Возможности кузнечного станка
Мастера изготавливают элементы кованой мебели, предметы быта, ограждения, осветительные приборы, аксессуары для интерьера и другие изделия художественной ковки.
На молотах выполняют операции по деформации деталей из металла:
- гибка заготовок, иногда с подогревом в горне;
- удлинение;
- плющение;
- осадка, сжатие (действие обратное удлинению);
- рубка детали на части топорами;
- прошив отверстий (на шток одевают пробойник).
Для нагрева заготовок используют печь или горн. В нем поковки нагревают до 1200 °C и более.
Без знания устройства и назначения кузнечного горна, выполнять горячую ковку невозможно.
Для холодной достаточно набора инструментов и станка без профиля или штампа.
Опытным мастерам известны все секреты и этапы художественной ковки. Используя технику декоративной ковки, кузнецы создают мебельные гарнитуры, аксессуары, ограждения, мостики, беседки.
Виды молотов
Продольный разрез молота МА4132.
По типу вещества, применяемого в компрессорном цилиндре, различают следующие ковочные молоты:
- паровоздушные агрегаты работают за счет пара или атмосферного воздуха;
- гидравлические и гидростатические модели используют силу жидкости под давлением;
- бензиновые молоты функционируют по принципу ДВС;
- газовые используют сжиженный газ;
- молоты электромагнитного типа для ковки используют энергии электрических и магнитных полей;
- механические молоты запускаются физическим усилием мастера, используются мало в сравнении с иными моделями подобного оборудования;
- рессорно-пружинные модели работают за счет того, что рессора ускоряет падение поршня вниз;
- пневматические используют силу газа под давлением в процессе функционирования.
Отдельно стоит отметить кузнечный пневмомолот с пневмоцилиндром. Такое строение избавляет мастера от необходимости применять дополнительные источники энергии и утяжелять конструкцию. При ударе кузнечного молота по заготовке ее форма меняется согласно запланированной рабочей схеме.
Механический
Механический кузнечный молот представляет собой старое по принципу функционирования устройство, разработанное и применяемое на практике еще несколько веков назад.
Основой его конструкции является механизм, подающий усилие от мускулов человека на молот. И только спустя многие годы были сконструированы первые модели с приводами на силе воды и пара.
Основная рабочая часть механического молота сконструирована из рычага с молотом с одной стороны и массивным противовесом с другой. Его устанавливают на вал, способный качаться под воздействием на педаль или рычаг.
Механические молоты имеют ручной способ управления, поэтому такие модели можно изготовить своими силами.
Однако стоит помнить, что КПД такого оборудования в сравнении с более современными моделями довольно низкое. А габариты механики при этом довольно внушительны, что не позволяет использовать их в крохотных кузницах.
Пневматический
Молот ковочный пневматического типа причисляют к оборудованию для ковки, которое способно выполнить большой перечень операций, и в том числе скручивание, разрезание и формовку металлозаготовок.
Конструкция данного агрегата дополняется масляным насосом, смазывающим рабочие цилиндры специальным составом, а шабот ковочного пневмомолота придает ему максимальную устойчивость.
Чертеж пневматического молота.
Молоты устанавливаются в единичном количестве и снабжаются индивидуальной компрессорной установкой. Они не отличаются большой массой падающих частей, потому могут применяться для ковки малых по размеру изделий.
Зачастую, пневмомолот оснащается С-образной станиной, скрепляющейся для жесткости посредством боковых стоек. Штамповочная зона пневматического молота открыта с трех сторон, что значительно упрощает его обслуживание.
Молот пневматический кузнечный управляется с помощью ручного рычага или педали и может применяться в двух направлениях:
- для выполнения ковки художественного типа подойдут агрегаты, масса которых не превышает 75 кг;
- в производстве: МПЧ 150-2000 кг.
Достоинства оборудования такого типа заключаются в следующем:
- энергоемкость;
- высокая чувствительность при регулировке рабочих режимов;
- простое управление;
- долгий срок службы.
