Оборудование для холодной ковки
Разновидности станков
В основном все приспособления, которые предназначены для изготовления деталей из металла при помощи ковки холодного типа характеризуются ручным приводом. По принципу электропривода работают немногие из них, хотя соорудить такую конструкцию можно с каждым из приспособлений. Единственный вопрос относительно привода – это целесообразность, потому как затраты на энергоресурс, который питает агрегат и сложность процесса установки механизма могут не оправдывать себя, если соотносить их с количеством выполняемой работы и ее регулярностью.
В таблице указаны все приспособления, которые работают за счет привода ручного типа, относящиеся к процессу холодной ковки.
| Устройство | Краткое описание |
| Твистер | При помощи такого устройства происходит закручивание металла, формирование спиралей и завитков, имеющих узкую сердцевину. |
| Станки торсионного типа | При помощи такого станка происходит закручивание прутов винтового типа, а также возможно изготовление спиралей большой величины и филаментов (корзинок, фонариков и луковиц). |
| Инерционно-штамповочные станки | Предназначаются для того, чтобы изготавливать соединительные части меду декоративными составляющими, делать узорные наконечники и различный мелкий рисунок и рельеф. |
| Станки для гибки | Существует несколько разновидностей таких станков: нажимного, протяжного и комбинированного типов. Первая разновидность нужна для того, чтобы получать волнообразные изгибы или зигзагообразно изогнуть прут. Протяжная разновидность востребована, когда необходимо изготовить кольцо, завиток или спираль, имеющую широкую сердцевину. Используя комбинированную разновидность можно соорудить любой из перечисленных элементов. |
Варианты рейсмусовых станков своими руками
Самодельные рейсмусовые станки по дереву применяются для шлифования большого количества элементов и придания им привлекательного внешнего вида. В конструкцию такого оборудования входят:
Вариант готового самодельного оборудования для мастерской
- Стол с рамой для станка. Столешница должна быть идеально ровной и устойчивой, чтобы выдержать вибрации во время работы.
- Ножевой вал. Основная часть конструкции, отвечающая за обработку заготовок из дерева. Скорость вращения шкива должна быть 4000 – 7000 об/мин.
- Болты для регулировки и устройство для подачи заготовок.
Чтобы правильно изготовить оборудование, используйте чертежи рейсмуса. Своими руками собирать конструкцию надо строго по ним.
Схема со всеми комплектующими
Чертеж с габаритами элементов
Вариант заготовки чертежа от руки
Сборка станка своими рукамирейсмусовый станок
Видеоинструкция, как делать рейсмусы своими руками из электрорубанка
Для сборки рейсмуса из рубанка своими руками приготовьте:
- электрорубанок, который не жалко переделывать в другой инструмент;
- подробный чертеж для работы;
- фанеру и бруски для корпуса.
Когда подготовительный этап завершен, можно переходить к непосредственной сборке, которая займет около часа у человека, умело обращающегося с инструментом:
Watch this video on YouTube
Изготовление простой улитки своими руками
Если вы остановились на упрощенной монолитной конструкции, то знаете, что в этом устройстве применяют простое наматывание прутка усилием рук или с помощью рычага на жестко приваренную к рабочей поверхности форму. Такой станок можно использовать для создания завитков на прутках небольшого сечения (менее 12 мм).
Монолитная неразборная улитка
Изготавливается она так:
- Сначала вырисовывается схема на листе бумаги будущего шаблона с нужными размерами (иногда схема шаблона наносится непосредственно на основание кондуктора). К этому нужно подойти ответственно, т. к. после приваривания готовой формы исправить ошибки не получится. Толщина очертаний формы на чертеже должна быть такой же, как толщина используемой для ее изготовления металлической полосы. Минимально она должна составлять 3мм. Витки нужно размещать на расстоянии 12–13 мм друг от друга, чтобы между ними в паз умещался деформируемый пруток в 10 мм.
- Из стального листа толщиной не менее 4 мм вырезается основание улитки (лучше круглое), размер диаметра которого определяется соразмерно величине шаблонной спирали и быть больше размера улитки. Обычно диаметр основания бывает в пределах 70 см.
