Оснастка для ковки

Оснащение электроприводом торсионного станка для холодной ковки

Для того, чтобы повысить не только эффективность работы на агрегате для холодной ковки, закручивая в винтовую волну прутья, но и увеличить скорость, а также обеспечить стабильность и не подвергаться переутомлению, можно установить привод электрического типа.

Работая вручную достаточно непросто сделать все элементы декорирования из металлических прутьев одинаковыми, поскольку равномерность вращательного момента при такой ситуации будет сильно варьировать. Для того чтобы избежать ошибок при изготовлении изделий можно воспользоваться:

• полуосью от автомобиля, которая установлена на ведущем мосту;
• также понадобится зубчатая пара дифференциала;
• для защиты стоит воспользоваться кожухом.

Из перечисленных приспособлений можно соорудить электрический привод к торсионному станку. Такой двигатель лучше чтобы не превышал показатели мощности в 900 об/мин и 3 кВт.

Технология ковки

Настоящая кованая вещь ручной работы изготавливается методом горячей ковки. Только путем нагрева металла можно выковать эксклюзивную вещь, не похожую на другие. Следует отметить, что ковка без предварительного нагрева применяется, в основном, при работе с цветными металлами, которые обладают сравнительной мягкостью. Холодная ковка (хотя и существует такой термин) к стали не применяется и обозначает, скорее, сварку в единое целое заранее изготовленных элементов и деталей.

При нагреве металла около 800-900 грудусов (более высокая температура снижает качества кованой вещи) он приобретает необходимую мягкость и пластичность. Дальнейший процесс полностью зависит от мастерства и фантазии кузнеца: при помощи различных инструментов он превращает горячую заготовку в деталь, элемент или уже готовую вещь и охлаждает ее в холодной воде.

Что такое холодная ковка?

Настоящая художественная ковка предполагает обработку раскаленного до необходимой температуры металла. Для ее выполнения обязательно нужны отдельное помещение, кузнечная печь или горн и специальные инструменты.

Для ее имитации — холодной ковки, понадобится только свободное помещение, для чего вполне подойдет даже гараж или сарай. Выполнение холодной ковки вполне доступно тем, кто хочет самостоятельно изготовить декоративные решетки, ограду или какой-нибудь предмет мебели. Ее суть заключается в изгибании прутков из металла с последующим их соединением при помощи сварки.

Изделия, выполненные в этой технике, обладают намного большей прочностью и долговечностью, чем литые или штампованные. Это связано с тем, что при использовании специальной оснастки для придания необходимой формы металлическому пруту выполняется одновременное прессование и изгиб металла. Возникающее в результате обработки дополнительное давление способствует повышению прочностных характеристик. Правда, если была сделана ошибка, исправить испорченную деталь будет довольно сложно.

Наиболее сложным в технологическом смысле этапом имитации ковки является сборка изделия. Необходимо выполнить сварочные работы и качественно зачистить швы, сделав их незаметными.

Как и любая технология, холодная ковка имеет свои недостатки и преимущества. К плюсам можно отнести:

• простоту процесса изготовления, доступного даже неопытным новичкам;
• использование станков для изгиба заготовок позволяет воспроизвести со 100% точностью необходимое количество изделий без особых затруднений, например, решеток для ограды.

• используя стандартные станки, невозможно сделать уникальное изделие;
• пройдя через принудительную деформацию, металл все же будет стремиться вернуться к исходной форме, хотя это очень медленный процесс.

Особенности организации производства

Ковка обычно ассоциируется с традиционным кузнечным делом, когда манипуляции с металлом происходят после его накаливания. Такая ковка требует от кузнеца специальной подготовки и определённого уровня мастерства, который оттачивается с годами.

Процесс «горячей» ковки очень трудозатратен и длителен: металл нагревают в специальных горнах до состояния, когда он станет «мягким» и с помощью молотков, пресса и других приспособлений ему придаётся нужная форма, после чего деталь остужают.

