05 октября 2020
Отправим материал на почту
- Искусство холодной ковки от идеи до готового образца
- Основы технологии обработки металла
- Домашняя мастерская – оборудование, оснащение, размещение
- Что нужно помнить, приступая к созданию станка для холодной ковки
- Оснастка для станков холодной ковки
- Гнутик
- Улитка
- Коротко о главном
Заказывайте ремонтные работы любой сложности у профессионалов
Для многих людей холодная ковка стала сферой, в которой можно проявить себя не только как мастером ремесла, но и как творцом новых инструментов и механизмов для работы. При этом даже обычные приспособления и станки для формирования винтовых спиралей, навивки и сгибания проката различных профилей, как демонстрирует практика, можно изготовить самостоятельно, используя имеющиеся материалы. Если интересует, в тексте также можно упомянуть «холодная ковка фото» для дополнительной информации.
Искусство холодной ковки от идеи до готового образца
Идеи использования металлических элементов декора чаще всего реализуются в изготовлении оград, ворот, оконных решёток и козырьков. Готовые штучные элементы холодной ковки из металла различного профиля соединяются в готовую композицию сваркой. Простота технологии позволяет получить необычные узоры и объёмные композиции с минимальными навыками работы с металлом, станками и оборудованием.
Большим плюсом этой технологии выступает возможность использования готовых заготовок. Стандартные размеры завитушек, улиток, розеток и винтовых профилей позволяют создавать как единичные изделия, так и выполнять работы по шаблону, например, одинаковые пролёты ограды или оконные решётки.
Вместе с тем изделия из холодной ковки становятся особенно привлекательными тогда, когда в них присутствуют необычные элементы, которые изготавливаются в единичных экземплярах. Именно поэтому, мастера, работающие в этой технике обработки металла, предпочитают сами создавать заготовки из проката. Здесь важную роль играет оснащённость мастерской необходимыми приспособлениями и станками для обработки металла.
Основы технологии обработки металла
Получение готового элемента забора или подставки под кашпо в цветник включает в себя несколько последовательных технологических процессов. Самый главный, из которых придание заготовке из проката необходимую форму. Холодная ковка металла использует следующие виды обработки:
- гибка;
- штамповка;
- скручивание;
- ковка;
- прокат.
Применяемые приёмы и способы обработки зависят от формы и вида металлопроката.
И здесь необходимо обратить внимание на то, чем отличается горячая ковка от технологии холодной обработки металла. При нагреве заготовки происходит изменение структуры металла, он становится пластичнее, так, появляется возможность придать заготовке нужную форму, приложив немного усилий.
При холодной ковке, металл не нагревается, и его структура остаётся прежней. В этом случае приходится прикладывать больше усилий для получения детали нужной формы. Дело в том, что при гибке или скручивании сопротивление поверхностного слоя металла усиливается жёсткостью формы заготовки. А сердцевина, обладающая высокой вязкостью, принимает форму только после преодоления сил сопротивления поверхностных слоёв.
Поэтому, чтобы получить определённые виды ковки обычным молотком не обойтись. Для успешной работы необходимы специальные устройства и приспособления. Особенность технологии заключается в том, что для получения одной формы используется один вид инструмента.
Любое приспособление для холодной ковки это специальный инструмент:
- гибка профиля и полосы в завиток осуществляется на станке-улитке;
- штамповка, при изготовлении лепестков или розеток, использует пресс и пуансоны;
- скручивание полосы, квадрата, трубы выполняется на торсионе;
- ковка или расклёпывание делается на наковальне или при помощи гидравлического пресса;
- для проката используются вальцы разного профиля и диаметра.
Домашняя мастерская – оборудование, оснащение, размещение
Ковка дома, если речь не идёт о создании только красивого мангала или подставки под цветы рано или поздно потребует создания особых условий для комфортной работы. Даже для занятия ковкой как хобби потребуется большое, хорошо освещённое помещение, где кроме станков нужно будет предусмотреть место и под монтажный стол, и под покрасочный модуль, а также подобрать минимальный набор инструментов для работы.
Аргументов выделить просторное помещение много, но при планировании размещения стоит взять во внимание:
- холодная ковка профильной трубы требует сначала сделать прокат профиля, для того, чтобы можно было легче придать форму завитка или улитки. Для этого вальцы должны размещаться так, чтобы длина помещения была в 2,1-2,5 раза больше отрезка трубы.
