Технология ручной ковки своими руками

Холодная ковка, станки и чертежи своими руками.

Перекрытия Проектирование. Имеются и иные важные параметры металла. Но мы рассматриваем декоративные изделия, то здесь нет необходимости говорить про уровень износа, стойкости и других свойствах. Для ковки холодного типа станки могут быть ручными либо иметь электрический мотор. Даже если у них есть передаточные шестерни, холодная ручная ковка весьма трудоемкий и долгий процесс, и для того чтобы получить кованые элементы лучше всего сделать станок с элетродвигателем.

Что представляет собой ковка металла холодная ковка Ковка металла — это такой процесс во время, которого производится обработка металла для того, чтобы придать ему необходимую форму и размер. Ковка горячего типа горячая ковка При использовании горячей ковки металлическая заготовка нагревается до нужной температуры, во время которой металл теряет свои свойства прочности и станет пластичным.

Ковка холодного типа станок для холодной ковки По сравнению с горячей ковкой, ковка холодного типа не требует постройки горна для того, чтобы нагревать металл. Металлы для ковки оборудование для ковки Ковка металла вручную — это трудоемкий и сложный процесс, который требует применения металлов определенного типа, а если говорить точнее, то метала с определенными параметрами.

Универсальный станок для холодной ковки почти невозможно выполнить своими руками. Нужно делать отдельную форму Для этого прут фиксируется, а затем на него опирается бочонок, и начинается процесс загибки. Видео: станок для холодной ковки своими руками. Самодельный станок для холодной ковки может быть универсальным или предназначенным для изготовки деталей определенного формата. Независимо от того, какой вариант вам больше подходит, изготовленный своими руками инструмент позволит решить несколько задач.

Помимо этого в нем должно быть самое минимальное содержание таких вредных добавок как: сера; фосфор; молибден; хром. Для получения дуги предусмотрен третий цилиндр, вращающийся на противоположной от углового упора стороне. Планка нижняя. Но это уже будет следующим шагом. Принцип действия: закрепляются оба конца прута, потом одно крепление начинает проворачиваться, скручивая металл до необходимой формы.

Встречаются различные конструкции. Сначала загибом фиксируется один конец заготовки, потом она изгибается по всей длине по шаблону. Принцип действия чем-то похож на работу закаточной машинки для консервации. Не лишней тут будет помощь различных видео уроков в сети интернет, а так же специальных курсов. Станок для ковки своими руками состоит из определенных устройств.

Среди которых обязательно должны быть:. Этими приспособлениями пользоваться лучше всего. Улитка для холодной ковки своими руками понадобиться для сплетения стальных прутьев. Можно ознакомиться с фото, чтобы лучше разглядеть конструкцию и пример деталей.

Оборудование

Для обработки металлических заготовок используется различное по техническим характеристикам оборудование, а также инструменты и приспособления.

Наибольшей популярностью у мастеров пользуются ручные станки для холодной ковки: улитка, твистер, волна, глобус, гнутик. Каждый из данных механизмов предназначен для изготовления определенных элементов и гибки заготовок с сечением конкретных форм. Например, у исполнителей особенно востребовано устройство для ковки профильных труб, так как из данного материала изготавливается каркас многих изделий и конструкций.

Станок типа улитка PROMA, Фото ВсеИнструменты.ру

Станки не отличаются сложным строением, поэтому нередко подобные устройства собирают самостоятельно. В зависимости от потребностей исполнитель производит своими руками улитку для завитков, торсион для скручивания полос и прутков, глобус для гибки объемных деталей и т.д.

Станки с электроприводом характеризуются большей производительностью, что позволяет выпускать достаточно значительное количество элементов. Поэтому подобные устройства эксплуатируются на производстве в небольших компаниях. Электрические станки также нередко собираются своими руками.

Станок глобус (объемник) для холодной ковки. Фото КовкаПРО

Однако, не все мастера обладают свободным временем, необходимым для самостоятельного производства станков. Некоторые исполнители не имеют достаточно знаний для сборки устройств своими руками. В таких случаях лучше приобрести механизм заводского изготовления: с ручным или автоматическим управлением, улитку или другие станки.

Еще большей степенью автоматизации обладает универсальное оборудование – агрегаты с ручным (рычажным) управлением или установки, дополненные пультом управления.

