Приспособления для холодной ковки своими руками. Кузнечное оборудование: станок для холодной ковки своими руками. Станок - пресс

1. Штамповка, ковка и гибка
2. Станки и оснастка для холодной ковки
3. Твистеры
4. Улитки
5. Как построить завиток?
6. Торсионы
7. 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.

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.

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:

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.

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.

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.

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

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.

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

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

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.

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.

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.

Смотря на ограждения, ворота, калитки различных коттеджей, человек, который не имеет никакого представления о кузнечных инструментах, работе в кузнице, спрашивает: откуда такие деньги? Человек, разбирающийся в кузнечном ремесле , ответит ему, что подобные вещи (металлические мебельные украшения, качели, лавочки) сделаны посредством приспособлений для холодной ковки .

Стоимость холодной ковки не слишком большая. Обусловлено это низкими расходами на оснащение, высокой эффективностью обработки. Кузнец, который занимается данным видом работы, может быстро начать получать неплохую прибыль. Вероятно, некоторые хозяева коттеджей сами делают все ограждения и ворота, потому как холодную ковку возможно осуществлять в гаражном помещении либо сарае, не имея при этом никаких особых навыков.

Главное, что вам потребуется – это самодельное оборудование для холодной ковки. Если вы желаете делать различные предметы из металла, вам понадобится пять – семь видов оснащения. Своими руками станков для холодной ковки возможно изготовить три – пять штук. Прежде чем начать изготовление, нужно изучить основы работы в кузнице.

Штамповка, ковка, гибка

От штамповки холодная ковка отлична тем, что материал под действием инструмента практически не течет. Посмотрите на баночку из-под пива или, например, чайник из алюминия/жести. Их выдавливание осуществляется за 1 удар штампующего устройства.

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.

Гибочный ручной станок «Гнутик»

Это основной инструмент. Применяется для гибки прута, трубки под радиус или с заданным углом . Не требует больших усилий, не изменяет структуру металла. Принцип действия: Изделие устанавливается между центральным (гибочным) и упорным валами . Гибочный вал давит на металлопрофиль, а упорный не даёт загибаться всей заготовке.

Принцип действия устройства показан на видео.

Станок для скручивания «Твистер»

Позволяет закрутить профиль прямоугольного сечения вдоль продольной оси.

Видео: работа оборудования в действии.

Станок «Улитка»

Сворачивает стальные пруты в спирали, завитки, кольца и т.д. Радиус гибки ограничен только платформой. Представляет собой шаблон, для производства серийных изделий – литой, для индивидуальных работ – со съемными деталями.

Схема сборки приспособления своими руками

Общий вид

Как делать завитки на «Улитке»:

Станок гибочный «Глобус»

«Глобус» это устройство, похожее на транспортир. Применяется для холодной ковки объемных изделий из полосы, прута квадратного сечения и трубок.

Получается дуга с большим радиусом гиба, параллельно концы заготовок плавно сгибаются.

Работа на «Глобусе»:

Станок гибочный «Волна»

При помощи «Волны» создаются волнообразные изделия из проката различного профиля – квадрат, круг, шестигранник, трубки.

Работа на приспособлении «Волна»:

Станок гибочный «Фонарик»

Позволяет изготавливать изделия сложной, объемной формы – «Корзинка», «Фонарик». Узкоспециальный станок , но для кого-то незаменимый. Плетение допустимо для сечения круглого профиля – 30мм, квадратного – 16мм.

Также для полноценной работы кузнечной мастерской может понадобиться обрезное устройство по металлу и пробойник отверстий.

Изготовление оборудования своими руками

Изготовить все станки для ручной холодной ковки можно самостоятельно. Вот как, проявляя техническую смекалку, можно изготовить крайне полезный станок.

А вот как он работает:

Такое приспособление облегчает труд и на много повышает производительность.

Вышеописанные приспособления для холодной ковки металла не слишком сложны в изготовлении, просты в эксплуатации, не прихотливы.

Если нет причин покупать высокопроизводительное оборудование для нужд, например, завода, а предполагается установка его в небольшую кузницу, есть все предпосылки сделать необходимое оборудование своими руками или заказать у мастеров – самодельщиков. Такое вложение средств окупится гораздо быстрее.

Можно начать с малого – с «Гнутика», постепенно расширяя свой станочный парк.

• Особенности процесса холодной ковки
• Необходимые инструменты для холодной ковки
• Как изготовить инструмент для холодной ковки?