Сегодня же популярность обрела технология холодной ковки.

Мастера обрабатывают металл с помощью специального оборудования, благодаря чему процесс занимает меньше времени, а готовые изделия обходятся намного дешевле для клиентов.

Освоить эту технологию намного проще, что является привлекательным для начинающих предпринимателей. Однако, по отзывам профессионалов, бизнес на холодной ковке имеет свою специфику, которую стоить учитывать при организации дела.

Анализ рынка и конкуренция

Перед стартом любого бизнеса необходимо провести анализ рынка сбыта, определить предпочтения потребителей и выявить уровень конкуренции. Однако продукция холодной ковки не относится к категории товаров первой необходимости, что осложняет решение указанных задач.

В процессе определения потребности на кованные изделия необходимо уточнить следующие моменты:

• Количество мастерских и кузниц, которые уже работают в вашем регионе.
• Какой спрос имеется на кованые изделия и в каком объёме?
• Где можно реализовывать продукцию?
• Определение сезонности бизнеса.
• Товар какой ценовой категории будет удовлетворять запросам пользователей.

После того как ответы будут получены, предприниматели смогут сделать окончательный вывод: нужно ли заниматься бизнесом на холодной ковке в вашем районе?

Освоение технологии

Без специальных знаний и умений мастерскую по холодной ковке организовать сложно.

У предпринимателя будет большой соблазн нанять опытного специалиста, однако на начальном этапе бизнеса это не рекомендуется, так как ему нужно будет платить большую зарплату и вы будете очень зависеть от него.

Поэтому перед началом своего дела бизнесмену потребуется самому пройти обучение. Теоретические знания можно почерпнуть даже через интернет: в сети очень много информации по технологиям художественной и холодной ковки.

Однако для того чтобы научиться холодной обработке металла, нужна практика:

• Вы можете устроиться в качестве работника на производство или стать подмастерьем у одного из своих конкурентов.
• Опытного специалиста следует нанимать только в случае, если другого выбора не окажется. Но и в этом случае, обязательно договоритесь с мастером о том, что он будет обучать вас своему ремеслу.

На этом подготовительный этап можно считать завершенным.

После того, как предприниматель пройдёт процесс обучения, ему необходимо составить подробный бизнес-план по реализации своей идеи. При этом нужно обязательно использовать информацию, полученную в процессе анализа рынка и обучения.

Успех бизнеса будет зависеть от того, насколько качественно составлен бизнес-план и насколько точно он будет реализован.

Стоит отметить, что в некоторых регионах России существуют программы государственного субсидирования малого бизнеса, а финансирование идеи производится на основании бизнес-плана.

Оборудование для холодной ковки

Элементы изготавливают на нескольких станках. Название каждого устройства соответствует выполняемой с его помощью операции.

Улитка

Данное оборудование предназначено для завивки заготовки в плоскую спираль. В самом простом исполнении представляет собой массивный стол с закрепленным на нем шаблоном из толстой стальной полосы.

В усложненном варианте шаблон выполнен из нескольких шарнирно скрепленных звеньев и установлен на вращающемся столе. Прижим заготовки осуществляет ролик. По мере вращения вала шаблон постепенно разгибается.

Гнутик

Данный станок изгибает прокат под нужным углом. Он состоит из следующих компонентов:

1. Станины.
2. Неподвижных упоров с прижимными роликами для фиксации заготовки.
3. Направляющих.
4. Перемещающегося по ним подвижного упора.
5. Винтового механизма.

Интересное: Что такое гальваническое покрытие металла

На подвижном упоре крепят накладку с профилем, соответствующим требуемой форме изгиба. Необходимое усилие создается винтовым механизмом.

Поворачивая стол с закрепленной на нем заготовкой, можно получать любые плоские и пространственные фигуры.

Волна

Конечное изделие представляет собой скругленный зигзаг. Главными элементами станка являются центральный и обводной ролики, последний установлен на водиле. Также можно дооснастить «улитку» либо использовать «гнутик», вооружив подвижный упор накладкой соответствующего профиля.

