Самодельные приспособления и станки для холодной ковки

Самодельные приспособления и станки для холодной ковки

Один из способов украшения участков — использовать кованные изделия. Очень декоративно смотрятся заборы, скамейки, беседки, перила для лестницы и другие подобные сооружения. Причем в большинстве случаев данные изделия не есть ковка в ее традиционном понимании. Чаще всего это сделано не в кузне и не при помощи молотка и наковальни, а при помощи некоторых устройств, которые позволяют создавать из металлических полос и квадратных прутков самые различные узоры и изделия. Для изготовления подобных изделий потребуются станки для холодной ковки. Часть из них можно сделать своими руками другую проще купить.

Сущность операции и ее возможности

В ходе продольного скручивания пруток подвергается винтообразному переплетению оси, причем многократному. Поскольку напряженное состояние кручения характеризуется преобладанием напряжений сдвига, к которым макроструктура металла особенно критична, то далеко не все заготовки, даже при совершенном, с технической точки зрения, станке, способны выдержать торсировку без трещинообразования.

Горячая торсировка имеет ряд преимуществ: пластичность разогретого металла повышается, сопротивление деформированию, наоборот, понижается. Следовательно, снижаются нагрузки на привод станка. Во многих случаях (скручивание мягких металлов и сплавов, малоуглеродистых сталей и т.п.) можно выполнять операцию усилием самого кузнеца. Таким способом можно успешно деформировать прутки некруглого поперечного сечения, у которых пластический момент сопротивления различен по разным осям.

Вместе с тем горячее деформирование сопровождается образованием окалины, которую на готовых полуфабрикатах удалить довольно сложно. Кроме того, в процессе продольного скручивания возможно залипание отдельных зон заготовки, что препятствует дальнейшей работе над изделием, например, формированию двойной спирали.

С точки зрения возможности получения брака, ручная торсировка безопаснее, поскольку в противном случае можно «перекрутить» заготовку. Станок «Торсион» с электроприводом в таком случае следует оснащать недешевыми шаговыми двигателями, которые в состоянии останавливать вращение заготовки после определенного числа оборотов.

Типичные виды брака при выполнении данной операции представлены на рис. 1.

Таким образом, выбор способа выполнения данной кузнечной операции следует производить с учетом пластичности металла (использовать преимущественно горячекатаный прокат малоуглеродистых сталей), скорости скручивания (с ростом динамики процесса напряжения в материале увеличиваются), а также способа закрепления заготовки.

Оборудование для холодной ковки: своими руками или купить

Кроме торсиона для холодной ковки применяются другие станки с ручным (рычажным) управлением, среди которых наиболее выделяется улитка, использующаяся для изготовления завитков. Подобные устройства чаще всего применяются индивидуальными мастерами, а также кузнецами небольших кузниц, мастерских и компаний.

Станок типа улитка PROMA, Фото ВсеИнструменты.ру

Данные механизмы отличаются достаточно простым устройством, поэтому их возможно собрать своими руками. Самодельная улитка, волна или другой станок отличается необходимой для определенного мастера конструкцией и размерами, что позволяет решать поставленные задачи.

Станки с электропроводом отличаются более высокой производительностью, а также снижают трудозатраты. Самостоятельная сборка устройств позволяет сделать модель, отвечающую всем критериям.

Универсальные станки представляют собой автоматические или ручные машины, предназначенные для выпуска больших объемов различных элементов. Высокая производительность делает агрегаты востребованными на крупных и средних предприятиях. Универсальное оборудование позволяет обрабатывать заготовки с разным сечением: полосы, профильные трубы, круглые и квадратные прутки.

Станок для ковки Ажур-1М. Фото КовкаПРО

Инструменты: клещи, вилки и кувалда и приспособления: шаблоны, лекала, кондукторы в большинстве случаев изготавливаются своими руками.

Однако, следует отметить, что не все мастера обладают свободным временем для самостоятельного изготовления необходимых станков для холодной ковки (где купить). В таком случае рекомендуется приобрести ручные устройства: улитка (где купить), торсион и другие нужные механизмы, чтобы сразу же приступить к реализации проектов по холодной ковке своими руками.

Механическая доработка на улитку

Материалы и инструменты:

  1. Прут армирующий.
  2. Сталь листовая.
  3. Ремень или цепь.
  4. Болгарка.
  5. Сварочный аппарат.

Далеко не всегда есть желание вращать заготовку собственноручно, т.к. это весьма утомительный процесс, отнимающий немало сил. Есть возможность упростить станок для художественной ковки, применив лишь некоторые знания физики в плане перехода скорости в силу.

Для начала создается штурвал, который может быть представлен любым крупным вентилем либо сваренными между собой 3-мя прутами толстого прута (20 мм). В случае с прутами по центру привариваются с 2-х сторон небольшие стальные пластинки, которые расширяют область сварочного шва, значительно усиливая конструкцию.

