете чертежи самодельного гнутика и приспособления для гибки колец.

Материал для складного поворотного лемеха, как и сложность его изготовления– не единственные слабые места станка-улитки с воротом. Еще серьезнее проблема сочленения звеньев лемеха (показаны красными стрелками на рис. справа). Сочленения сегментов лемеха должны:

  1. Конструкция складного лемеха станка-улитки для холодной ковки

    Быть достаточно точны, чтобы выдерживалась форма изготовляемых деталей;

  2. При нажиме снаружи соединения сегментов должны становиться в положение мертвой точки, создавая устойчивую конфигурацию;
  3. По снятии рабочей нагрузки сочленения должны саморасклиниваться;
  4. Конструкция и материал сочленений поворотного лемеха должна обеспечивать многократное повторение цикла по пп. 1-3 под значительными знакопеременными рабочими нагрузками без появления существенного люфта.

Выполнить все эти условия вместе сложно и в хорошо налаженном и оборудованном промышленном производстве, поэтому ресурсы складных шаблонов для холодной ковки в общем много меньше, чем позволил бы их материал сам по себе. Плохое использование свойств материала – серьезный недостаток. Кроме того, по тем же причинам другое слабое место станка-улитки с воротом – эксцентриковый зажим детали. Поэтому у начинающих кузнецов-самодельщиков успешнее работают самодельные станки-улитки для художественной ковки, выполненные по рычажной схеме.

Улитка с рычагом

Рычажная улитка для холодной ковки устроена аналогично всем известному трубогибу. Самодельный станок-улитка рычажного типа с неподвижным шаблоном по производительности существенно уступает улитке с воротом. Рабочая нагрузка в нем полнее передается на основание, поэтому необходима прочная станина из спецстали или толстой плиты из стали обычной, надежно закрепленная на опорной поверхности. Как следствие, требуется помещение под мастерскую или производственная площадь на открытом воздухе. Работа на рычажной улитке продвигается медленно: провернув рычаг до заклинивания, нужно передвигать прижимной ролик. Завить на рычажной улитке возможно до 3-4 витков. Тем не менее, преимущества рычажного станка-улитки для домашних мастеров существенны, особенно при работе для себя:

  • Все детали, кроме прижимного ролика, могут быть выполнены из обычной стали.
  • В качестве прижимного ролика возможно использовать типовой роликовый подшипник.
  • Использование свойств материала деталей практически полное: шаблон и станина из обычной стали выдерживают более 1000 рабочих циклов.
  • Гнуть можно как по шаблону (поз. 1 на рис. ниже), так и по проставкам, поз. 2 там же.

Станки-улитки для холодной ковки

  • При гнутье по проставкам можно оперативно менять форму получаемой детали и выводить обратные изгибы, что при гнутье по лемеху в принципе невозможно.
  • Закрепление конца заготовки в станке-улитке для холодной ковки

    Для получения изделий того же качества точность изготовления деталей рычажной улитки может быть на порядок ниже, чем улитки с поворотным лемехом.

  • Конец обрабатываемой детали можно крепить, просто вкладывая его в выемку шаблона, см. рис. справа. Уширяют закрепляемый конец наваркой или сгибанием пополам.

Кроме того, рычажный станок-улитка позволяет использовать технологический прием, считающийся прерогативой промышленных станков-твистеров: шаблон смещают вбок, а в центре ставят проставку, поз. 3 на рис. Таким образом получается мелкий обратный изгиб в ядре завитка. Деталь выглядит эффектнее и, при работе на продажу, изделие ценится дороже.

Гибка стальной полосы плашмя

Есть у рычажной улитки еще один довольно жирненький плюсик: на таком станке можно гнуть плоские завитки с маленьким ядром из полосы, уложенной плашмя. Улитка с воротом и поворотным лемехом тут пасует полностью: заготовка пойдет вертикальной волной. Широкие завитки и кольца из полосы плашмя можно гнуть на протяжном гибочном станке с валками, в которых проточены канавки, см. рис. справа. Но скорость протяжки, чтобы заготовку не повело, для этого нужна значительная, так что узкой сердцевинки завитка не получится.