Универсальный станок для ковки Blacksmith UNV2. Фото ВсеИнструменты.ру

Инструменты и приспособления, среди которых особенно востребованы кондукторы, представляют собой ручные предметы и механизмы соответственно, которые в большинстве случаев производятся самостоятельно.

Наличие оборудования, инструментов и приспособлений позволяет производить изделия холодной ковки своими руками, не обращаясь за помощью к специалистам.

Сооружение станка для холодной ковки

При составлении чертежа для дальнейшего создания шаблона для станка лучше всего позаботиться о том, чтобы он имел максимальное количество различных вариаций касаемо изгибов и волн. Имея такие заготовки можно создать станок для холодной ковки с множеством сменных насадок, что будет давать возможность изготавливать различные узоры и вензеля.

Последовательность действий при создании устройства:

Изначально понадобиться металлическое полотно, размер которого будет зависеть от количества узоров, размещаемых на нем. Размещать сами шаблоны следует таким образом, чтобы было место для изготовления изделий, потому как в процессе материал с насадок может смещаться из-за нехватки места. Также при недостаточном удалении друг от друга шаблонов, могут возникнуть осложнения в работе.
Что касается самих вариаций шаблонов, то они могут быть как простыми, так и содержать не один поворот вензеля. Можно сделать подобную улитку лемешного типа и продумать конструкцию изгибов в разобранном и собранном состоянии. При этом стоит быть внимательными при подборе материала для фиксации раздвигающихся частей – он должен быть максимально прочным.
Смену насадок можно обеспечить, сделав прорезь прямоугольной формы, в нее можно будет вставлять сменные шаблоны для ковки. Прикреплены они все должны быть к металлическим пластинам, имеющим форму прямоугольника. Крепление таких насадок обеспечено будет при помощи болтов.

Холодный метод ковки

Большая часть работ холодной ковки выполняется на специально спроектированном для этих целей оборудовании. Можно назвать определенный перечень оборудования, который применяют для холодной обработки металла. Как правило, такое оборудование показывает свою эффективность при выполнении больших объемов работ при архитектурном оформлении зданий и сооружений.

Среди оборудования, применяемого при получении изделий холодной ковкой можно назвать следующее:

торсионный, с его помощью выполняют кручение прутка вдоль оси;
волновой, на нем выполняют различные волнообразные детали.

Всего парк оборудования для холодной ковки насчитывает порядка десятка единиц. Некоторые работают от мускульной силы оператора, некоторые от электрического привода. Некоторые умельцы занимаются самостоятельным изготовлением подобного оборудования.

Категории процесса ковки

Помимо холодной и горячей штамповки, обработка подразделяется на более мелкие категории. Это;

Пресс-ковка

Ковочный пресс работает путем медленного приложения бесконечного давления или силы, которая отличается от почти мгновенного удара ковки с ударным молотком.

Период времени, в течение которого штампы находятся в контакте с заготовкой, измеряется в секундах (по сравнению с миллисекундами в кузницах с ударным молотком). Операция ковки на прессе может быть как холодной, так и горячей.

Основным преимуществом ковки на прессе по сравнению с ковкой с ударным молотком является ее способность деформировать всю заготовку. Ковка с ударным молотком вызовет деформацию только на поверхностях заготовки, соприкасающихся с молотком и наковальней. В противном случае заготовка останется относительно недеформированной.

Еще одно преимущество этого метода — знание скорости деформации новой детали. Регулируя степень сжатия во время операции ковки на прессе, часто регулируют внутреннюю деформацию.

Закрытая штамповка

Ковка в закрытых штампах также известна как штамповка в штампах. Его рабочий механизм зависит от форм, преобразующих форму металла.

Формы прикрепляются к опоре, в то время как силы молота направляют расплавленный металл через полости указанной матрицы.

Форма и геометрия металла формируются после нескольких ударов. Этот тип ковки идеально подходит для изготовления изделий сложной формы и геометрии.

Поковка в закрытых штампах также известна производством прочных металлов. Это объясняет, почему большинство автомобильных деталей формируются с использованием этого метода.

Главный недостаток — оборудование, которое используется для штамповки в закрытых штампах, довольно дорогое.

Открытая штамповка

Этот метод ковки используется для плоских штампов без предварительно вырезанных профилей. Она также известна как кузнечная ковка. Метод открытой штамповки ограничивает движение потока металла во всех областях, кроме тех, которые находятся в контакте с штампом.