Недостатки пневматических молотов ‒ приличные габариты, существенный вес, сложность транспортировки.
https://www.youtube.com/watch?v=mq8UQp9oc04
Сборка кузнечного молота своими руками
используют для обработки металлических изделий путем рубки, протяжки, гибки, выбивания различных отверстий. Его применение позволяет выполнять штамповку за счет подкладных штампов, работать с закрытыми штампами не рекомендуется, так как жесткие удары кузнечного молота могут стать причиной, по которой потребуется ремонт бабки.
Особенности функционирования пневматического кузнечного молота заключаются в использовании воздуха, который поступает в компрессор оборудования из окружающей среды.
Поступивший воздух, в процессе возвратно-поступательного действия компрессорного поршня, сжимается, затем разряжается.
Поршень приводит в движение электрический двигатель приводного типа с помощью клиновых ремней.
Также устройство рабочей цепи включает в себя: редуктор, который способствует понижению уровня вращений кривошипа, кривошипный вал и шатун.
Если обратить внимание на представленные чертежи, то можно увидеть, что кузнечный пневматический молот может и не иметь в рабочей цепи редуктора. Кузнечная установка пневматического типа отличается от паровоздушного кузнечного оборудования, в котором функционирование падающих элементов поддерживается паром или сжатым воздухом
Кузнечная установка пневматического типа отличается от паровоздушного кузнечного оборудования, в котором функционирование падающих элементов поддерживается паром или сжатым воздухом.
Пневматический молот представляет собой устройство, в котором воздух выполняет назначение упругой воздушной подушки.
Благодаря ей движение от компрессорного поршня к рабочему передается не жестко.
Количество ударов, которые может выполнять кузнечный пневматический молот в 60 секунд, соответствует количеству оборотов произведенных кривошипным валом.
Кузнечный пневматический молот может оборудоваться падающими элементами с различной массой, от 50 до 1000 кг. При этом ударная волна может составлять от 0,8 до 28 кДж, скорость от 5 до 7,5 м/с, кратность – 12%.
Функционирование компрессорного поршня выполняется ходом с одной степенью свободы, которая определяется положением угла поворота кривошипного вала.
Рабочий поршень установлен в нижнем положении, поршень компрессора в верхнем положении, а боек расположен на поковке.
Таким образом, обе полости цилиндра компрессора объединены с атмосферой с начальным давлением, соответствующим атмосферному.
Для полостей рабочего цилиндра кузнечного молота также устанавливается подобное давление, так как они сообщаются за счет кранов с полостями цилиндра компрессора.
Имея в наличии подобное кузнечное оборудование, можно оригинально украсить собственный дом или заняться прибыльным бизнесом.
Как собирается пневматическое кузнечное устройство, об этом более детально расскажет инструкция из видео материала.
А вот чтобы собрать устройство простого кузнечного молота, большой опыт не потребуется. Самодельное оборудование может функционировать за счет ножного или электрического привода.
В последнем случае подсоединение привода к электродвигателю выполняется за счет шестеренок.
Последовательность действий
Рассмотрим схему работы с простым молотом.
- Для выполнения удержания оператор переводит рукоятку в заданное положение. Обе камеры заполняются воздухом, ударник не касается наковальни, но при этом двигатель не выключается.
- При подъеме рукояти цилиндр и верхняя камера заполняются воздухом, а нижняя камера изолируется. Сначала поднимается ударник, а затем боек.
- Для выполнения непрерывных ударов оператор переводит рукоятку в заданное положение. Цилиндр и обе камеры компрессора изолируются. При опускании поршня ударник поднимается или опускается. Мощность удара регулируется рукояткой.
- Для выполнения разового удара оператор перемещает рукоятку в положение непрерывных ударов, а возвращает в положение удержания.
Механический молот своими руками
Изготовить самодельный молот для ковки можно в несколько этапов:
- Подготовка фундамента под установку.
- Создание рамы станка.
- Сборка механизма.
- Монтаж устройства.
Но прежде, чем приступить к изготовлению всей конструкции, нужно определиться с размерами такого оборудования, что в дальнейшем определит его вес и возможности. Примеры устройств показаны на схеме.
Проще всего сделать кузнечный механический молот, показанный в варианте «А» с горизонтальным расположением, он будет более устойчивым.