На рычажном станке-улитке эта проблема решается установкой прижимного ролика высотой в толщину полосы и с ребордой (закраиной), как у железнодорожного колеса, только шире. Гибка таким методом отнимает много времени: рычаг нужно подавать по чуть-чуть, иначе внутренний край заготовки сморщится; от этого реборда не спасает. Но получить иным способом завиток из полосы плашмя с узким ядром в кустарном производстве невозможно.

В общем, на старте кузнечно-художественной деятельности или делая кованые забор, ворота, калитку, скамейку, качели, беседку и пр. обустройство сада для себя, лучше все же воспользоваться рычажным станком-улиткой для холодной ковки. Тем более, что сделать его можно из подручных материалов без точных и подробных чертежей, см. напр. следующее видео.

Видео: станок для художественной ковки своими руками просто

Как построить завиток?

Эскизов завитков для художественной ковки в интернете достаточно, но при попытках подогнать их размеры к требуемым для себя нередко оказывается, что изделие зрелищно проигрывает из-за вроде бы незначительного нарушения пропорций. Поэтому желательно также уметь строить ковочные шаблоны завитков, заведомо обладающие эстетическими достоинствами.

Шаблоны для холодной ковки художественных завитков – волют – строятся на основе математических спиралей. Чаще всего используется логарифмическая спираль; это одна из широко распространенных естественных форм, выражающая фундаментальные законы природы. Логарифмическая спираль обнаруживается и в раковине улитки-моллюска, и в нашем слуховом аппарате, и в форме скрипичного ключа в нотной записи; в грифе самой скрипки тоже.

Построение образующих шаблонов для холодной ковки на основе спиралей

Принцип построения логарифмической спирали по точкам заключается в том, что при повороте образующего ее радиуса, начиная с некоего начального R0, на фиксированный угол ?, его длина умножается на показатель расхождения спирали p. Для волют p берут, как правило, не более 1,2, т.к. логарифмическая спираль расходится (раскручивается) очень быстро; на поз. В рис. для примера показана логарифмическая спираль с p = 1,25. Чтобы попроще построить спираль по точкам с достаточной для кузнечных работ точностью, принимают ? = 45 градусов.

В случае, когда требуется более плотная арифметическая спираль, при повороте образующего ее радиуса на те же 45 градусов к предыдущему радиусу прибавляется 1/8 шага спирали S, поз. Б. В том и другом случае R0 берут равным или большим поперечника d заготовки равномерного сечения, поз А. Если начальный конец заготовки заострен, R0 может быть и меньше d, вплоть до предела пластичности металла.

Осталось определиться, как уложить зрительно гармоничную спираль с заданный для нее размер проема a. Чтобы решить эту задачу аналитически, т.е. по формулам с любой заданной наперед точностью, придется решать уравнения кубические и высших степеней. Компьютерных программ для численного технического расчета волют в интернете что-то не обнаруживается, поэтому воспользуемся приближенным методом, позволяющим обойтись одним рабочим и, возможно, одним проверочным графическим построением. В его основе лежит предположение, что при небольших р суммы R2+R6 и R4+R8 сильно не различаются. Пошаговый алгоритм построения волюты для ковочного шаблона отсюда следует такой:

  1. исходя из наличного материала определяем R0;
  2. количество витков волюты w берем по принципу: как бог положит на душу левой задней лапы любимого кота;
  3. пользуясь данными таблицы на рис., рассчитываем поперечник волюты b такой, чтобы он был немного меньше ширины проема под нее a, см. поз. Г;
  4. рассчитываем рабочий начальный радиус R по формуле на поз. Г;
  5. строим по точкам профиль волюты в масштабе;
  6. при необходимости точно подгоняем R по той же формуле и строим профиль рабочего шаблона окончательно.

Примечание: если по таблице будете рассчитывать промежуточные значения, не забудьте – их нужно брать в геометрической пропорции!