Движение заготовки должно быть хорошо выполнено, чтобы добиться наилучшего результата. Металл также должен быть тяжелым и относительно длинным.

Открытая штамповка в основном используется для формования слитков до того, как они будут подвергнуты вторичным процессам формования. Некоторые из преимуществ открытой штамповки включают улучшенный поток зерна, минимальное количество пустот и высокую устойчивость к усталости.

Станок для колец

станок для колец

Тут можно не описывать и по названию становится понятно для чего этот станок.

Помимо выше перечисленных имеются также и универсальные приборы, предназначенные для:

вырезки;
клепки;
опрессовки;
придания объема.

Все станки можно купить либо сделать своими руками. Понятное дело, что станки, сделанные своими руками будут уступать по уровню качества произведенным на заводе, но это можно компенсировать тем, что на них сделаны уникальные элементы. Для того чтобы самостоятельно сделать станки можно найти чертежи в сети или купить их у специалистов.

!!!Важно!!!

Важно! Для ковки холодного типа станки могут быть ручными либо иметь электрический мотор. Даже если у них есть передаточные шестерни, холодная ручная ковка весьма трудоемкий и долгий процесс, и для того чтобы получить кованые элементы лучше всего сделать станок с элетродвигателем.. универсальный станок для холодной ковки

универсальный станок для холодной ковки

Отдельно необходимо сказать про станки промышленного производства. Такие станки дорогие и их стоимость около 6000 у.е., но если вы приобретете один такой станок, то должны знать о том, что один такой станок может выполнить все операции по холодной ковке.

Как проводится ковка собственноручно

холодная ковка

Во время ковки, чтобы придать заготовке некоторую форму применяют самые разнообразные методы и приемы. Для того чтобы выполнить каждый из них применяется своя технология и инструменты для ковки металла. Технологии ковки металла разными методами сильно отличается. Как уже говорилось, для ковки горячего типа необходимо нагревать заготовки для того, чтобы изменить их форму, а во время ковки холодного типа заготовка просто выгибается. Основываясь на это главные приемы, зная о которых можно начинать заниматься ковкой металла собственноручно.

Ковка холодного типа собственноручно

холодная ковка

Производится ковка холодного типа собственноручно не так сложно и не требует особых усилий. Все работы разбиваются на определенные этапы:

разработка эскизов либо чертежей для будущей детали;
покупка материалов;
процесс ковки заготовок.

Чертежи можно создавать на ПК, установив на него специальное ПО, а также купить готовые проекты или просто нарисовать самостоятельно. В сети можно отыскать бесплатные чертежи или спросить такие у специалистов. По своей сути чертеж несет в себе несколько целей. В первую очередь, он поможет определиться какие именно детали следует сделать при помощи ковки холодного типа. Если у вас на руках будет чертеж, вы сможете рассчитать необходимое количество и вид заготовок, которые вам понадобятся, к примеру, прутья, трубы профильного типа и другие. Также чертеж необходим для того, чтобы собрать все детали вместе.

Отдельно стоит рассмотреть некоторые элементы ковки холодного типа, из которых будет состоять проект. На сегодняшний день можно отыскать множество элементов ковки, все они объединяются в определенные группы.

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.

Оборудование для ковки

В промышленности широко используют кузнечно-прессовые станки. Его разделяют по признакам:

По температуре обрабатываемой заготовки. Для такой технологической операции использую ковочные машины, которые могут обрабатывать как холодные, так и разогретые заготовки. Машины этого класса используют для обработки плоских и объемных деталей.
По операциям, которые можно выполнять на этом оборудовании, то есть для заготовительных, основных и финишных операций.
По способу подачи или удаления готовой продукции из рабочей зоны станка, в практической работе стараются использовать устройства для автоматической подачи и удаления заготовок и отходов.
По типу привода, работает от приводов разного тип – электричества, сжатого воздуха, гидравлики.
По главной характеристике – номинальному усилию, которое оказывает пресс в рабочий момент.

Индукционные нагреватели

Перед тем как направить заготовку, на обработку с помощью горячей ковки необходимо обеспечить ее нагрев до определенной температуры. Эту задачу решают с использованием нагревательных устройств. Как уже упоминалось, для нагрева применяют горн, муфельную печь, но существует еще один тип – индукционные нагреватели. Через эти устройства проходят детали, которые будут направлены на штамповочно – ковочные операции.