Фундамент
Сделав чертеж будущего устройства, приступают к подготовке фундамента. Он нужен для нормальной работы во избежание опрокидывания молота и гашения силы удара.
В месте установки копается яма нужных размеров. На дно засыпают песок и щебень, который поливают и утрамбовывают. Сверху монтируют армирующий каркас из арматуры 12-14 мм, обязательно с перевязкой с шагом в 250-300 мм.
Бетон готовят в пропорции 1:2:3 (цемент марка м400, щебень фракция 10-20, и песок).
Заливку стоит производить за один раз, постоянно стараясь уплотнить массу во избежание пустот внутри.
По завершению в незастывший бетон можно установить анкерные болты, на которые потом будет дополнительно крепится установка.
Материал рамы выбирают в зависимости от параметров установки и габаритов обрабатываемых деталей. Подойдет либо профильная труба, либо швеллер. Также можно использовать другой удобный металлопрокат.
Сборка рамы осуществляется сварочным способом. Обязательно устанавливаются дополнительные распорки и поперечные балки.
Механизм
Основная работающая часть — рычаг с бойком и противовесом может быть монолитной или же сборной. Металл должен быть сплошным (не труба), иначе под весом постепенно штанга деформируется. Такой рычаг можно «набрать» с полос, сваривая их между собой.
Боек нужно изготовить из стали инструментальных марок и, желательно, его закалить для большей прочности. Его к рычагу нужно приварить.
Для противовеса подойдет любой тяжелый металл или другой материал.
Вал, на котором будет вращаться молот, также лучше изготовить из полнотелого отрезка стали. Сам рычаг с молотом фиксируют на оси, используя поперечные шпильки. Вал в раме должен свободно вращаться, поэтому концы лучше всего оснастить соответствующими подшипниками.
Педаль привода и передачу можно сварить с обычной профильной трубы по требуемому размеру. Причем сам рычаг управления должен свободно двигаться. Для этого также подойдут подшипники или просто обрезки трубы, в которые монтируют вал с педалью.
Этапы сборки молота
Изначально нужно собрать и установить на фундамент раму устройства. Нижние салазки крепят на анкерные болты с гайками. К ним сваркой приваривают остальные направляющие и перемычки.
В стойки вставляется вал, на который фиксируется рычаг с молотом.
Так же осуществляется и сборка привода с педалью или рычагом.
Саму наковальню можно изготовит с обрезка рельса, двутавра или швеллера. Однако, желательно, чтобы лицевая часть была закаленной.
После окончательной сборки и испытаний конструкцию нужно покрасить.
А что Вы можете добавить к этому материалу из личного опыта изготовления таких устройств для ковки металла? Какие конструкции использовали у себя, поделитесь идеями в блоке комментариев к этой статье.
В кузнечном деле мастеру не обойтись без ряда специальных инструментов, в том числе и без кузнечного молота. Такой агрегат способен деформировать металлозаготовку, придавая ей определенную форму.
Особенности эксплуатации подобного оборудования на практике определяются его видом, возможностями и особенностями строения.
Изготавливаем механический молот
Наиболее доступный по конструкции – механический молот рессорного типа: он компактен, и может быть достаточно производительным: эл. привод может обеспечить до 200…300 ходов в минуту.
Самодельный кузнечный молот рессорного типа с электрическим приводом состоит из:
- Эл. двигателя, управляющим вращением кривошипного вала.
- Исполнительного механизма для получения колебаний.
- Рессоры (используют автомобильную, не имеющую трещин и расслоений металла).
- Бойка с системой направляющих элементов.
- Станины Т-образного типа.
- Шабота или нижней плиты, где производится собственно ковка.
Чертеж общего вида самодельного кузнечного молота
Ручной механический молот с доской/ремнём включает в себя:
- Две замкнутые сверху стойки с направляющими пазами.
- Бойка с посадочным местом под передающий элемент.
- Шабота.
- Механизма подъёма с фиксатором (можно использовать обычную трещотку от блокировочных приспособлений грузоподъёмных лебёдок).
- Ремня или доски, которые соединяется сверху с бойком (в качестве материала доски принимают обычно дуб или лиственницу).