Декоративные украшения и предметы обстановки, сделанные из кованого металла , всегда пользовались устойчивой популярностью. Они не только славятся своим эстетичным внешним видом, но и необычайной прочностью и продолжительным сроком службы. Подобные предметы обычно способны служить нескольким поколениям владельцев, передаваясь по наследству от отца к сыну. К тому же процесс ковки металла для создания художественных изделий всегда производится вручную, поэтому каждое изделие является эксклюзивным и в чем-то отличается от похожих аналогов.

При помощи холодной ковки можно делать эксклюзивные кованые изделия в домашних условиях.

Между тем такие изделия можно производить не только с применением термического нагрева, с которым традиционно связывают само понятие кузнечного производства , но и методом холодной ковки. Если для первого необходим как кузнечный горн, так и особая квалификация, то второй вполне доступен для самостоятельного производства в домашних условиях. Таким способом можно делать оконные решетки, ограды палисадников и приусадебных участков, перила лестниц и балконов, козырьки над дверями, а также предметы внутренней обстановки, такие как стулья, кровати, диваны и решетки каминов, подставки для цветов и каминные принадлежности. Каждый такой самодельный предмет будет являться эксклюзивным.

Особенности процесса холодной ковки

Главное отличие от горячего кузнечного процесса в том, что металлические детали выгибаются на холодную, без применения термического накаливания. Это приводит к тому, что для этого процесса можно использовать металлический пруток толщиной не более 30 мм или квадрат не более 16 мм, поскольку главным двигателем его выступает мышечная сила. При этом не нужно специально оборудованной мастерской, им можно заниматься в обычном сарае или гараже. Единственное, что стоит помнить, так это то, что для соединения выгнутых деталей в единую конструкцию будет необходим сварочный аппарат, а для зачистки сварочных швов понадобится болгарка.

Поскольку большой физической силой обладают далеко не все, для ковки своими руками холодным способом необходимы специальные инструменты. Проходя через них, металл заготовок одновременно подвергается процессу прессования и изгиба. Поскольку при этом материал дополнительно укрепляется, повредить металлическую деталь в дальнейшем необычайно сложно. С другой стороны, если деталь сделана неправильно, переделать ее, в отличие от горячей ковки, практически невозможно. Единственный реальный способ – это разрезать ее болгаркой и сварить, придав нужное положение.

Вернуться к оглавлению

Необходимые инструменты для холодной ковки

Поскольку процесс ковки своими руками происходит без изменения свойств металла, то главным помощником в нем является правило рычага. Именно на нем основаны практически все инструменты для холодной ковки.

Современная промышленность выпускает их в немалых количествах и богатом ассортименте, однако спрос на них достаточно высок, и поэтому цены в торговых учреждениях серьезно завышаются. Между тем устройство их довольно просто, и инструменты для холодной ковки, при наличии сварочного аппарата и некоторых навыков в обработке металла, не так уж сложно изготовить своими руками.

По принципу работы это ручные инструменты , но холодная ковка с их помощью происходит вполне успешно. Их различные виды способны изгибать металл в форме наиболее популярных фигур.

Если холодная ковка является более или менее периодическим занятием, то необходимо установить в мастерской такие инструменты, как:

1. Улитка. Представляет собой толстый железный цилиндр с отверстием, в которое вставляется конец прута. Диск может вращаться вокруг своей оси, а рядом с ним установлен жесткий упор в виде спирали, вдоль которого будет изгибаться металл. На цилиндре установлена длинная рукоять, которая вращает все приспособление.
2. Гнутик. Инструмент позволяет изгибать заготовку под определенным углом и представляет собой отверстие в неподвижном основании с упором. С его помощью можно изогнуть ее и в виде дуги с заранее заданным радиусом.
3. Волна. Этот инструмент представляет собой систему из неподвижного упора и двух роликов, один из которых закреплен неподвижно, а второй подвижен и снабжен рычагом. Он позволяет изгибать заготовку в виде волны с одинаковой амплитудой.
4. Твистер. Представляет собой подвижный продольный зажим, способный вращаться вокруг своей оси, и такой же зажим, только неподвижный. Инструмент помогает извивать заготовку винтом вдоль продольной оси. Чтобы этот процесс холодной ковки проходил точно, оба упора нужно устанавливать на одной жесткой оси. Если подвижный зажим сможет перемещаться вдоль нее, можно будет обрабатывать заготовки различной длины.