Преимущества нагрева в индукционной печи:

уменьшение затрат на электрическую энергию и это особенно важно во время постоянного рост тарифов.
рост производительности работы, так, как нагревание заготовок таким способом позволяет сократить время необходимое для нагрева детали.
позволяет не только точно позиционировать заготовку в печи, но и оптимально расположить ее для более эффективного нагрева.
на поверхности заготовки не остается окалины и это положительно сказывается на использовании штамповочно-кузнечного инструмента. Это позволяет освободить производственные площади.

Отличия холодной ковки от других способов металлообработки

Помимо данного метода, для производства металлических изделий применяют:

Литье. Сплав нагревают до жидкого состояния и заливают в формы.
Механическую обработку (с помощью режущего инструмента). Заготовку обтачивают, сверлят, строгают и т.д.
Горячую ковку и штамповку. Заготовка подвергается ударному воздействию в нагретом состоянии.

Таким образом, отличия холодной обработки от альтернативных способов состоят в следующем:

Заготовку предварительно не нагревают.
Ее целостность и структура не нарушаются. Требуемая форма достигается путем холодной обработки под действием внешней силы.

Ковка, гибка и штамповка

Чем отличается холодная ковка металла от, например, штампования? В штамповке материал не растекается совсем или делает это крайне слабо. Для примера следует осмотреть банку для пива – она выбита единственным ударом оголовья пресса для штампа.

Если это сложное изделие типа чайника, то пуансон будет раздвижной формы.

Естественно, что в домашних условиях очень тяжело орудовать этими прессами и ими тяжело делать кованные детали.

Если сравнивать холодную ковку с горячей – отличия видны сразу. При холодном варианте исходный материал не требуется нагревать. По сути, ковка такого вида – это наклепывание заготовки множеством ударов с применением необходимой силы. При этом изменяется структура материала: наружная часть становится более твердой, а внутренняя – способствует повышенной стойкости и вязкость детали.

Наклепывание производится с помощью механического молота. Его можно смастерить и самому, в чем-то это даже проще, чем изготовление некоторых станков для художественной ковки.

Холодная художественная техника – это гнутье или гибка металлической заготовки. Сама структура детали серьезно не изменяется, а переработанные физические и механические параметры не оказывают серьезного влияния.

Немного истории + интересные факты

Интересно, что одна из наиболее распространенных фамилий во всем мире пошла именно от кузнечного дела. В России это Кузнецов, во Франции Ферран, а в Британии Смит. Это показывает, насколько данное ремесло было и остается распространенным в этом мире.

При масштабной унификации производства и использования таких типов оборудования, как штамповочное, прокатное, использования управления посредством компьютерного обеспечения почти вытеснило кузнечное дело из индустрии, но, тем не менее, оно осталось и сейчас пользуется невероятной популярностью среди дизайнеров, а также специалистов, которые занимаются проектированием интерьера. Современный кузнец умеет делать такую продукцию, которую будут использовать в качестве оград, лестниц, а также в роли архитектурного оформления строений и прочее.

В 21 веке это привело к тому, что проектирование кованых изделий делаю в специальных программах-конструкторах 3D, которые предназначены для разработки деталей разного предназначения. Свободная ковка используется для многих видов металла. При помощи данной операции есть возможность сделать и предметы обихода, а также предметы, которые представляют собой исключительно художественную ценность.

К слову, данный способ обработки металла используют и в деле ювелиров. Кстати, самым ковким металлом считается золото, так как оно имеет невероятную пластичность, текучесть, тягучесть и много других свойств, которые дают возможность делать из него невероятно красивые и практически бесценные изделия. Вы можете посмотреть на фото и видео ковки металла, в частности золота. На практике чаще всего используют лишь два типа ковки – холодный и горячий.

Дополнительные виды

Узлы бывают еще и такого вида:

Двойная спираль – это пространственная фигура из обычной двухрядной спирали. При этом самый широкий диаметр этого изделия – средняя часть. Из-за этого этот узор ковки также называют китайский фонарик. Для его изготовления необходимо два прутка или проволока с большим поперечным сечением.
Кернение – такой художественный узор получается путем вдавливания части металлического листа или полосы в штампованную форму. Для этого используется специальный инструмент. На плоских заготовках так получают объемные надписи, изображения и вензеля.