- В соответствии с чертежом из металлической полосы толщиной 3мм изготавливается нужная форма завитка. Для этого заготовку лучше прокалить, чтобы она легче поддавалась механической обработке. После изготовления формы лишний конец полосы отрезается, а кромки улитки подрезаются на конус и зачищаются.
- Готовая форма приваривается к основанию, которое крепится на станине. Иногда шаблон, приваренный к основанию, фиксируют на станине с помощью тисов, установленных на ней. Для этого к обратной стороне основания формы приваривают отрезок бруса для захвата тисами.
При варианте фиксации кондуктора в струбцине тисов можно легко менять шаблоны и получать различные формы завитков, если изготовить несколько видов, монолитно приваренных к основанию устройств.
Съемная конструкция
На рабочем основании сначала прорисовывают контур улитки с отметкой вдоль контура мест нанесения отверстий для крепления шаблона.
По эскизу из стальной толстой полосы изготавливается шаблон и в нем просверливаются отверстия. Он крепится к основанию на болты.
Ковку витой формы нужно начинать от центрального завитка. Конец заготовки вставляется в паз первого завитка формы и плотно к нему прижимается. Для надежности фиксации можно использовать небольшой зажимной инструмент. С усилием свободная часть прутка накручивается на шаблонную форму с помощью приспособления — рычага. Для усовершенствованных конструкций используется рычаг, приводимый в движение с помощью подвижного подшипника, закрепленного на нем. Рычаг изготавливают из прутка диаметром 20 мм.
Посмотреть изготовление такого устройства можно в видеоролике:
Разборные улитки с вращением
Шаблон улитки может состоять из нескольких частей, а деформация прутка происходить путем вращения кондуктора. Такой станок состоит из следующих элементов:
- толстого металлического основания в виде диска или квадрата;
- разборного шаблона, закрепленного на площадке основания;
- вала вращения;
- рычага для привода вала в движение.
Рабочее основание изготавливается из металла, толщиной от 4 до 10 мм.
Сборный шаблон может состоять из нескольких частей, которые соединяются между собой шарнирными штифтами, вставленными в отверстия проушин, приваренных к концам элементов. Вместе они составляют контур улитки.
Для крепления такой улитки к рабочему основанию в нем нужно просверлить отверстия для ее фиксации к поверхности в определенном положении. Меняя положение сборных частей на основании, можно получать разную кривизну завитков и их форму. Величина дуги формы регулируется специальными винтами, закрепленными на соединительные шарниры.
Составную улитку на шарнирных соединениях самостоятельно изготовить довольно сложно. Обычно, мастера приобретают изготовленный в промышленных условиях штамп и крепят его на станину.
Самим можно изготовить более простое устройство разборного шаблона без использования шарниров. Для этого нужно сделать эскиз сборных частей улитки с местами отверстий. Если подготовить несколько эскизов и, в соответствии с их контурами, просверлить отверстия в основании в разных местах, то можно крепить шаблоны с разными радиусами на одном основании. Для этого потребуется закреплять на болты сегменты контура в местах совмещения отверстий шаблона и основания.
Например, можно выполнить такой вариант:
Устройство со съемными частями улитки и вращающимся цилиндрическим валом, приводимым в движение с помощью рычага, показано в видеоролике:
Пресс
Его задача – сформировать наконечники («листик» и «гусиная лапка»). По сути, он расплющивает торец заготовки, придавая ей ту или иную форму. Самая сложная из конструкций, комплектующие для которой (особенно боёк) придется приобретать отдельно.
Художественная холодная ковка – это искусство. В основном оно приобрело чисто декоративный окрас, не потеряв при этом практичность и целесообразность. Из прутов металла, арматуры и прочего материала можно изготовлять удивительные вещи.
Главное, приобрести или смастерить своими руками все необходимые станки и оборудование, чтобы воплотить свои мечты о прекрасном в жизнь.