Для изготовления кованых изделий применяют два метода - холодная и горячая обработка. Первый способ отличается низкой трудоемкостью, но предусматривает наличие специального инструмента. В большинстве случаев можно изготовить станок для холодной ковки своими руками, руководствуясь стандартными чертежами.

Принципы холодной ковки металлов

Для производства металлических кованых изделий необходимо обеспечить процесс их контролируемой деформации. При этом следует учитывать структуру материала, его технические и эксплуатационные свойства.

Принцип холодной ковки основан на воздействии внешних факторов на кристаллическую решетку материала. Она состоит из зерен неправильной формы. В результате искажения структуры, которое выполняет станок для холодной ковки, происходит уплотнение и изменение конфигурации заготовки. Так как одним из условий является сохранение свойств детали - необходимо подобрать чертежи для производства станков.

Особенности холодной ковки металла, требования к приспособлениям для этого:

• возможна обработка только низкоуглеродистых сталей, которые обладают высокой степенью пластичности;
• в качестве заготовок используются прутки различных сечений;
• предварительный расчет размеров конечных изделий. В процессе их производства необходим постоянный контроль за геометрическими параметрами;
• использование различных станков для формирования нужной конфигурации.

В настоящее время для художественной обработки металлов методом холодной ковки используется ряд специальных инструментов. Часть из них можно сделать самостоятельно. Но для этого необходимо предварительно изучить чертежи и специфику производства.

Кованые изделия могут выполнять несколько функций одновременно - эстетическую и эксплуатационную. Это относится к заградительным конструкциям различной конфигурации, например, волна.

Улитка для холодной ковки

Самыми распространенными и востребованными являются самодельные станки для холодной ковки типа улитка. С их помощью происходит формирование спиралевидных заготовок. Конструкция оборудования позволяет изготовить его своими руками.

Чертеж станка «улитки» можно адаптировать для производства конкретного типа изделия художественной ковки. Для этого необходимо знать следующие параметры:

• минимальный и максимальный радиус кривизны заготовки;
• геометрические параметры и форма исходного материала;
• планируемая производительность.

Для массового производства необходимо сделать станок для ковки с электроприводом. Если же планируется работа в домашних условиях - подойдут ручные модели.

В качестве основы для проектирования улитки необходимо использовать стальной лист толщиной не менее 3 мм. Это позволит гнуть прутки большого сечения.

Для формирования различных углов необходим ручной гнутик – одно из самых требуемых приспособлений для холодной ковки металла. Он состоит из стальной пластины, на которой находятся два опорных вала и движущийся упор.

Заготовка помещается между опорными валами и клином. Последний имеет механизм смещения по направлению к упорам. В результате этого действия происходит худ. обработка стального прута. Таким способом можно изготовить кованые изделия различной формы.

Особенности применения гнутика, необходимые для корректного составления его чертежа:

• предварительный расчет угла деформации;
• в конструкции можно предусмотреть дополнительную гибочную часть. Для этого следует установить еще один вращающий вал;
• монтажный узел для крепления к столу.

Для производства гнутика необходимо применять инструментальную сталь. Это объясняется во время эксплуатации. Дополнительно на нем можно собирать элементы типа «волна», но для этого следует модернизировать исходный чертеж.

Минимальный и максимальный радиус изгиба для худ. ковки необходимо рассчитать исходя из геометрических параметров заготовки.

Твистер для холодной ковки

Современную художественную ковку сложно представить без элементов, имеющих форму шнека. Для производства подобных худ. деталей предназначен твистер - самодельный станок для холодной ковки.

Особенностью этого инструмента является раскручивание прутика вдоль оси. Конструктивно чертеж станка состоит из двух частей - фиксирующей и подвижной. Деталь крепится между ними и с помощью поворотной ручки выполняется ее информация.

Эксплуатационные качества приспособления:

• расчет рычага давления для минимизации усилий по производству заготовок;
• возможность изменения расстояния между фиксирующими элементами инструмента. Это позволит изготовить детали различной длины;
• следует учитывать, что формирование спирали происходит со стороны фиксации.

Благодаря твистеру можно сделать кованые элементы для оконных решеток, стальных заграждений и т.д.

Это основной перечень станков для холодной ковки. Но кроме них применяется различное оборудование, предназначенное для создания по-настоящему худ. изделий.

В видеоматериале показаны примеры станков для холодной ковки металлов в домашних условиях:

Самодельное кузнечное оборудование: станки и приспособления для холодной ковки

Холодная ковка невозможна без специального кузнечного оборудования. Давайте рассмотрим виды приспособлений и фигуры, которые можно получить с их помощью. Мы подготовили для вас чертежи и тематические видео. Также рассмотрим последовательность изготовления самодельного станка для холодной ковки.