Фонарик

Станок скручивает сразу несколько стержней, установленных по кругу. В результате получается пространственная конструкция цилиндрической формы со спиральными стенками. На станине закреплены упор с фиксатором и подвижный ворот.

Глобус

С помощью данного станка изготавливают арочные перекрытия и другие изделия в виде дуги с большим радиусом. Заготовку обжимают по шаблону гибочным рычагом с подвижным роликом.

Данный станок применяют для серийного производства. В единичном количестве дуги можно изготовить на «гнутике».

Кузнечный станок Глобус.

Твистер

Устройство закручивает заготовку вокруг продольной оси. Для этого один ее конец жестко фиксируют, а второй вращают подвижным воротом. Этот узел может перемещаться вдоль заготовки, что позволяет регулировать шаг спирали.

Немного интересных фактов

Металл – самый древний минерал интересующий человека. Он добывал его, ковал его, и вот новая ограда или очередной кованый олень озарился улыбкой прохожих.

Во времена бурного внедрения Голливудских фильмов и развития искусственного интеллекта, актуальной стала тема андроидов и им подобным. Хотя до восстания машин миру далеко, выковать трансформера, скажем для выставки всегда можно.

Виталий Яшкович из г. Красноярск прославился на весь город своими чудо роботами. В его коллекции такие титаны мирового кино как: Мегатрон, Терминатор Т-200 и Т-800, андроиды звездных войн, а также дроиды из мультфильмов. Сам хозяин утверждает, что своих роботов никому не продаст, мол, творил для души

Творите и вы, ведь мир не опознан и многогранен. Преподнесите ему, что-то новое и необычное.

Имитация металлической поверхности: способ № 1

Поверхность изделия необходимо обезжирить с помощью спирта, ацетона или другого растворителя. Затем нанесите темную акриловую краску. Будьте внимательны, изделие следует красить тщательно, не пропуская ни миллиметра

Особое внимание уделите углублениям. Дайте краске высохнуть и осмотрите изделие, если остались неокрашенные участки, восполните эти пробелы

Используя губку с твердой, царапающей поверхностью, покройте все выступающие участки краской с оттенком металлик: это может быть золотой или серебряный цвет, бронза, латунь, медь.

Наносите краску короткими, резкими движениями, наиболее выступающие части изделия обрабатывайте более тщательно. Углубления должны оставаться темными. Затем оставьте изделие и дождитесь полного высыхания краски. При необходимости нанесите глянцевый или матовый лак.

Разновидности станков

В основном все приспособления, которые предназначены для изготовления деталей из металла при помощи ковки холодного типа характеризуются ручным приводом. По принципу электропривода работают немногие из них, хотя соорудить такую конструкцию можно с каждым из приспособлений. Единственный вопрос относительно привода – это целесообразность, потому как затраты на энергоресурс, который питает агрегат и сложность процесса установки механизма могут не оправдывать себя, если соотносить их с количеством выполняемой работы и ее регулярностью.

В таблице указаны все приспособления, которые работают за счет привода ручного типа, относящиеся к процессу холодной ковки.

Устройство	Краткое описание
Твистер	При помощи такого устройства происходит закручивание металла, формирование спиралей и завитков, имеющих узкую сердцевину.
Станки торсионного типа	При помощи такого станка происходит закручивание прутов винтового типа, а также возможно изготовление спиралей большой величины и филаментов (корзинок, фонариков и луковиц).
Инерционно-штамповочные станки	Предназначаются для того, чтобы изготавливать соединительные части меду декоративными составляющими, делать узорные наконечники и различный мелкий рисунок и рельеф.
Станки для гибки	Существует несколько разновидностей таких станков: нажимного, протяжного и комбинированного типов. Первая разновидность нужна для того, чтобы получать волнообразные изгибы или зигзагообразно изогнуть прут. Протяжная разновидность востребована, когда необходимо изготовить кольцо, завиток или спираль, имеющую широкую сердцевину. Используя комбинированную разновидность можно соорудить любой из перечисленных элементов.