Разновидности и назначение станков для ковки
Станок любого назначения применяется для облегчения ручного труда. Для ковки по холодному типу может использоваться разное оборудование, сводящее к минимуму физические усилия мастера и позволяющее выполнять следующие базовые операции:
Станок для создания фигурного профиля методом холодной ковки
- изгиб профиля под нужным углом или радиусом;
- изготовление спиралей или завитков;
- продольное скручивание заготовок.
Разнообразие получаемых деталей позволяет выстраивать их в комбинации и замысловатые конструкции, создавать аккуратное художественное полотно для ограждений и беседок, симметричный декор для парковых скамеек, а также других предметов различного назначения.
Промышленный станок гнутик, позволяющий получить заготовку с заданным радиусом
Станки холодной ковки могут быть специализированными (выполнять только одну операцию) и универсальными. Различают такие типы специальных станков:
- гнутики (гибочные станки) – позволяют выгнуть заготовку под углом или заданным радиусом (волна);
- улитки – закручивают заготовки в спирали и завитки;
- торсионы – помогают продольно скрутить заготовку или несколько таких деталей одновременно;
- штамповочные станки – с их помощью делают декоративные хомуты, фасонные наконечники, волну с мелким шагом.
Универсальные станки включают в себя компоненты специального оборудования в различных его комбинациях.
Приспособления для холодной ковки приводятся в действие механически (ручные станки) или посредством электропривода. Оборудование с электроприводом отличается скоростью и легкостью обработки заготовок. Станок для холодной ковки, цена которого может оказаться довольно высокой, характеризуется высокой продуктивностью. Когда нет необходимости в производительности и скорости, то ручного станка будет вполне достаточно для выполнения работ, особенно в том случае, если кузнечное дело – это хобби.
Станок гнутик, предназначенный для обработки труб методом холодной ковки
Можно ли сделать своими руками станок для холодной ковки
Купить ручной станок для холодной ковки можно в специализированном магазине по продаже инструментов или заказать в интернете. Вопрос заключается в цене и платежеспособности покупателя. Альтернативный вариант – собрать его своими руками. Принцип работы ничем не будет отличаться от товара, приобретенного в торговой сети, а выполняемые функции абсолютно идентичны заводским. Дополнительные преимущества – выигрыш в цене, уверенность, что конструкция не выйдет из строя после первого же использования.
Для начала стоит ознакомиться с конструктивными особенностями каждого типа станка, чтобы оценить возможность его самостоятельной сборки.
Станок для холодной ковки улитка, позволяющий создавать спиральные элементы
Торсион должен выполнять скручивание металлических прутьев, поэтому его конструкция предполагает наличие двух элементов, удерживающих заготовку. Один из них служит зажимом, а другой содержит вращающийся шпиндель, который, собственно, и будет закручивать прут до нужной частоты винтовой волны. Устройство довольно просто соорудить самому, а некоторые мастера вообще обходятся тисками и незамысловатым ручным воротом.
Конструкция гибочного станка также несложная, однако она содержит несколько обязательных элементов, сборка которых невозможна без специализированного инструмента. Основание – массивная металлическая пластина с пазом посередине, в который вставляется подвижный упор, перемещаемый червячным механизмом. Два других цилиндрических упора неподвижны и крепятся на основание с двух сторон симметрично относительно паза. Именно монтаж упоров может вызвать затруднение, так как отверстия под крепеж сверлятся только на специализированном станке, воздействию дрели такая заготовка из высокопрочной стали не поддастся.
Создание элементов методом холодной ковки на самодельном станке гнутик
Станок для ковки металла улитка может иметь две разновидности: с воротом или рычажного типа. Первый вариант позволяет варьировать форму изгиба в процессе работы, однако имеет ряд уязвимых мест в конструкции и очень требователен к прочности материалов изготовления. Второй тип более устойчив, но менее производителен. Мастера считают улитку самым простым станком, самостоятельная сборка которого не вызовет затруднений.
Проверка работоспособности
Это всегда подразумевается, поэтому без комментариев.
В принципе, сделать улитку для холодной ковки – это не так уж и сложно. Тем более что какого-то единого стандарта на подобные устройства не существует.