Торсионы

Торсионное скручивание прутка без станка

Скручивать для художественной ковки прутья винтом можно вообще без станка, см. рис. справа. Чтобы заготовка не согнулась у коренного (зажатого в тисках) конца, под дальний от них конец направляющей трубы нужно подставить деревянный чурбак или что-то вроде него с V-образным вырезом вверху; трубу лучше прихватить к этой опоре хомутом, а подставку закрепить на верстаке. Труба должна быть короче заготовки и по внутри примерно в 1,5 раза шире ее наибольшего поперечника, т.к. заготовка при скручивании стягивается и раздается вширь.

Торсионный станок для холодной ковки позволяет увеличить производительность и улучшить качество получаемых деталей. Рабочее усилие в нем передается на опору в значительной степени, поэтому станина нужна прочная, в виде хребтовой рамы из двутавра от 100 мм или пары сваренных швеллеров того же размера; профтруба будет видимо деформироваться. На опорной поверхности станину нужно надежно закрепить с помощью приваренных к ее концам лап из того же профиля, поз. 1 на рис.

Самодельные торсионные станки для холодной ковки

Заготовка – квадратный пруток – удерживается оправками-патронами с гнездами также квадратного сечения; они видны там же на поз. 1. Т.к. пруток при скручивании сокращается по длине, патроны в шпинделе и задней бабке нужно надежно фиксировать винтовыми зажимами. По той же причине задняя бабка выполняется скользящей. Для возможности скручивания отдельных участков заготовки применяется также скользящий ограничитель со вставкой с квадратным отверстием.

Если требуется сделать только забор для себя или что-то меньшее, можно на скорую руку соорудить торсионный станок из лома и подручных материалов, поз. 2. На том и другом станке в принципе можно получать и филаменты, вложив в патроны пучок из 4-х прутков вдвое меньшего размера. Но не думайте, что хороший фонарь или корзинку вам удастся сделать, просто подпихивая рычагом заднюю бабку. Получится нечто вроде того, что на врезке в поз. 1 и 2. Кузнецы называют такие казусы словом общеизвестным, но в литературной речи не употребляемым. Ветви филамента при скрутке его в простом торсионном станке нужно разводить вширь ручным инструментом, что сложно и не обеспечивает должного качества работы.

Красивые филаменты (поз. 3) скручиваются на торсионных станках с закрепляемой задней бабкой и винтовой подачей шпинделя, поз. 4. А теперь вернемся ненадолго к рис. с видами станков в начале, к поз. 2 на нем. Видите штуковину, обозначенную зеленым восклицательным знаком? Это сменный шпиндель. В комплекте их 2: гладкий для спиральной крутки по длинной оси заготовки и винтовой для скручивания филаментов. В таком исполнении станину сваривают из пары швеллеров с продольным зазором, а к задней бабке приваривают башмак с резьбовым отверстием под стопорный винт. Башмак нужен с подошвой от 100х100, т.к. фиксация задней бабки в режиме филамента фрикционная и лишь отчасти заклиниванием: стопорный винт дает только начальное прижимное усилие.

Об электроприводе торсиона

Электропривод самодельного торсионного станка

Работа на торсионном станке с ручным приводом шпинделя утомительна. Но главное – стабильного качества изделий такого, как на поз. 3 рис. с торсионными станками, добиться еще труднее. Причина – руками сложно создать равномерный по кругу вращательный момент, как и любым другим рычажным приводом. Поэтому торсионный станок для холодной ковки как раз тот случай, когда применение электропривода оправдано несмотря ни на что. Лучший вариант из подручных материалов – полуось ведущего моста заднеприводного автомобиля с зубчатой парой от дифференциала оттуда же, см. рис. справа; не забудьте только о защитном кожухе! Мотор – на 1,5-3 кВт и не более чем на 900 об/мин. Возможны и другие варианты конструкции, см. напр. ролик:

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.