Если вы только собираетесь организовать мастерскую холодной ковки и хотите избежать больших расходов, то самостоятельное изготовление станков и приспособлений поможет создать свой маленький бизнес без чрезмерных затрат.

Станки для холодной ковки предназначены в основном для гибки по дуге или углом, а также для скручивания. Они могут быть ручные или с электрическим приводом.

Приспособление «Гнутик»

Покупной или самодельный «Гнутик» - универсальное приспособление, позволяющее получить дугу или угол из прута. Он представляет собой основание с ползуном, на котором закреплен упор с углом (90° или другим по необходимости) и двумя цилиндрическими неподвижными упорами. Перемещая ползун и угловой упор, прут сгибается под углом. Для получения дуги предусмотрен третий цилиндр, вращающийся на противоположной от углового упора стороне.

Приспособление может быть выполнено на горизонтальной или вертикальной платформе.

Аксонометрия приспособления «Гнутик» - вертикальное расположение.

Чтобы смасштабировать размеры, приводим чертёж нижней планки этого «Гнутика».

Планка нижняя.

Приспособление «Гнутик» - универсальное. С помощью насадок на нем можно не только гнуть, но и резать, и пробивать отверстия. Но это уже будет следующим шагом.

Получение дуги на «Гнутике».

Получение угла на «Гнутике».

Так выглядит самодельный «Гнутик».

Приспособление «Твистер»

«Твистер» - инструмент для скручивания прутков, в основном квадратного сечения, вдоль продольной оси. Это несложное приспособление может быть ручным и с электроприводом. Принцип действия: закрепляются оба конца прута, потом одно крепление начинает проворачиваться, скручивая металл до необходимой формы.

Внешний вид покупного ручного «Твистера».

Посмотрите фото самодельного «Твистера» с электроприводом, собранного с использованием электрооборудования бывшего в употреблении:

Для изготовления «Фонариков» и «Шишек» существует специальный станок, но для начала можно использовать и «Твистер», как это показано на видео (англоязычное, но всё предельно понятно).

Видео 1. Как сделать заготовку под «Фонарик» на «Твистере».

Приспособление «Улитка»

Инструмент «Улитка» предназначен для получения завитков (или спиралей) и «валют» (S-образных деталей). Встречаются различные конструкции.

Один из вариантов конструкции:
1 - лемех улитки; 2 - основа станка; 3 - прижимной валик; 4 - рычаг для управления прижимным валиком; 5 - крепление основы; 6 - палец для фиксации лемехов; 7 - паз для прижиного валика; 8 - ось рычага управления; 9 - пружина для прижатия валика; 10 - фиксатор для заготовки; 11 - ведущий лемех улитки; 12 - основная ось; 13 - рычаги.

В результате должно получиться такое приспособление:

Ещё одна лёгкая конструкция, чтобы гнуть прокат сечением до 12 мм:

1 - сегмент улитки; 2 - эксцентрик; 3 - ручка; 4 - основание; 5 - направляющие полозья; 6 - ось; 7 - ползун; 8 - гайка оси; 9 - ось крепления ролика; 10 - ролик; 11 - приводная ось; 12 - направляющая эксцентрика; 13 - центральный сегмент улитки; 14 - барашек эксцентрика; 15 - основная ножка; 16 - соединительный штифт сегментов улитки; 17 - корректирующий винт; 18 - соединительное ухо сегментов улитки.

Часто приспособление «Улитка» делают на опоре, особенно если гнуть нужно толстый прокат.

Несколько полезных видеоматериалов по самодельных станкам «Улиткам».

Вариант с массивным основанием на опоре:

Видео 2. Изготовление основания станка «Улитка».

Видео 3. Изготовление улитки.

Видео 4. Работа станка «Улитка».

Вариант настольного приспособления:

Видео 5. Часть 1 Станок «Улитка» для Ковки.

Видео 5. Часть 2 Станок «Улитка» для Ковки.

Подробнее о таких конструкциях мы поговорим ниже.

Приспособление «Глобус»

Такое устройство внешне похоже на школьный транспортир и предназначено для изготовления дуг с большим радиусом изгиба из полосы, квадрата, круга или шестигранника. Сначала загибом фиксируется один конец заготовки, потом она изгибается по всей длине по шаблону. Принцип действия чем-то похож на работу закаточной машинки для консервации.