Изготовление элементов, как делать

Начинать изготовление нужно с эскиза элемента. Если это возможно, то выполнить его в натуральную величину.

Холодная ковка и сварка, решетка из завитков с хомутами

В зависимости от имеющегося оборудования подбирается материал. Ручная оснастка не может согнуть пруток толще 14 мм.

На специальной оснастке изготавливаются:

• лапки, пики (завершающие элементы концов деталей);
• спирали, завитки;
• кольца;
• корзинки (два прутка закрученные вокруг продольной оси по винтовой поверхности);
• прутки или полосы закрученные вокруг своей оси.

Технология изготовления основана на трех основных операциях: вытяжка, гибка, кручение.

Сборку элементов в единую композицию собирают при помощи заклепок, хомутов или сварки. Сварка самый простой и эффективный способ.

При окончательной отделке изделие зачищают и наносят декоративное покрытие.

Длина, размеры заготовок

Важно! Для изготовления элементов холодной ковкой необходимо правильно рассчитать размеры заготовки. Ошибку при выполнении работы исправить будет зачастую невозможно.

С помощью эскиза, выполненного в натуральную величину, легко рассчитать длину заготовки

На линию, образующую контур элемента, наложить мягкую проволоку. Размер длины вытянутой проволоки будет соответствовать размеру развертки элемента. Если добавить небольшой припуск, то получим размер заготовки

С помощью эскиза, выполненного в натуральную величину, легко рассчитать длину заготовки. На линию, образующую контур элемента, наложить мягкую проволоку. Размер длины вытянутой проволоки будет соответствовать размеру развертки элемента. Если добавить небольшой припуск, то получим размер заготовки.

Для измерения длины кривых линий применяется прибор под названием курвиметр. Зубчатым колесиком повторяют путь кривой, а на шкале выносится искомый показатель.

В проектировании деталей все больше применяются компьютерные программы. В них закладываются данные, которые оказывают влияние на геометрию детали при обработке холодной ковкой. Такая программа выдает готовые размеры заготовки.

Завитки

В видеообзоре представлен процесс гибки круглых прутков диаметром 10 мм. Мастером используется станок типа улитка со съемными кондукторами разных форм и размеров.

Цветы

В обзоре представлен полная и подробная инструкция изготовления цветка: от прорисовки элемента на металле до крепления детали в общую композицию.

Розы

В видео представлен процесс изготовления розы по методу холодной ковки, с помощью бумажных шаблонов, самодельных ножниц по металлу, двери, болгарки, электродов, а также дополнительных инструментов и приспособлений, сделанных из подручных средств.

Инструкция по гибке круглых (диаметр 6 мм.) и квадратных (6х6 мм.) прутков на станке фонарик для изготовления одноименных элементов.

Монтаж деталей «улитки»

В зависимости от квалификации кузнеца в рабочем процессе могут принимать участие станки для ковки одного из трех вариантов приспособлений.

Вариант первый относится к простым устройствам, в котором контур спирали протачивается или приваривается на поверхности столешницы.

Вариант второй предусматривает изготовление «улитки» из разборных частей. По длине контура кузнечной разметки устраиваются отверстия с внутренней резьбой, по шаблону вырезаются металлические накладки с отверстиями под болты. Для закрепления сегментов на столешнице применяются болты или упоры, конструкция позволяет изготавливать заготовки с разным радиусом завитков «улитки» не используя нагрев прутка.

Третий вариант станка состоит из разборных сегментов для производства модулей с разным вариантом спирали. Модули выполняются из отдельных фрагментов металла с наваренными частями «улитки».

На следующем этапе по контуру каркаса приваривается основной круг столешницы, с помощью треугольников монтируется вал, закрепляется вращающийся рычаг. К верхнему отделу вала приваривается второй круг столешницы, на которую устанавливаются сегменты спирали «улитки».

