Холодная ковка, станки и чертежи своими руками

Холодная ковка, станки и чертежи своими руками.

Станки для ковки являются хорошим инструментом для художественных и творческих людей, у которых есть желание создать что-то красивое и индивидуальное в своем доме, чтобы подчеркнуть интерьер, а может сделать хороший подарок своими руками для важных людей. Существует два способа ковки металла. Чтобы сковать что-то способом горячей ковки необходимо произвести множество приготовлений и действий, поэтому дома проще всего ручная ковка дается, пользуясь способом холодной ковки. Период обучения такому процессу не занимает много времени, к тому же есть реальная возможность сконструировать станок своими руками.

Станки для холодной ковки своими руками.

Основы применения устройства

Примитивный кондуктор для ковки (см. рис. 1) представляет собой конструкцию, состоящую из трех деталей:

  1. Направляющей матрицы, которая своим контуром должна соответствовать будущему кованому элементу.
  2. Опорного зацепа, за который фиксируется прутковая заготовка.
  3. Рычага, при помощи которого выполняется гибка прутка по контуру.
  4. Плиты, на которой расположены обе детали и которая, при необходимости, может прикрепляться к основанию, например, верстака.

Наибольшая сложность заключается в изготовлении самого кондуктора для ковки. Кондуктор, представленный на рис. 1, лишь отдаленно напоминает контур спирали и пригоден лишь в производстве сравнительно крупных кузнечных конструкций (например, защитных решеток), для которых важна не конфигурация элемента, а его совместимость с общей компоновкой изделия.

Ценность рисунка в том, что с его помощью можно рассмотреть все имеющиеся дефекты и отыскать способы их эффективного устранения. В частности, контур спирали, которую удастся отковать при помощи представленного кондуктора для ковки, окажется весьма приблизительным. Исправить же погрешности будет нелегко. Поэтому главной проблемой остается метод получения максимально точного контура.

  • Минимальный радиус гибки не должен быть меньше 0,2s (где s — толщина стальной полосы или диаметр прутка);
  • В процессе холодной ковки заготовка должна постоянно прижиматься к рабочей поверхности кондуктора.

Поскольку второе условие непременно приведет к усложнению конструкции кондуктора, то особого повышения качества готовой спирали ожидать не приходится. Тем не менее, точность все равно будет выше. Объединенные чертежи спиральной основы кондуктора с отдельными участками показаны на рис. 2.

Следует отметить, что слесарная ручная доводка такого контура достаточно трудоемка, а исполнителю следует располагать шаблоном идеальной спирали, который еще как-то надо изготовить. Как сделать спираль иначе?

Таким образом, традиционный способ конструирования кондуктора приемлем только для габаритных изделий.

Начинаем с простого: монолитная улитка

Что такое работа мастера, и чем она отличается от остальных работ? Мастер делает любую, даже самую простую работу с чувством, толком и… удовольствием. Какое может быть удовольствие при самостоятельном производстве примитивного станка?

Штамп улитка.

А вот какое – четко структурированные запланированные этапы работы:

  • Чертеж с продуманными размерами, который можно нанести на бумагу, а можно прямо на основание кондуктора. Все размеры должны быть точно соблюдены, вплоть до соответствия толщина металлической полосы толщине контура формы на чертеже. Кстати, минимальная толщина должна быть не менее 3-х мм. Расстояние между витками также должно быть достаточным, чтобы между ними вмещался пруток для деформации. Если, скажем, размер вашего прутка 10 мм, то самым оптимальным будет расстояние между витками 12 – 13 мм.
  • Основание станка должно быть достаточно массивным, вырезать его нужно из стали толщиной не меньше 4-х мм. Форму лучше делать круглую, диаметр круга должен быть больше диаметра улитки. Чаще всего размер основания делают около 70-ти мм.
  • Для изготовления завитка металлическая полоса должна быть немного тоньше, чем для основания: достаточно будет 3-х мм. Если есть возможность, заготовку нужно прокалить, чтобы она лучше деформировалась и поддавалась обработке.
  • Форму завитка из стальной полосы нужно приварить к основанию, которое, в свою очередь, крепко зафиксировать на станине. Не забывайте, что ваш станок должен будет выдерживать очень серьезные нагрузки, поэтому не жалейте сил и времени на максимальную прочность и массивность всех его элементов и, самое главное, крепости их соединения. Для этого, например, шаблон можно дополнительно зафиксировать на станине тисами. Тисы будут захватывать отрезок бруса, который нужно приварить к обратной стороне основания.

Создание самодельного станка для ковки

Первым делом следует найти полотно из металла. При выборе размера полотна следует опираться на количество узоров, которые будут на нем размещаться.

Что касается размещения шаблонов – нужно размещать их так, чтобы они были на расстоянии друг от друга, но и не стоит располагать их слишком близко, тесня при этом. Во время процесса ковки детали могут смещаться из-за нехватки места, а если детали будут слишком далеко друг от друга, процесс ковки может значительно усложниться.

Насадки же можно менять при помощи прорези формы прямоугольники. В нее можно будет совать модели для ковки на смену.