Кто-то скажет – а не проще ли купить заводскую модель? Во-первых, как уже сказано, придется долго искать. Во-вторых, не факт, что ее возможности совпадут с фантазиями мастера.
В-третьих, придется облегчить кошелек примерно на 19 000 (ручная) и на 62 000 (электрическая модель) рублей, как минимум.
Успехов в изготовлении улитки своими руками!
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.
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.
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.
Разнообразие оборудования для ковки
При выборе оборудования и инструмента для холодной ковки необходимо знать крупных производителей – лидеров рынка
Важно: при выборе между промышленным оборудованием и приспособлениями собственного производства надо знать, что на покупных станках обрабатываются заготовки с типоразмерами из которых невозможно получить изделие на кустарной оснастке
- «Hebo». Немецкая фирма, оборудование которой обладает европейским качеством и высокими ресурсными показателями. Однако стоимость оборудования высока. Финансовые вложения, особенно на начальном этапе, имеют большую степень риска.
- «ОСТ». Белорусское предприятие, изготавливает качественные станки с японскими управляющими программами. Потенциальными покупателями являются компании с большими финансовыми возможностями.
Универсальный станок для ковки, гибки BlackSmith MB21-30. Фото КовкаПРО
- «BlackSmith. Китайский производитель, выпускает большую номенклатуру, по относительно невысоким ценам, механизированного и ручного оборудования для холодной ковки.
- Спросом пользуются станки российских предприятий «Мастер». Это небольшие станки, охватывающие почти всю номенклатуру элементов холодной ковки.
- Предприятия из России «Ажурсталь» и «Декор» также вполне конкурентно-способны на этом рынке.
Однако начинающим предпринимателям в первую очередь следует рассмотреть возможность начать производство с изготовления приспособлений своими руками. Такой ручной оснастки не так много (улитка, торсион, фонарик, волна, гнутик, глобус) и она не представляет особой сложности в изготовлении. Экономическая целесообразность такого подхода очевидна.
Изготовление
На двутавре необходимой длины с одной стороны жестко крепятся тиски. Для крепления лучше всего использовать сварку. А также, перед монтажом на двутавр наваривается стальной лист. Это поможет избежать деформации детали в процессе закручивания.
Подвижная система
Собирается с противоположной от закрепленных тисков стороны. Сверху устанавливаются тиски, которые оснащены подвижной центральной частью.
К тискам вместо рычага приваривается колесо (штурвал). Чем больше будет диаметр, тем меньше усилий понадобится для изготовления детали.
Один конец заготовки зажимается в закрепленные тиски, другой во вращающийся элемент. При помощи штурвала заготовка скручивается в спираль с необходимым количеством витков.
Станки для холодной ковки: преимущества их применения
Метод холодной ковки использует такое свойство металла, как пластичность, то есть при механических воздействиях можно изменить изначальную форму заготовки в заданных пределах. Поэтому для данного процесса подходят мягкие металлы, например: низкоуглеродистая сталь, медь, алюминий и пр. Для использования в качестве заготовок могут применяться:
Примеры различных материалов, используемые для холодной ковки
- прутки любого сечения: круглого или квадратного;
- полосы металла различной нарезки;
- трубы;
- прокатный профиль.
Изделия, которые производит кузнец при горячей ковке металла, в своем роде единичны и уникальны. Если необходимо создать набор из одинаковых элементов, которые потом собираются в готовую структуру, то уникальность будет только мешать. Именно с этой целью применяют метод холодной ковки: он гарантирует формирование большого количества идентичных элементов.
С горячим металлом работают профессионалы, которые обладают опытом в применении данной технологии и способны виртуозно обращаться со сложным инструментом. При холодной ковке высочайшего мастерства не понадобится – все гораздо проще. Ручные станки для ковки позволяют без значительных физических усилий получить достаточное количество изделий для выполнения того или иного проекта.
Универсальный станок улитка для создания художественных спиралей и завитков
Кроме того, временные затраты на подготовку элементов значительно сокращаются при работе на специальных станках, не говоря уже о сравнении данного метода с технологией горячей ковки: несколько минут на изготовление одного элемента – это неоспоримое преимущество.