Снизу приваривается обыкновенная круглая труба, длина которой будет уходить на 10 см под столешницу. Подобный шаг нужно сделать и с той профильной трубой (делается переход в круглую), которая обеспечивает поддержку для улитки. Под столешницей на каждой трубе делается насечка, которая позволяет установить металлическую цепь или ремень.

Тут есть очень важный аспект: под штурвалом делается небольшая резьба, а под улиткой в 2-5 раз больше. Делается это для того, чтобы снизить нагрузку на руки при вращении (принцип взят с велосипеда, где при понижении скорости весьма удобно преодолевать высокие препятствия).

Изготовление самодельного станка

Последнее время из-за своей привлекательности стали очень популярными металлические изделия, создаваемые методом ковки.

Подобные изделия обычно имеют достаточно большую цену, поэтому далеко редко получается получить все украшения для интерьера, которые хотелось бы. Кроме метода горячей ковки существует холодная ее вариация. Ее можно будет использовать, создав станок для холодной ковки своими руками.

Торсионный станок

Как уже говорили эти станки для холодной ковки позволяют сделать на прутке продольные изгибы. Это относительно несложная конструкция. Основная задача — закрепить неподвижно один конец прутка, ко второму приделать рычаг, при помощи которого можно будет скручивать заготовку.

В качестве основы подойдет обрезок профилированной трубы с толстой стенкой (не менее 3 мм). Фиксатор можно сварить из тех же прутков, оставив квадратный просвет нужного диаметра. Можно использовать зажим для троса подходящего размера (можно найти в магазине такелажа). Любой из этих упоров приваривается к основанию.

Держатель для троса — отличный фиксатор для прутка

Далее надо каким-то образом обеспечить захват и кручение второй части заготовки. Можно это сделать при помощи двух подшипниковых узлов. Внутрь вставляется труба подходящего диаметра, с одной стороны к ней приваривается ручка — конструкция напоминает букву «Т». С другой стороны в трубе делают фиксатор: сверлят четыре отверстия, в них вваривают гайки под 12 или 14 болты. В результате получается неплохой фиксатор — болты закручивают после того, как вставили пруток.

Подшипниковый узел

Фиксатор для заготовки

Так выглядит конструкция в целом

Дальше — дело техники — рычагом наворачиваем нужное количество витков. Нельзя сказать, что эта работа для слабаков, но при большом рычаге все не так уж и сложно.

Еще более простой станок для изготовления торсионов методом холодной ковки ссотрите в видео:

Изготовление механизма для холодной ковки

Универсальный станок для холодной ковки почти невозможно выполнить своими руками. Нужно делать отдельную форму механизма для выпуска предметов.

Читайте также  Регистры из профильной трубы

При изготовке установки требуется подобрать следующие материалы:

  • лист металла (предпочтительная толщина 4-5 мм);
  • арматурные прутья, профильные трубы;
  • станина для устойчивости приспособления для холодной ковки;
  • электрический двигатель и редуктор в случае станка с приводом.

Начинающему мастеру проще всего смастерить самодельный станок для холодной ковки формы улитки. Благодаря ей производятся различные формы металлических прутьев для калитки и забора. А также пользуется популярностью торсионный тип установки. Другие формы станков можно делать после приобретения опыта работы с простыми установками.

Разберем подробно изготовление «улитки». Это приспособление способствует получению разнообразных конфигураций спиралей, завитков, колец. Простая конструкция этого оборудования способствует удобной работе и легкому доступу к заготовке. Ход процесса осуществим при наличии:

  1. Прутья из металла.
  2. Стальные листья и полосы.
  3. Профильные трубы.
  4. Сварочный аппарат.
  5. Углошлифовальная машина и плоскогубцы.

Чтобы изготовить самодельные станки, применяемые в ходе холодной ковки, желательно начертить схему или эскиз будущего приспособления. Изначально выбирается миллиметровая бумага для нанесения чертежа.

Следующие этапы работы:

  • На бумажный лист наносится изображение спирали с тремя витками. Размеры должны соответствовать диаметру армированного прута с условием, чтобы он вмещался в резьбу. Лучше всего использовать размер 10 мм. А также линии следует чертить исходя из толщины стали, а расстояние внутри спирали необходимо использовать 12-13 мм.
  • Далее, болгаркой из стали нужно сделать окружность требуемого диаметра. При желании использовать съемные круги следует брать не тонкий исходный материал (4-5 мм толщиной) для более простой смены.
  • Выделка прочной станины, которая устойчива на поверхности пола. Можно, вообще, забетонировать ножки для более прочной конструкции. Важным условием является то, что окружность станины должна быть больше размеров рабочего круга.
  • К станине приваривается металлический прут, на который насаживается подшипниковое устройство. Ручное управление подразумевает приваривание круга к станине. В этой ситуации гибка металла происходит гораздо проще, чем при процессе вращения.
  • Закрепляем улитку на круге. Улитка делится на три части. Хвостовая деталь имеет высоту 1 см исходя из толщины прутьев. На следующую часть спирали добавляется 1 см. значит, второй виток будет 2 см, а третий – 3 см. При получении большего числа витков следует увеличить детали спирали.
  • Если необходимо сделать сменные круги, то сменные детали привариваются к кругу соответственно эскизу.
  • При наличии сменной улитки нужно отмерить положение каждого вида и приварить шпильки к каждому элементу. При этом в круге делается просвет под определенную деталь.
  • Чтобы получить кованое изделие, надо начинать с центрального витка. Необходимо крепко закрепить прут с помощью тисков или иного инструмента.
  • В конце нужно сделать рычаг из двух профильных труб (диаметр 15-20 мм). Они свариваются перемычками, длина которых составляет расстояние от центра подшипника до верхней точки окружности плюс 5 см. Далее, он приваривается к подшипниковой части. К нижней части рычага, которым служит обрезанная круглая часть, приваривается прут длиной соответствующей длине высочайшей детали улитки. Перпендикулярно площади круга приваривается загибочный бочонок.