Приделаны они должны быть к металлическим планкам, которые, в свою очередь, будут иметь форму прямоугольника. Что касается насадок, их крепление будет осуществляться с помощью обычных болтов.

Как сделать улитку для холодной ковки

Далее будет рассмотрено изготовление трех вариантов улитки для холодной ковки:

  • Монолитной неразборной
  • Съемной конструкции
  • Разборной улитки с вращением

В зависимости от возможностей домашнего мастера, планов производства изделий, количества разных типоразмеров можно выбрать один из этих вариантов исполнения.

Монолитная неразборная улитка

Особое внимание нужно уделить разработке схемы шаблона, поскольку после приварки к плите внести коррективы в размеры и конфигурацию будет весьма затруднительно. Витки будущего завитка следует располагать на расстоянии 12-13 мм, учитывая, что в образующиеся пазы должен поместиться 10-мм пруток.

Основание диаметром 80 см вырезается из пластины толщиной от 4 мм, далее по чертежу из полосы толщиной от 3 мм вырезается и формуется шаблон для завитка. Для облегчения гибки его следует прокалить, далее сделать косую фаску по верхней стороне, а нижнюю приварить к основанию по контуру.

Основание крепится к станине болтами или струбцинами. Такое крепление позволяет оперативно применять разные шаблоны по мере надобности

Съемная конструкция

Шаблон для холодной ковки делается из стальной пластины не тоньше 10 мм и крепится на основании резьбовыми соединениями. Изготовление изделия начинают с внутреннего завитка. В паз на внутреннем сегменте шаблона зажимают конец заготовки.

Съемная конструкция улитки

Для страховки можно дополнительно прижать его малой струбциной. Используя рычаг с большим плечом, изготовленный из прутка сечением 2 см, на шаблон накручивают с усилием оставшуюся часть заготовки. Конструкцию можно улучшить, применив рычаг с закрепленным на нем подвижным подшипником.

Разборные улитки с вращением

В этом варианте шаблон улитки, называемый лемехом, закрепляется на массивной плите толщиной 4-10 мм, Изменение формы заготовки производится путем вращения вала, в котором закреплен ее свободный конец. Вал вращается с помощью рычага или ворота, приваренного к его верхнему концу. Лемех может выполняться из нескольких сегментов, соединенных между собой шарнирными пальцами. Кривизна поверхности лемеха меняется специальными регулировочными винтами. В поверхности основания нужно сделать систему отверстий для крепления сегментов лемеха в заданном чертежом положении.

Читайте также  Какой провод плюс

Разборные улитки с вращением

Улитку для холодной ковки с разборным лемехом с шарнирными штифтами затруднительно сделать в условиях домашней мастерской. Быстрее и дешевле будет заказать эти детали на производстве. Своими руками лучше изготовить разборный лемех без шарниров. Требуется изготовить чертеж деталей шаблона и обозначить на нем отверстия для крепления.

В основании сверлится система отверстий для крепления частей лемеха в разных положениях, обеспечивающих различную кривизну.

Теперь можно, переставляя крепления из отверстия в отверстие, изготавливать завитки различных радиусов.

Производство фигурных элементов

Для кустарных мастерских изготовление художественных элементов вполне доступно, если в наличии имеется оборудование для холодной ковки, к основным компонентам которого относится станок специальной конструкции. Кованые металлические детали можно изготавливать в домашней кузне, если имеются чертежи станков для холодной ковки, своими руками умельцы способны собрать от 3 до 5 вариантов из доступных компонентов.

Прежде чем собирать самодельные станки и приспособления для холодной ковки, специалисты рекомендуют изучить технологический процесс и приемы изготовления фигурных элементов без применения оборудования и оснастки. Научиться создавать красивые вещи своими руками просто, достаточно получить минимальные навыки по работе с арматурой и листовым материалом.

Самодельные «Улитки»

По сути это модернизированный гибочный станок (трубогиб), но эти усовершенствования позволяют легко делать завитки из довольно толстых прутков (сечением до 10-12 мм) и повторять их с высокой степенью точности.

Один из самодельных станков для холодной ковки

Конструкций эти станки для холодной ковки имеют несколько, но проще всего в реализации вариант с круглым столом, имеющем центральную ножку. К ножке подвижно закреплен рычаг с роликами на подшипниках на конце. Они облегчают процесс гибки.

Поверхность стола можно сделать из стального листа толщиной от 10 мм и больше. Для ножки можно использовать любую толстостенную круглую трубу. Важно сделать конструкцию устойчивой, так как будут прилагаться боковые усилия, потому нужны боковые стойки, распорки, а также устойчивое основание.

Чертеж станка для холодной ковки «Улитка»

Рычаг проще делать из квадратной трубы с толстой стенкой — не меньше 2-3 мм. Сечение трубы 25*40 мм или около того. Крепление рычага к ножке можно сделать на подшипнике, а можно просто взять небольшой кусок толстостенной трубы большего диаметра, надеть ее на ножку, а снизу приварить полосу-упор — чтобы рычаг вниз не падал. Вариант с подшипником дает более легкое движение, но при наличии смазки и второй вариант рабочий.