Трудности выбора

По компании-производителю

Это один из главнейших моментов, на который следует обратить внимание. Можно приобрести дешевый прибор, который не будет способен продержаться и месяца интенсивной работы по металлу

Сразу стоит оговориться, что все рассматриваемое оборудование далеко не дешево. Специалисты советуют лучше единожды потратиться на качественный агрегат, нежели потом постоянно ремонтировать дешевый образец. Лидерами на данном сегменте рынка являются европейские производители – их компании работают там более 70 лет и их оборудование характеризуется качеством и долговечностью.

По методу работы

Станок может быть электрическим или ручным. Для домашнего объема работы, естественно, лучшим и экономичным вариантом станет ручное устройство. Оно отлично подойдет для обучения, на нем допускается неспешный стиль работы. Электрический станок подойдет для опытных кузнецов, выполняющих заказы в промышленных масштабах. Тем более, электрические образцы, обладающие большей мощностью и производительностью, способны обрабатывать габаритные объекты.

По типу оборудования

Станки могут быть направленного действия (т.е. их функционал качественно ограничен определенным кругом операций) либо универсальными. Последние приспособлены под самые разные задачи. Для домашней работы, скорее всего, понадобится всего лишь пара функций, поэтому для маленькой мастерской не имеет смысла тратиться на дорогостоящий агрегат. Если же предполагается потоковый стиль работы с большими заготовками, то универсальный станок станет оптимальным выбором.

Холодная ковка: ограниченность элементов и разнообразие изделий

Метод холодной ковки, по мнению историков, впервые появился в Междуречье и Египте около 6 лет назад. Он не требует больших знаний или особых инструментов. По сути, холодная ковка – это сгибание прутьев. Поэтому она, в основном, используется для создания решеток, оград, заборов, калиток, ворот, лестниц и перил.

Самое сложное в холодной ковке – это соединить прутья при помощи сварочного аппарата. А сама работа по изменению формы железных прутьев может осуществляться как на самодельных устройствах (гнутик, улитка, волна и глобус), так и на профессиональных станках. Один из самых популярных станков для холодной ковки – это Ажур-Мини завода Ажурсталь.

Преимущество холодной ковки в том, что инструменты можно сделать своими руками. Разве что реле придется покупать

С помощью метода холодной ковки детали можно:

• сгибать;
• расплющивать;
• скручивать.

К ее преимуществам относятся:

• отсутствие специальных навыков для работы;
• возможность осуществления операций на недорогих или сделанных самостоятельно устройствах;
• высокий уровень производительности;
• возможность различного сочетания основных элементов и создания из них огромного количества уникальных изделий.

Недостатки метода:

• небольшой выбор операций;
• ограниченный набор исходных элементов (профильный прокат, металлическая лента, сплошной и квадратный пруток).

Оборудование для холодной ковки

Для создания различных элементов холодной ковки применяется ручной и механизированный инструмент. Причем многие детали вполне реально изготовить на простейшем оборудовании, не требующем никакой автоматизации. Чтобы начать массовое изготовление вещей без горячей кузнечной обработки, потребуется шесть основных приспособлений: гнутик, улитка, волна, твистер, фонарик и глобус. Для чего предназначены такие инструменты и что с их помощью можно сделать?

Гнутик

Такое приспособление служит основным инструментом при изгибании деталей. Особенность в том, что можно выбрать любой угол.

В отличие от горячей обработки, где требуется шаблон и опыт работы со специальной кузнечной вилкой, на гнутике вручную эта операция намного упрощается.

Конструкция состоит из гибочного штампа и эксцентрикового привода. В свою очередь шаблон для гибки состоит из закаленных роликов, которые смонтированы на прочной раме. Такой ручной станок может дополнительно оборудоваться различными приспособлениями. Гнутик может обрабатывать прокат в виде квадрата с размерами 12×12 мм или полосу толщиной до 3 мм.