Таким образом, самодельный станок готов. Можно приступать к производству необходимых элементов. Для этого прут фиксируется, а затем на него опирается бочонок, и начинается процесс загибки.

Видео: станок для холодной ковки своими руками.

Трубогибочный станок

Если при оформлении каких-либо элементов интерьера с нарезанием профильных труб трудностей никто не испытывает, то при необходимости выполнить их изгиб, наоборот, все усложняется.

Качественно и быстро провести такую работу позволят специальный гибочные станки для труб, которые заранее можно сделать своими руками.

Чертежи для изготовления данного вида оборудования могут применяться разные, в зависимости от того, какие материалы будут использоваться в работе.

Собрать станок производственного типа для холодной ковки металла, как на фото, на первый взгляд сложно.

Но если мастер, работая с металлом, уже успел набраться опыта, для него нет ничего невозможного. Главное подобрать прочную устойчивую основу под будущую конструкцию.

Например, это может быть массивный металлический стол, выполненный на основе труб или профиля.

Так как сгибание металла будет происходить за счет присутствующих в конструкции валов, необходимо подобрать три таких элемента.

Каждый из них представляет собой металлический цилиндр с толстыми стенками и осью вращения. Два цилиндра фиксируются немного выше стола, а третий – центральный, помещается над ними.

От расстояния двух крайних цилиндров зависит, под каким углом будет осуществляться изгиб трубы.

Чтобы иметь возможность изменять при необходимости положение цилиндров, нужно в чертежи конструкции внести дополнения в виде стопперов и роликов, которые позволят сделать эту часть регулируемой.

После того как цилиндры зафиксированы, необходимо организовать для них систему передачи вращения.

С этой целью используют цепной механизм от старого автомобиля, который можно отыскать на рынке запчастей.

Лучше, если механизм будет укомплектован шестернями, если нет, тогда их придется покупать отдельно.

Шестерни монтируют на два крайних цилиндра и натяжитель, помещенный ниже валов, в центре. Затем один из крайних цилиндров оснащается ручкой, с целью создания вращающего усилия.

Станок для холодной ковки металлических изделий готов. Дополнить вышеизложенный материал подробностями поможет следующее видео.

Изделия, произведенные методом холодной ковки

Методом холодной ковки делают самые разнообразные изделия. Это, прежде всего элементы решеток и оград — как сами прутья, так и поперечины, навершия, украшения. С расстояния в несколько метров ее трудно отличить от кованой решетки. Любую решетку оживят завитки и спирали, складывающиеся в замысловатые узоры и орнаменты. Обычный забор, таким образом, кроме утилитарного назначения приобретает еще и художественную ценность. Для этого потребуются гнутик, улитка и торсион.

Отлично смотрятся на придомовой территории кованые стойки для фонарей, перила для мостиков через водоемы, навесы и крылечки, столики и скамейки. Да и саму беседку неплохо сделать из кованого прутка. Неожиданную для сурового металла легкость и воздушность придадут ей завитки и спирали, а витые опоры подчеркнут стремление ввысь.

Широко распространены сегодня и кованые мангалы, также дополняющие хозяйственное назначение эстетическим впечатлением. Собственно мангал теряется среди навеса, узорчатых стенок и опор, украшенной завитками крыши.

Также весьма популярны детали балюстрад, ограждений лестниц и балконов. Здесь также широко применяются завитки и спирали, причем не только как украшение, но и как конструкционный элемент. Весьма уместно выглядит скрученная вдоль продольной оси балясина, а угловые опоры часто выполняют из нескольких прутков, скрученных вместе. Также на торсионном станке делают т.н. «фонарик»- несколько изогнутых спиралью прутков, соединенных концами методом сварки.

Следующая область применения холодной ковки – детали декора помещений и мебели. Дверные ручки и шпингалеты, каминные инструменты и вешалки, стойки для зонтов и карнизы для гардин и портьер-здесь широко используются малые завитки и закрученные прутки.

Мебель делают как садовую, не боящуюся осадков и смены сезонов, так и домашнюю, комбинируя металл с деревом и тканью.