Чертежи оборудования обычно указываются в привязке с его фактической производительностью и мощностью, поэтому подбор оптимальной массы лучше выполнять после изготовления всех остальных узлов.
Последовательность сборки механического молота заключается в следующем. К выходному концу вала эл. двигателя присоединяют (можно муфтой) конец вала кривошипно-шатунного механизма. Далее посредством рычага к нему крепят рессору, которая должна иметь колебание в опорах. К рессоре шарнирно прикрепляется боёк, после чего производится регулировка направляющих (посадка в отверстии должна предусматривать зазор не менее 1,0…1,5 мм).
На завершающем этапе проверяют действие кривошипного узла и, при необходимости, уменьшают свободных колебаний рессоры (за счет ужесточения её крепления в опорах).
Сделать самодельный кузнечный молот не так сложно, если тщательно проработать чертежи применительно к конкретным условиям использования ковочного оборудования.
Изготавливаем пневматический молот
Возможности данного оборудования будут определяться конструкцией компрессора, который будет снабжать воздухораспределительный механизм энергоносителем.
Комплект чертежей в данном случае должен быть разработан относительно таких узлов:
- станины (кузнечный молот своими руками лучше проектировать со сварной станиной);
- рабочего цилиндра, подбираемого по желаемой энергии удара;
- штока;
- трубопроводов;
- системы управления;
- шабота.
В Интернете можно найти подходящие чертежи пневмомолота с эл. приводом. Если их нет, то проектирование ведут в следующей последовательности:
Подбираем компрессор: расход сжатого воздуха должен быть примерно в 5…6 раз больше объёма рабочего цилиндра. Тот, в свою очередь, зависит от требуемого давления на металл. Например, для стали оно должно быть не менее 30 МПа, следовательно, минимальный диаметр штока составляет 120…150 мм, при ходе 150…200 мм (дальнейшее увеличение хода, конечно, увеличит кинетическую энергию, но попутно вызовет и существенное увеличение высоты оборудования). Следовательно, давление сжатого воздуха должно быть не ниже 6 ат; оно увеличится, если компрессор будет располагаться на удалении от ковочного агрегата, поскольку в данном случае появятся потери сжатого воздуха в трубопроводах.
Эл. двигатель компрессора должен обеспечивать его длительную работу, поскольку заклинивание поршня вызовет выход агрегата из строя, а удары по охлаждённой поковке не окажутся эффективными.
Процесс сборки будет заключаться в приваривании рабочего цилиндра к сварной раме пневмомолота. Она должна быть выполнена весьма качественно, поскольку при постоянных ударных нагрузках швы могут разойтись.
Главная трудность изготовления заключается в подготовке и изготовлении самого штока. Его можно сделать из силового штока от списанного кранового оборудования: они изготавливаются из тех же типов сталей, и имеют примерно такие же габаритные размеры.
Устройство механизма кузнечного молота
На первом этапе сборки механизма кузнечного молота изготавливают рычаг. На один его конец монтируют боек, другой оснащают противовесом.
При этом конструкция рычага может выполняться как в сборном, так и монолитном виде. Как правильно сделать рычаг, можно более детально рассмотреть в предложенном видео материале.
Исключить выгибание рычага в момент сильных ударов позволит применение полосовой стали, но никак не трубы. При этом сталь должна иметь толщину не менее чем 25 мм, ширину около 70 мм.
Разделив визуально стальную полосу на три части, в конце первой части с одного края трубы проделывается отверстие под отрезок трубы, который создаст условия вращения рычага.
Для этого в готовое отверстие вставляется и приваривается сегмент трубы, она будет выступать в качестве подшипника.
При 70-ти мм ширине стальной полосы отверстие должно иметь такой диаметр, чтобы до края полосы оставалось 8-10 см, что позволит исключить преждевременный ремонт установки из-за деформации рычага в этом месте.
Поэтому в качестве трубы для изготовления «подшипника» можно взять 50-ти мм изделие.
Перекладина для устройства рычага берется с таким диаметром, который позволит ему свободно вращаться на оси, но при этом не «болтаться».