Улитка

Это ручное приспособление применяют при создании спиралей и завитков. Название улитка прибор получил из-за своей основной составной части — кондуктора, имеющего витую форму. Завитки с проката соответствующего размера такой станок способен изготовить за один подход.

Как и гнутик, улитка вполне свободно обрабатывает основные, использующиеся в холодной ковке, виды проката — квадрат и пруток, сечением 10-12 мм, и полосу, толщиной 3-6 мм.

Основная рабочая часть (кондуктор) состоит из кулачка, располагающегося по центру, и двух дуг (малой и большой).

При создании небольших по размеру завитков дуги демонтируют, проводя гибку на кулачке. На фото показан один из вариантов исполнения такого ручного станка.

Волна

Приспособление, служащее для создания витых, повторяющихся узоров (довольно часто можно увидеть на оконных решетках). Основа устройства — два стальных диска, диаметром 140-150 мм, закрепленных болтами на рабочем столе. Часто можно встретить «управляемую волну» — устройство с регулируемыми зазорами между дисками. Такая функция возможна за счет наличия крепежных отверстий на разном расстоянии одно от другого. Переставляя диск можно создать различный изгиб волны. Как выглядит гибочный станок такого класса показано на фото внизу.

Твистер

Твистер закручивает вокруг своей оси пруток или квадрат. Принцип устройства похож на вороток для горячей обработки.

Конструкция состоит из основы, на которой размещается вращающаяся головка, и ползунок, регулирующий длину изделия. Заготовку фиксируют между этими двумя частями и при помощи рукояток закручивают до требуемого предела.

Фонарик

Одно из самых сложных изделий из холодной ковки — так называемая корзинка. С первого взгляда — это сложное переплетение металлических гнутых прутков или квадратов. Для производства такой детали используется такое кузнечное оборудование для холодной обработки заготовок, как фонарик.

Техника работы оборудования схожа с твистером: на основе закреплена крутящаяся головка и ползунок. Однако, заготовка «наматывается» по спирали на вставку — вал.

В принципе, корзинку можно изготовить, используя специальную вставку на твистер, однако возможен брак, который получиться исправить, лишь нагрев металл в горне. Поэтому, лучше применять фонарик, который не позволит образовываться перекосам.

Глобус

Такой ручной инструмент для холодной ковки позволяет изгибать заготовку по дуге, загибая концы под востребованный угол, при этом получается объемное изделие. За что часто этот ручной станок называют объемником.

Основа устройства — шаблон в виде дуги и закаленные ролики, позволяющие двигаться ручному приводу. В зависимости от типа инструмента, он может работать с квадратным прокатом со сторонами 14×14 миллиметров, неширокой полосой до 25 мм, а также прутком.

Чаще всего глобус применяют для производства деталей «объемных» решеток, в которых отдельные элементы не лежат в одной плоскости с остальными.

С помощью этих простейших устройств, которые не требуют механизации, можно создавать настоящие произведения искусства, состоящие со всех отдельных декоративных элементов: волюты, завитков, корзинок и прочих.

Неплохим решением будет приобрести универсальный станок для холодной ковки, который позволяет совершать основные операции по металлообработке. Однако, стоимость такого оборудования будет доступна не всем мастерским.

При обустройстве мастерской можно приобрести готовое оборудование. Ручные станки для холодной ковки металла стоят относительно недорого, но можно сделать их самому.

Виды ковки

Различают два вида ковки – горячую и холодную. Рассмотрим, что они собой представляют:

1. Традиционный кузнечный метод ручной ковки, которым пользовались мастера издревле, называют горячим. Этот способ подразумевает нагревание металла в горне или печи и дальнейшую его обработку с помощью ручного инструмента. Форму и фактуру изделиям мастер придаёт молотом, клещами, раскаткой, используя при этом собственную силу.
2. Холодной ковкой называют деформацию металла без нагревания. Это делают с помощью специальных станков. При этом получаемая форма изделия и наличие на нём узоров зависит от возможностей оборудования. Детали скрепляют между собой сваркой или специальными крепежами-заклёпками.