Волна и зигзаг

Теперь у нас на очереди инструмент и оснастка для волновой и загзагообразной гибки длинномерных заготовок. Упомянутые вначале гнутик и протяжно-нажимной гибочный станок своими руками не воспроизводимы. Кроме того, первый позволяет настраивать шаг и профиль в относительно небольших пределах, а второй дорог. Однако универсальный волногибочный станок все-таки можно сделать своими руками по образцу того, что слева на рис. Заказать придется только вальцы, они должны быть из хромоникелевой или инструментальной стали; остальное – из простой конструкционной, на скобы и дугу нужен лист (полоса) от 8 мм. В дуге устанавливаются ограничители, позволяющие точно выдерживать профиль волны, но рабочие нагрузки на нее передаются в значительной степени; собственно, дуга обеспечивает поперечную жесткость конструкции.

Оснастка для гибки волн при холодной ковке

Гнуть только плавные, но весьма разнообразные, волны можно, добавив к станку-улитке с поворотным лемехом ворот для волн, справа на рис. Рукояти используются прежние, т.к. они вворачиваются в резьбовые гнезда на головке ворота. Коренной (центральный) ролик желательно делать отдельным и крепить к станине болтами с головками впотай. В таком случае, ставя ролики разного диаметра (диаметров), возможно формировать волны переменного и несимметричного профиля. А если обводной ролик выполнить переставным (для чего в его водиле проверливается ряд отверстий), то можно в довольно широких пределах менять и шаг волны.

О соединении элементов и покраске

Кованые детали нужно собрать в единую композицию. Простейший способ – сварка и последующее заглаживание швов болгаркой с зачистным кругом: он толще отрезного (6,5 мм) и выдерживает изгибающие усилия. Но гораздо эффектнее смотрятся соединения фасонными хомутами, их штампуют из полосы от 1,5 мм на инерционном штампе; можно также достаточно быстро и без опыта отковать по-горячему, см. ниже. Заготовку хомута делают в виде П-образной скобы на оправке в размер соединяемых деталей и загибают ее крылья с тыла на месте большим слесарным молотком или кувалдой 1,5-2 кг по-холодному. Красят готовое изделие, как правило, кузнечными эмалями или акриловыми красками по металлу. Эмали с пигментом из кузнечной патины дороже, но лучше: высохшие, они цвета благородного несколько под старину, не отслаиваются, не выгорают, износо- и термостойки

Как обойти камень

Т.е. камень преткновения во всем вышеописанном: фасонные наконечники прутьев; без них забор не забор, ворота не ворота и калитка не калитка. Инерционный штамповочный пресс (поз. 3 на рис. с видами станков) дорог, но эффективен. Он работает по принципу маховика: вначале, плавно вращая коромысло (штангу с грузами), отводят винтовой боек назад до упора. Затем вкладываютт в гнездо сменный штамп, ставят заготовку. Далее быстро раскручивают коромысло в обратную сторону (это момент травмоопасный!) и оставляют его свободно вращаться – пошел рабочий ход. В конце него боек очень сильно бьет по хвостовику штампа; за счет инерции грузов развивается усилие, достаточное для штамповки.

Станок для холодной ковки концов прутьев

Нагрузки, особенно ударные, в инерционном штамповочном станке велики, приходятся на малые площади, а точность изготовления его деталей нужна высокая, поэтому делать его своими силами лучше и не пытаться. Самостоятельно возможно сделать ручной прокатный стан, см. рис. справа, но лишь частично: валки из спецстали, валы и подшипниковые втулки придется заказывать, а шестерни покупать или искать б/у. Получать же на таком стане можно только наконечники гусиная лапка и лист (копье), причем по их шейкам сразу будет видно, что это машинная работа.

Между тем такие же, и некоторые другие, наконечники прутьев можно отковать горячим способом, не будучи опытным кузнецом. Хороший, явно ручной работы наконечник-лист куется просто кувалдой и молотком, а ковочный штамп (штемпель) для лапок делается из негодного напильника, в котором болгаркой выбираются канавки. Кузня для этого нужна? Для эпизодической мелкой работы совсем не обязательно; главное – разогреть металл. Пропановая горелка не годится, нагрев должен быть равномерным со всех сторон и без пережога. Итак, приходим к выводу, что холодная и горячая ковка не исключают друг друга: чтобы с помощью простых станков для холодной ковки или вовсе подручными средствами получать качественные изделия, очень даже не помешает вдобавок к ним небольшой кузнечный горн из подручных материалов.


Смотрите также