Чтобы рычаг кузнечного молота в ходе рабочего процесса не сместился, что потребовало бы производить ремонт в самый неподходящий момент, его дополнительно фиксируют шпильками.
Крепежные элементы устанавливаются за счет радиальных отверстий.
С помощью сварки один край рычага оснащается молотом, второй – противовесом.
Ударник обязательно должен быть изготовлен из инструментальной высокопрочной стали, в противном случае толку от такого бойка будет мало.
Демонтаж молота
Существует множество моделей молотов, отличающихся по размерам и весу. Некоторые модели имеют компактные размеры, и для их перевозки достаточно отстыковать станину от фундамента. Значительно сложнее с оборудованием, вес которого составляет не один десяток тонн. В таком случае демонтаж кузнечного молота будет более длительным и сложным.
Проблемным может оказаться демонтаж молота штамповочного, вес которого иногда превышает 50 тонн. Степень разборки оборудования зависит от поставленных задач. Такие работы могут понадобиться при организации такелажных работ, когда нужно учитывать возможности погрузки и перевозки агрегатов и их узлов. Если демонтаж молота необходим при проведении ремонтных работ, основной задачей является замена износившихся или пришедших в негодность частей. В этом случае полная разборка может не потребоваться.
Для проведения работ необходима грузоподъемная техника, тали, лебедки
Важно разделить крупные и тяжелые части, перемещение которых потребует разного подхода
Основные этапы проведения работ по разборке молота:
- Отключение молота от электропитания, демонтаж воздуховодов, механизмов управления, отключение от системы смазки; Снимаются крышки цилиндров, люки, ослабляется крепление и удаляется баба; Отсоединяется компрессор; Демонтируются пневмоцилиндры, штоки, верхняя плита; Проводится разборка стоек, подготавливается напольное покрытие, при необходимости срезаются фундаментные болты; Станина приподымается при помощи домкратов или кранов и перемещается на отдельную площадку; Выполняется демонтаж шабота молота, вынимается подшаботная плита.
Все узлы и детали пронумеровываются, порядок разборки подробно записывается, так как информация понадобится при монтаже. Производится упаковка и подготовка демонтированного агрегата к транспортировке.
Для каждой модели порядок и степень демонтажа молота определяет выполняющая работы организация
Важно на подготовительном этапе разработать подробную схему разборки, что поможет выполнить все операции быстро и без сбоев
Конструкции с механическим приводом
Из всех разновидностей наиболее просто изготовить для кузни молот с рычажным приводом. В механических установках инструмент может совершать перемещения, как по дуге окружности, так и возвратно-поступательные.
В наиболее простом своём варианте (без направляющих, наличие которых для ковки не всегда обязательно) агрегат будет включать в себя:
Рисунок 2 — Рычажное исполнение
Как работает
Функционирует схема следующим образом. Молотовище имеет возможность поворачиваться вокруг оси. Там же смонтирована и рычажная система, которая управляет перемещениями молотовища.
Эта система, в свою очередь, при помощи шарниров связана с шатуном и — через него — с кривошипно-шатунным механизмом, который преобразует вращательное движение электродвигателя в возвратно-поступательное перемещение шатуна.
Изготавливаем механический молот
Наиболее доступный по конструкции – механический молот рессорного типа: он компактен, и может быть достаточно производительным: эл. привод может обеспечить до 200…300 ходов в минуту.
Самодельный кузнечный молот рессорного типа с электрическим приводом состоит из:
- Эл. двигателя, управляющим вращением кривошипного вала.
- Исполнительного механизма для получения колебаний.
- Рессоры (используют автомобильную, не имеющую трещин и расслоений металла).
- Бойка с системой направляющих элементов.
- Станины Т-образного типа.
- Шабота или нижней плиты, где производится собственно ковка.
Чертеж общего вида самодельного кузнечного молота
Ручной механический молот с доской/ремнём включает в себя:
- Две замкнутые сверху стойки с направляющими пазами.
- Бойка с посадочным местом под передающий элемент.
- Шабота.
- Механизма подъёма с фиксатором (можно использовать обычную трещотку от блокировочных приспособлений грузоподъёмных лебёдок).