- станок улитка должен иметь доступ со всех сторон;
- для объёмных работ, например, для сборки оград или въездных ворот монтажный стол стоит делать таким, чтобы он был больше конструкции на 0,2-0,3 метра;
- станки обязательно должны иметь массивную станину и надёжное крепление к полу, а вот монтажный стол можно сделать по принципу трансформера – они должны быть мобильными и быстро складываться.
Немаловажной деталью оборудования домашней мастерской является и то, каким набором шаблонов будут оснащаться станки. Для начального уровня мастерской улитка для ковки должна иметь 2-4 шаблона, от маленького 10-12 см в диаметре до максимального в 18-20 см. Станок для скручивания профильной трубы, кроме самого ходового размера трубы 25х25 мм, стоит дополнить шаблонами для труб большого диаметра до 40х40 мм включительно.
Вальцы для проката, кроме обычной плоской формы должны иметь валы и для работы и с профильной, и с обычной трубой круглого сечения. Для пресса необходимо иметь несколько пресс-форм для работы с листовым металлом. Здесь понадобятся формы для штамповки листьев, лепестков, полусфер и оформления концов профилей.
Что нужно помнить, приступая к созданию станка для холодной ковки
Одним из важных вопросов, которые предстоит решить при проектировании и создании самодельного станка для холодной ковки выступает вопрос, какой металл нужно подобрать для изготовления рабочих органов. Простым и доступным вариантом для этого выступает покупка заготовок в строительном магазине. Это обойдётся относительно дёшево, а учитывая то, что станок будет собираться своими руками, то здесь можно сэкономить и на обработке, будет достаточно иметь болгарку и сварочный инвертор.
Но, при этом нужно понимать, что в магазине не продаются специальные сорта стали, скорее всего, это обычный прокат, не обладающий ни прочностью, ни долговечностью. В таком случае, не стоит рассчитывать на долгую службу шаблона, срок службы таких приспособлений составит всего 800-1000 рабочих циклов.
В этом видео показано самодельное приспособление для сгибания прута:
Другое дело, если использовать инструментальную или конструкционную сталь. Здесь срок службы будет в 4-5 раз дольше, а узоры из профильной трубы будут получаться с идеальными формами.
Во многих приспособлениях применяются пуансоны одинаковой формы, но разных размеров. Но создавать для каждого типоразмера проката свой станок неоправданно дорого. А вот предусмотреть в гнутике, или станке для улитки сменные пуансоны вполне возможно, да и обойдётся такой вариант дешевле.
Ковка из профильной трубы, квадрат и прут требует больших усилий для придания заготовке нужной формы. Электропривод в таком случае мог бы существенно облегчить работу. В домашнем варианте мини кузницы, вместо электропривода можно использовать шестерёнчатый редуктор.
Оснастка для станков холодной ковки
Самым простым и наиболее часто используемым оборудованием в мастерской обычно выступают два станка – гнутик и улитка. Первый, позволяет сгибать материал под нужным углом, второй обеспечивает создание плоских спиралей подобных улитке. Принцип работы устройств прост – один конец заготовки зажимается неподвижно, а второй, при помощи рычага, сгибается под нужным углом.
Гнутик
Станок холодной ковки гнутик включает:
- основание из пластины толщиной 15-20 мм;
- центральную ось, жёстко закреплённую на основании;
- подвижный рычаг с кареткой;
- сменные вальцы и ролики;
- фиксирующие устройства роликов и вальцов.
Основание представляет собой пластину, в центре которой закреплена центральная ось. В нем просверлены отверстия, которые служат для установки роликов и валков, а также для фиксатора заготовки. Ось выполняется из инструментальной стали, диаметр оси 18-20 мм.
На оси крепится рычаг с подвижной кареткой. Рычаг имеет квадратную или прямоугольную форму. На него устанавливается подвижная каретка с двумя неподвижными осями под валки. Чтобы получить изгибы, нужного диаметра валки делаются сменными, изменяя диаметр валков, получаются заготовки разного размера.
Порядок работы:
- перед началом работы подбираются валки нужного диаметра;
- рычаг с кареткой устанавливается в исходное положение;
- один конец заготовки фиксируется в зажиме;
- заготовка прижимается к центральному вальцу;
- каретка с вальцом подводится к заготовке и плотно прижимается к ней;
- поворачивая рычаг, валки придают заготовке необходимую форму.