Вариант крепления рычага

Важна еще форма рычага. Рычаг двойной, верхняя часть — рабочая, нижняя — опорная. Везде где есть соединения желательно доварить усиление, так как усилия значительные.

Рычаг должен быть надежным, с усилением

На столе закрепляется оправка или кондуктор — форма, по которой сгибаются завитки. Делают их разного диаметра — чтобы можно было делать разные по диаметру завитки. Такие оправки могут быть сборными — для формирования большего количества изгибов. В каждом таком образце должны быть стержни, которые устанавливаются в отверстия в столе. Так этот шаблон фиксируется. Также его форма должна быть разработана с таким учетом, чтобы конец прутка в ней хорошо фиксировался.

Вариант кондукторов для улитки

Часто оправки вытачивают из металлического круга подходящего диаметра при помощи болгарки, но есть варианты из металла с наваренными на него стальными пластинами, изогнутыми соответствующим образом.

Как сделать подобный станок для холодной ковки — в следующем видео. Там же неплохо описан способ доведения концов заготовки до приличного состояния — обычные необработанные края смотрятся очень грубо. Для их обработки есть специальное оборудование, но, как оказалось, можно справится и без него.

Специфика производства холодной ковки в домашних условиях

В холодной ковке существует лишь два самых основных процесса – это пресс и гнутье. Эти физические мероприятия достигаются без доведения железа до какой-либо температуры, поэтому в готовом виде прочность поднимается, а гибкость в показателе опускается. Чтобы этот процесс свести к нулю, между каждым этапом ковки следует проводить специальную термическую обработку. Конечно, все изделия можно выполнить и автоматически, используя многопрофильные станки, но производство своими руками также не уступает в прочности и других характеристиках.

В отличие от горячей ковки, холодная предусматривает создание одного и того же трафарета для производства множества изделий, чем не может похвастаться первый метод. Но все-таки, технологический процесс может проводиться лишь с железом ограниченной толщины, так как после достижения границы плотности изогнуть металл без подогрева достаточно тяжело.

Основные элементы, производимые при помощи холодной ковки:

  • решетки на окна;
  • декоративные элементы для ограждений, заборы;
  • мебельные изделия – кровати, вешалки для одежды, стулья;
  • сувениры и элементы декора в дизайне интерьера дома – оправа для зеркала, подсвечники, цветочные подставки и т. д. ;
  • предметы, предназначенные для украшения фасадных частей здания – козырьки, перила.

А вы знаете, что такое легированные стали и как их правильно варить? Интересная информация по этому вопросу представлена в нашей статье.

Станок «Улитка» для ковки своими руками

С помощью этого станка домашние мастера выполняют всевозможные кольца и спирали, завитушки, волны. Чтобы сделать этого рода станок, нужно действовать согласно чертежам и технологии, которая включает в себя ряд этапов.

Прежде чем делать любые приспособления, ручные инструменты или станки для художественной ковки, требуется выполнение графических изображений, шаблонов, эскизов, чертежей будущего приспособления.

Чтобы более точно получилась разметка, лучше всего пользоваться миллиметровой бумагой. Нарисуйте на ней спираль, у которой постепенно увеличивается радиус витков. Между витками нужно соблюдать одинаковый шаг. Нужно сказать, что это условие необходимо соблюдать только в случаях, если нужна симметричность узоров, как правило, делают не более 4 шт.

Также учитывайте и то, какие будут заготовки, с которым нужно работать. Дистанцию между витками нужно сделать так, чтобы она немного превышала диаметр металлических прутьев, иначе сложно будет доставать из станка готовое изделие.

Для рабочей поверхности будет необходимо листовое железо. Толщина в четыре миллиметра вполне хватит. Определение размеров происходит на основании габаритов необходимых деталей. Чтобы сделать форму, потребуется листовой металл в виде полос толщиной три миллиметра. С этим материалом можно работать с помощью ручных инструментов. Его просто выгибают по шаблону в спираль с помощью плоскогубцев.

Чтобы создать полноценный процесс работы, необходимо сделать надежную фиксацию одного конца изделия. Тут понадобится кусок прута, который равен ширине полос. Для фиксации рабочей площадки потребуется верстак. Часто в роли стойки используют кусок толстостенной трубы. Главное – обеспечить максимальную фиксацию, так как при холодной ковке усилия прилагаются довольно большие.

Сборка станка

Чтобы сделать любой станок для холодной ковки, существует множество вариантов. Можно его изготовить разборным, монолитным или сплошным. При монолитной конструкции устройство целиком или части «Улитки» привариваются к площадке.

По длине конструкции можно приварить небольшие кусочки прутков с расстоянием 5-6 см, в рабочей площадке для них нужно сделать специальные отверстия. Не забывайте тщательно крепить концы изделий, которые будете выгибать.

Читайте также  Кованые столы своими руками

Холодная ковка является особенно популярной среди начинающих в кузнечном деле. Для изготовления изделий этим способом не нужно ни хорошо оборудованной мастерской (можно обойтись гаражом или сараем), ни обладания большим опытом, не нужны особые знания о поведении металлов. Что касается приспособлений, то все необходимые станки и инструменты можно изготавливать своими руками в домашних условиях.