- Ремня или доски, которые соединяется сверху с бойком (в качестве материала доски принимают обычно дуб или лиственницу).
Чертежи оборудования обычно указываются в привязке с его фактической производительностью и мощностью, поэтому подбор оптимальной массы лучше выполнять после изготовления всех остальных узлов.
Последовательность сборки механического молота заключается в следующем. К выходному концу вала эл. двигателя присоединяют (можно муфтой) конец вала кривошипно-шатунного механизма. Далее посредством рычага к нему крепят рессору, которая должна иметь колебание в опорах. К рессоре шарнирно прикрепляется боёк, после чего производится регулировка направляющих (посадка в отверстии должна предусматривать зазор не менее 1,0…1,5 мм).
На завершающем этапе проверяют действие кривошипного узла и, при необходимости, уменьшают свободных колебаний рессоры (за счет ужесточения её крепления в опорах).
Сделать самодельный кузнечный молот не так сложно, если тщательно проработать чертежи применительно к конкретным условиям использования ковочного оборудования.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Принцип работы кузнечного молота
Кузнечные молоты актуальны для небольших кузниц, которые специализируются на заказах по изготовлению изделий из металла:
- элементы для мебели, созданные путем художественной ковки;
- мелкий инвентарь для охоты, рыбалки;
- памятные сувениры и т.п.
Принцип работы данного оборудования основывается на использовании динамических ударов рабочего органа ‒ штока, соединенного с ударной частью машины ‒ бабой, а также устройствами для контроля силы воздействия.
Иные обязательные конструктивные элементы рессорного кузнечного молота описаны ниже:
- баба, соединенная с поршнем;
- основание, закрепленное на основании;
- станина с зафиксированными на ней направляющими для подвижных узлов;
- приводное оборудование;
- щитовое ограждение, обеспечивающее оператору высокий уровень безопасности;
- электрооборудование;
- у пневматических молотов в конструкции также присутствует компрессорный цилиндр.
Первые модели подобного оборудования оснащались ножным или ручным приводом, современные изделия имеют удобную систему управления, минимизирующую усилие со стороны кузнеца.
Опишем принцип функционирования устройства:
- заготовку помещают в нижнюю часть молота;
- устройство настраивается на актуальную частоту удара и приводится в движение;
- при активации молота ведомая верхняя часть конструкции бьет по металлозаготовке;
- динамическое воздействие на металлозаготовку осуществляется до того момента, пока она не приобретет актуальную форму.
Принцип работы дизель молота заключается в преобразовании возвратно-поступательного движения, который совершается кривошипно-шатунным механизмом, в аналогичное движение поршня. Это предоставляет мастеру возможность совершить с его помощью множество операций.
Установка инструмента
Необходимо уделить должное внимание надежной установке кузнечного молота
Это не менее важно, чем его изготовление. Бетонное основание под ним должно быть очень прочным и надежным, так как сила удара падающей части довольно высока. Пол может быть разрушен, и молот придется переустанавливать, а это достаточно трудоемкий процесс
Пол может быть разрушен, и молот придется переустанавливать, а это достаточно трудоемкий процесс
Бетонное основание под ним должно быть очень прочным и надежным, так как сила удара падающей части довольно высока. Пол может быть разрушен, и молот придется переустанавливать, а это достаточно трудоемкий процесс.
Кузнечный молот устанавливается на собственный фундамент. Его необходимо армировать горизонтальной сеткой. Правильная установка — это залог неподвижности инструмента, а неподвижность, в свою очередь, обеспечивает его точную работу и безопасность мастера, который будет с ним работать.
Не стоит экономить на бетоне. Лучше переплатить за более высокую марку, чем пострадать от падения молота или снизить качество работы инструмента из-за подвижности и неустойчивости.
Вы можете самостоятельно изготовить и другие приспособления, необходимые в работе кузнеца: кузнечный горн, наковальню и даже станки для холодной ковки. На начальном этапе предприятия изготовление всех приспособлений собственноручно позволит вам значительно сэкономить, так как стоимость промышленного оборудования для кузницы очень высока.