Внешний вид приспособления «Глобус».

Видео 6. Работа на «Глобусе».

Пользуясь исключительно мускульной силой, дугу большого диаметра можно изготовить на шаблоне, прикрученном или приваренном к верстаку. На нём хорошо гнуть полосу, трубу тонкостенную и т.д.

Шаблон

Приспособление «Волна»

Получить волнообразные изделия из заготовки круглого, квадратного, шестигранного сечения или трубки можно на приспособлении «Волна». Деформация заготовки происходит между вертикальными валками прокручиванием.

Приспособление «Волна» и полученные изделия.

Видео 7. Приспособление «Волна» в действии.

Приспособление «Фонарик»

На этом станке изготавливают заготовки элементов «Фонарики» или «Шишки», которые могут состоять из 4-х, 6-ти, 8-ми и более прутков. По принципу действия станок похож на «Твистер», но тут заготовки изгибаются вокруг направляющего вала, что формирует более правильную и точную конфигурацию изделия.

Приспособление «Фонарик».

Видео 8. Работа приспособления для изготовления «Фонарик».

Приспособление для холодной ковки элемента «Хомут»

Элемент холодной ковки «Хомут» предназначен для фиксирования между собой других элементов конструкции.

Приспособление для гибки «Хомута» можно выполнить по прилагаемым чертежам.

Чертежи для изготовления приспособления.

Приспособления для выполнения «гусиной лапки»

«Гусиная лапка» - расплющивание с нанесением красивых насечек концов заготовок для придания большей изящности конструкции или с целью уменьшения толщины для различных соединений.

Концы элементов оформлены «гусиной лапкой».

Эту операцию можно выполнить при помощи станка с матрицей или приспособлением и тяжелым кузнечным молотом на наковальне. Оба варианта мы даем в виде видеоматериалов.

Видео 9. Станок для изготовления «гусиной лапки».

Видео 10. Приспособления для ковки «гусиных лапок».

Видео 11. Подробный процесс изготовления штампа.

Ниже прокатный станок для выполнения той же операции.

Станок для прокатки «гусиной лапки» (расстояние между вальцами регулируется).

Материалы для прокатного станка: шестерни и валы - запчасти от комбайна б/у.

Принцип действия.

Изготовление «Улитки» с приводом

«Улитка» с электроприводом облегчает изготовление завитков и «валют». Особенно это ценно, когда работа не «для души», а для изготовления большого количества однотипных изделий на потоке при работе на заказ.

Ниже приведены этапы сборки станка для гиба прута максимальным сечением 10х10 мм. Двигатель мощностью 0,5 КВт/1000 об/мин работает при этом на пределе своих возможностей. Выполняет 6 оборотов вала в минуту. Сегменты улитки выточены из круглой болванки Ст.45 без термообработки высотой 25 мм и толщиной 20 мм. Улитка насажена на вал на подшипниках от заднего колеса мотоцикла - 7204. Поддерживающий ролик закреплён жёстко в пазу. Между двигателем и редуктором установлены шкивы.

Ниже приведены чертежи сегментов улитки.

Элемент улитки 1

Элемент улитки 2

Элемент улитки 3

Центральный элемент улитки

Для более массивного прута (от 12 мм) мощность двигателя должна составлять более киловатта. На фотографиях ниже представлен станок с двигателем мощностью 2,2 кВт, 1000 об/мин, дающий выход на валу около 10 об/мин. Это уже станок для профессионального использования. Применён бывший в употреблении редуктор, матрица вырезана из заготовки толщиной 30 мм - самый трудоёмкий процесс.

Для холодной ковки ещё понадобятся наковальня и молот. Горн не нужен, он требуется только для горячей ковки.

Совет! Перед началом работ начертите эскиз будущей конструкции в натуральную величину. Это поможет корректировать элементы и не запутаться при сборке.

Изготовление гнутика для холодной ковки конструктивно довольно несложно и вполне может быть изготовлен самостоятельно. Далее описано пошаговое руководство.

Холодное пластическое деформирование металлов и сплавов - удобный в домашнем хозяйстве способ получения пространственных конструкций и профилей. Ведь гибка как процесс обработки давлением - операция не энергоемкая, а, следовательно, не требует приводного оборудования. Ручной гибочный станок для гибки полос и прутков (в просторечии называемый гнутик для холодной ковки своими руками) конструктивно прост и вполне может быть изготовлен самостоятельно.