Как работает универсальное гибочное приспособление для полосы, прута, квадрата, показано в этом видеоролике:
Улитка
Станок улитка для холодной ковки представляет собой более сложный инструмент, чем гнутик. Сложность его состоит в том, что основной рабочий орган выполняется в виде составного устройства нестандартной формы. Составной вид формы из нескольких секций обеспечивает получение заготовки в виде плоской спирали похожей на улитку. Эта схожесть и дала название этому станку.
Станок улитка или кондуктор для холодной ковки состоит:
- основания в виде станины из толстой металлической пластины;
- кондуктора или оправки, вокруг которой и выполняется навивка улитки;
- рычаг с роликами.
Основой станка для ковки металл выступает основание из стального листа толщиной 15-20 мм диаметром 50-70 см. Станина располагается на валу. Под ней, внизу на подшипниках закреплён рычаг, крепление на подшипниках обеспечивает лёгкое вращательное движение. Он выполняется из толстостенной трубы. Длина рычага, должна быть не меньше 80см. Верхней части в центре основания прочно закреплён вал диаметром 10-16 мм. Основание имеет несколько отверстий, в которые вставляются разборные оправки. Отверстия располагаются так, чтобы можно было устанавливать шаблоны разного размера.
Оправки представляют собой разрезанную на части спираль. Для работы обычно необходимо 2-3 набора элементов – маленького диаметра, среднего и большого размера. Центральный элемент надевается на вал основания. В нем имеется паз для начальной фиксации прута или полосы. Первый завиток имеет 2\3 оборота окружности. Второй – продолжение спирали с увеличенным радиусом и длиной 1\3 оборота спирали. Третий элемент длиной 1\2 оборота с изгибом равным 4-6 радиусам центрального элемента.
Оправки выполняются из полосы шириной 50 мм и толщиной не меньше 5 мм. Для жёсткости с внутренней стороны они усиливаются квадратом 15х15 мм.
Для прижатия заготовки к оправке на рычаг надевается каретка с роликами. Вертикальные ролики прижимают заготовку к форме, а горизонтальные выступают опорой для сгибания.
Холодная ковка металла на станке улитке выполняется следующим образом:
- на основание станка устанавливается оправка;
- в паз вставляется заготовка и прижимается кареткой рычага;
- рычагом делается обжим заготовки вокруг оправки;
- после того как первый элемент будет обжат заготовкой полностью, на основание устанавливается второй, а потом и третий элемент оправки.
В этом видео показано, как работает станок улитка:
Коротко о главном
Простая и одновременно доступная технология холодной ковки сегодня находит сегодня все большее количество поклонников. И как показывает практика, многие мастера не только создают свои неординарные по замыслу элементы ковки, но и необычные устройства и приспособления для работы.
Мастерами успешно создаются как простые приспособления для выполнения одной операции, например, создания элемента улитка, веретено, спираль, навивка, скрутка, с применением физической силы мастера. Так и более сложные, с использованием механических редукторов и электроприводов. Однако, для создания небольшой мастерской многие советую обязательно собрать станок для завивки улитки и гнутик, для получения правильных геометрических форм. Именно эти приспособления и будут основой для развития в дальнейшем мастерской холодной ковки.
Но как бы там ни было, в разработке станков и приспособлений для холодной ковки одним из самых интересных моментов стоит вопрос создания универсального станка для большого количества операций.
Отправим материал на почту
Заказывайте ремонтные работы любой сложности у профессионалов
Какие преимущества есть у холодной ковки?
Холодная ковка является методом производства металлических изделий без применения высоких температур. Некоторые из преимуществ холодной ковки:
-
Усиление металла: холодная ковка позволяет увеличить прочность и жесткость металла.
-
Без деформаций: так как металл не находится в горячем состоянии, риск деформаций минимален.
-
Предотвращение высыхания: холодная ковка позволяет предотвратить высыхание и кристаллизацию металла.
-
Экономия времени и энергии: холодная ковка требует меньше времени и энергии, чем горячая ковка.
-
Многоцелевое использование: холодная ковка может применяться для производства различных металлических изделий, таких как прутья, полосы, пластины и т.д.