Гибка пластичных металлов в холодном состоянии может производиться тремя основными способами (схемы приведены на рис. 1.а, 1.б):

1. Свободной, определяемой только ходом инструмента.
2. По упорам, причем как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.
3. Вращающимися валками.

Последний способ используется лишь при гибке больших листов металла и в повседневной практике используется весьма редко. К тому же, устройство такого станка, даже простого, потребует много свободного места в домашней мастерской.

Свободная гибка (см. рис. 1.а) применяется чаще. При наличии кузнечной наковальни или тисков для ее реализации нет необходимости в специальной оснастке: достаточно установить полосу или прут в зазор между губками и последовательными ударами молотка получить необходимый угол гиба. Однако, такая технология гибки применима более для чернового гнутья металла, поскольку даже на стальных заготовках ударное приложение нагрузки оставляет на поверхности заготовки нежелательные следы - вмятины или выбоины. Кроме того, фиксированный радиус перехода от вертикально расположенного паза наковальни или зазора между губками к основной рабочей плоскости инструмента исключает регулировку радиуса гибки, что часто бывает необходимым. Еще одним недостатком свободной гибки является то, что при этом не учитываются упругие свойства металла заготовки. Речь идет об угле пружинения - упругом последействии материала, которое выражается в самопроизвольном уменьшении первоначально заданного угла гибки. При этом радиус пружинения - параметр, который зависит от материала изгибаемой заготовки. Поэтому он должен учитываться еще до начала гнутья. Ручная же доводка конечного угла «на глазок» не способствует качеству готового изделия, и затрудняет последующую сборку конструкции, в схеме которой присутствуют гнутые элементы.

Гибка по упорам - наиболее совершенный с технологической точки зрения способ холодной гибки заготовок сравнительно небольшой ширины. Принцип такой гибки заключается в том, что исходную полосу или прут металла размещают в специальном приспособлении, где имеются фиксаторы параллельности расположения заготовки, а также ограничители хода гибочного инструмента. Поскольку такой инструмент может быть сменным, а его ход - сравнительно просто регулироваться, то такой способ холодной гибки в домашних условиях является наиболее целесообразным. Схема способа представлена на рис. 1.б.

Таким образом, для качественного холодного гнутья заготовок потребуется несложное приспособление, называемое гнутиком для холодной ковки. Оно достаточно компактно и может устанавливаться на любой слесарный верстак.

Схема гнутика и последовательность работы на нем

Конструкцию приспособления рассмотрим на примере, который приведен на рис. 2. Простейший устройство для холодной ковки состоит из

Основания, закрепляемого на столе/верстаке, касательно движущегося поводка, который и производит гибку;

Рычага, перемещающего поводок;

Лимба с указателем углов поворота рычага;

Сменных валиков, имеющих разные углы гиба;

Регулируемых прокладок и зажимных губок, фиксирующих деталь в определенном положении.

Последовательность действия изготовления гнутика для холодной ковки следующая. Приспособление крепится к столу/верстаку, либо устанавливается на него. Для гибки металлов, требующих значительного усилия, приспособление лучше крепить стационарно, для чего в опорном уголке предусматриваются отверстия. В прямоугольную стальную рамку, внутренние поверхности которой должны быть шлифованными, помещается ползунок. На верхней плоскости ползунка устанавливаются следующие детали:

1. Сменный пуансон, на рабочей поверхности которого имеются все наиболее часто используемые варианты гиба заготовок: по радиусу, по дуге, с прямым гибом и т.д.
2. Рычаг, при помощи которого можно производить возвратно-поступательное перемещение ползунка.
3. Ограничители хода ползунка в раме приспособления.

Установив сменный инструмент, болтами прикрепляют раму к опорной поверхности гнутика, после чего на верхней плоскости устанавливают два валика. Лучше, если валики будут иметь возможность для продольного перемещения вдоль рамы: это позволит производить гибку заготовок различной толщины или диаметра. Для этого пазы крепления роликов выполняют овальной формы, рассчитывая на определенный диапазон изменения толщины заготовки. Оси валиков должны допускать свободное вращение: это уменьшит усилие гибки и исключит зажим валиков при изгибании изделий из более прочных металлов.

Для повышения точности гнутья при изготовлении инструмента для ковки на опорном уголке часто устанавливают лимб с делениями, проградуированными в углах гиба (с учетом пружинения металла).

Закрепив заготовку, постепенно перемещают рычаг до сближения с заготовкой, затем корректируют ее расположение между роликами и ползунком и гнут по получения требуемого угла. Для облегчения процесса возврата ползунка в первоначальное положение, его можно снабдить возвратной пружиной. Ее усилие подбирается из учета 20-25 % от усилия гибки. Это усилие можно установить либо по имеющемуся динамометру, либо воспользовавшись приближенной зависимостью:

Р = 0,25bSσ в, где:

b - ширина полосы (или диаметр прутка);

S - толщина изгибаемого материала;

σ в - предел временного сопротивления материала заготовки (см. таблицу):

Таким образом, функциональность гнутика будет определяться наличием сменных пуансонов, возможностью регулирования положения заготовки перед гибкой, а также размерной шкалой, устанавливающей угол гиба.

Качество гиба на самодельном гнутике

Этот фактор определяется:

• Возможно более точным учетом пружинения. Считается, что высокопластичные металлы и сплавы (к их числу относят алюминий класса АД, медь М0 и М1, а также малоуглеродистые марки стали) обладают коэффициентом пружинения в пределах 4-8%, а стали с более высоким процентным содержанием углерода (свыше 0,20-0,25 %), а также большинство латуней отличаются пружинением до 10-15%;
• Исходной твердостью материала заготовки. Отожженный металл практически не будет распружинивать, в то время как сталь/сплав после закалки или предварительного деформирования (правки, дрессировки, волочения и т.д.) может увеличивать свои упругие показатели на 20-40 %;
• Качеством очистки поверхности заготовки от ржавчины, окалины и прочих поверхностных загрязнений.

Если отпуск заготовки невозможен, то гибку выполняют на больший угол, учитывая тем самым упругие характеристики металла.

Значение имеет также предварительная наладка гнутика, например, отсутствие люфтов во время перемещения рычага, надежность установки и фиксации сменного пуансона, шероховатость материала валиков.

При необходимости получить более точную информацию о конструкции устройства или для того, чтобы изготовить его своими руками, можно воспользоваться чертежом приспособления, предназначенного для гибки прутка (см. рис.3).

Переделка приведенного приспособления для гибки также полос и листовых заготовок несложна: достаточно увеличить высоту валиков 14 и увеличить длину поворотного рычага 2.

Видео конструкции самодельного гнутика можно посмотреть здесь:

Изготовление данного приспособления для холодной ковки пластичных металлов и сплавов позволяет увеличить номенклатуру самостоятельно изготавливаемых изделий, повысить их качество и уменьшить трудоемкость работ.

Кованные металлические изделия в любом интерьере придают колорита и смотрятся очень эстетично. Но далеко не каждый владелец дома или дачи хочет иметь типовые решения, которые предлагает рынок. К тому же стоят кованные декоративные элементы очень дорого.

Горячая ковка требует серьезных навыков, оборудования и рабочего пространства. Идеальным решением для воплощения своих дизайнерских фантазий являются приспособления для холодной ковки. Покупать такие станки по карману не каждому, а вот сделать устройство самостоятельно не так уж и сложно.

1 Плюсы холодной ковки

При обработке металла данным способом не требуется его нагрев. Следовательно, не требуются печи, выдержка температур, навыки работы с раскаленным металлом, специальные рабочие площади и т.д. К тому же отсутствует опасность получения серьезных ожогов.

Приспособления для холодной ковки предусматривают выгибание и прессование металла. Станки для выполнения этих процессов могут быть как электрическими (понадобится электродвигатель и редуктор), так и ручными. Они просты в изготовлении своими руками, в обслуживании. Конструкция самих агрегатов абсолютно элементарна, но стоит знать, что сам процесс ручной ковки требует немалых сил от рабочего.

В отличие от декоративных элементов, полученных в результате обработки раскаленного метала, продукт холодной ковки, в случае необходимости, всегда можно переделать. Он разгибается так же легко, как и сгибается.

Метод создания декоративных элементов из металла без нагревания очень удобен, когда нужно сделать много одинаковых. В этом случае изготавливается самодельное устройство под конкретный рисунок с конкретными размерами и выполняются шаблонные действия.

Гибочный станок значительно экономит время, силы и финансовые затраты на оборудование помещения и само выполнение работ по обработке металла.

1.1 Назначение устройства

Устройство для холодной ковки позволяет выполнить абсолютно все работы, которые выполняет кузнец по обработке горячего металла. Ручные приспособления прекрасно справятся с производством таких декоративных элементов как:

• оконные решетки;
• конструктив для поручней лестниц, лавочек, стульев;
• ножки, быльца и прочие элементы домашней мебели;
• конструктив различных ограждений, ворот, калиток;
• подставки под цветы, каминные решетки, полочки и многое другое.

В процессе холодной ковки применяются исключительно мягкие металлы, такие как алюминий, дюралюминий, сталь, медь, латунь, магниевые и никелевые сплавы.

1.2 Разновидности агрегатов

Для создания декоративного кованного интерьера из металла понадобятся детали нескольких типов. Среди них спиралеобразные прутья, дуги, спирали, различные детали из листового металла.

Универсальный станок для холодной ковки своими руками сделать практически невозможно, поэтому для создания каждого элемента придется делать отдельное приспособление. К таким устройствам относят следующие агрегаты:

1. Гнутик. Позволяет изготавливать металлические дуги, выгнутые под определенным углом.
2. Улитка. Такое устройство предназначено для загиба арматурных и профильных прутьев в спирали.
3. Твистер. Инструмент для изгибания прута в спиралеобразный вдоль оси.
4. Волна. Устройство, предназначенное для загиба арматурного или профильного прута в волновой элемент.
5. Кольцо. Для изготовления колец и овалов.
6. Пресс. Устройство, предназначенное для расплющивания металлических изделий.
7. Молот и наковальня. Очень полезные универсальные инструменты, позволяющие исправить недоработки.

Все агрегаты, предназначенные для выполнения указанных выше задач, могут быть как ручными, так и электрическими.

Для работы последних понадобится электродвигатель и редуктор. Электрические станки, имея двигатель и редуктор, выполняют работы гораздо быстрее и облегчают участь самого работника.

2 Как сделать станок для холодной ковки в домашних условиях?

Сделать станок любого из указанных выше типов своими руками в домашних условиях очень просто. Для этого не понадобятся какие-то хитрые инструменты или дорогостоящие механизмы и материалы. Все, что нужно для такого устройства, найдется практически в любом гараже.

2.1 Материалы и инструменты

Не зависимо от того, какое именно устройство вы планируете сделать, вам понадобятся следующие материалы:

• листовой металл толщиной 4-5 мм;
• арматурные прутья, профильные прутья или профильная труба;
• устойчивая станина;
• если собираемся делать не ручной, а электрический гибочный аппарат, понадобится низкооборотный двигатель и редуктор.

Для организации процесса по изготовлению агрегата для холодной ковки, нужно запастись следующими инструментами:

• «болгарка» для порезки металлических элементов (в случае ее отсутствия, используем пилку по металлу);
• сварочный аппарат;
• наждачный камень и наждачная бумага;
• тиски и плоскогубцы;
• бумага, карандаш, маркер;
• рулетка или сантиметр.

2.2 Ручной станок «улитка»

Спиралеобразные элементы используют в создании «кованного» интерьера чаще всего. Поэтому начнем рассмотрение производственного процесса со станка «улитка».

Самодельный электрический агрегат потребует, кроме обычного набора деталей, использовать двигатель и редуктор. Редуктор применяют для снижения оборотов двигателя. Но об этом мы поговорим позже. Пока же рассмотрим пошагово, как сделать ручное устройство.

Отметим также, что один станок может делать спирали разного диаметра, но для этого понадобится съемная улитка. Достичь этого можно двумя вариантами: цельные металлические съемные круги с приваренной улиткой, или один круг со съемными частями спирали.

Самодельный аппарат для холодной ковки готов. Можно закладывать прут, фиксировать, упираться в него загибочным бочонком и обходить вокруг до получения нужного изделия.

2.3 Станок для холодной ковки своими руками 3 в 1 (видео)

2.4 Электрический аналог

Отличие лишь в том, что двигатель через понижающий редуктор должен вращать рабочий круг. Загибочный же бочонок приваривается непосредственно к кругу не затрагивая редуктор. В остальном принцип изготовления агрегата абсолютно идентичен и редуктор с электродвигателем лишь дополняют его.

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.

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:

1. Сварочный аппарат. Необходим для соединения деталей изделия. Выбор лучше остановить на моделях, работающих от постоянного и переменного тока. Стоимость от 4 000 рублей.
2. Угловая шлифовальная машина/болгарка. Чтобы разрезать заготовки и шлифовать швы. Машинка должна быть мощной и высокооборотной. От 2 тысяч рублей.
3. Зачистная шлифовальная машинка. Необходима для зачистки сварных швов в углах и других труднодоступных местах изделия. От 2 000 рублей.
4. 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.