Благодаря использованию различных кузнечных узоров и элементов, получают сложные изделия художественной ковки. Комбинируя их, мастера могут создать индивидуальную композицию для декорирования дома, территории или фасада здания.

Виноградный лист

Что такое холодная ковка

От горячей гибки холодная художественная ковка отличается способом обработки заготовки. Сделать красивую поделку при помощи горячей поковки можно только после предварительного разогрева металла. Холодную деталь наклепывают серией ударов молотом с протяжкой по длине полосы. Физическое воздействие изменяет структуру материала, увеличивает прочность верхнего слоя, оставляя сердцевину эластичной и устойчивой к излому.

Ускорить производственный процесс помогают списанные рельсы, колесные бандажи и буфера железнодорожных вагонов, используемых при изготовлении гибочного приспособления «улитка». Простой чертеж «улитки» для холодной ковки поможет из подручных материалов собрать приспособление с экономным и безопасным ручным приводом. Простая конструкция состоит из следующих компонентов:

гибочного рычага;
ворота или поворотного лемеха;
лекала;
обводного ролика.

К положительным свойствам станка-твистера «улитка» относятся следующие факторы: оборудование может устанавливаться в любом месте, вертикальная компонента обладает минимальной рабочей нагрузкой, горизонтальная нагрузка передается на опору из стального профиля. Поворот лемеха можно осуществлять одной рукой, вторая рука поджимает прут арматуры или полосу металла.

Простые механические станки для ковки металла позволяют сгибать спирали с числом витков до 5 шт. Чтобы правильно собрать станок «улитка», необходимо изучить принцип действия оборудования и способ сборки основных узлов, среди которых основными является:

каркас из металлического уголка и швеллера или трубы с толстыми стенками;
столешница из двух круглых стальных плит толщиной более 4 мм;
основной вал, закрепленный в центральной части станка между кругами столешницы с помощью согнутых под прямым углом треугольников. Для вала можно использовать толстостенную трубу;
рычаг для сгибания прутка, закрепленный к валу кольцом.

Закручивание

закручивание

Такая методика ковки предполагает закручивание заготовок по их оси. Как и при ковке холодного типа заготовка зажимается в тиски и прокручивается. Но по сравнению с холодной ковкой, заготовка нагревается локально, что открывает возможность с легкостью производить локальное скручивание.

Подобные методики ковки как разрубка, набивка рельефов и нанесение рисунка используется в ковке художественного типа с применением различных зубил. По краям нагретых заготовок, зависимо от проекта, металл закручивают клещами либо рассекают зубилом. Еще пока заготовка полностью раскалена, на поверхности набивают рисунки и узоры.

Во время ковки металла горячего типа следует знать про температурный режим нагрева металла. Это помогает обработать металл более качественно. Черный металл куется при температурах 800-1250 градусов. Понятное дело, что проверить температуру заготовки обычным градусом не возможно, так что придется определять температуру по тому, какой цвет имеет заготовка.

Чертежи улитки для ковки

Начинающие мастера часто обходятся без чертежа, нанося контуры улитки на само основание без всяких расчетов. Для первого раза это допустимо, но, если вы хотите сделать качественный станок улитку для холодной ковки, то нужно, все-таки, пользоваться чертежами, в которых рассчитаны все параметры. В зависимости от выбранного вида конструкции улитки существуют разные варианты их чертежей, по которым изготавливают эти приспособления. Например, схема устройства улитки, изображенной на фото, показана ниже.

На схеме также описан принцип работы такого станка, в котором использован привод с помощью трех рычагов, вращающих вал и улитку.

Изгиб осуществляется после жесткого закрепления конца заготовки за первый завиток шаблонной формы с помощью фиксатора и последующего наматывания прутка вокруг вращающегося спиралевидного шаблона при вращении вала.

Технические приёмы сборки

Любой творческий процесс начинается с эскизов будущего произведения. Работа кузнеца не исключение. Начинается ковка с рисунков узоров. Потом подбирается подходящий материал, и задуманное воплощается в жизнь.

Чаще всего настоящие кудесники по металлу сначала изготовляют все детали по отдельности. После того как все узоры для кованных изделий воплощены в материал, их собирают в единое целое. Для этого применяется один или несколько основных методов сборки:

Фальцевание. Этот метод соединяет смежные кромки скручиванием друг с другом.
Сварка. Современный способ соединения очень востребован сегодня и применяется довольно часто.
Двойной загиб. Соединение производится сгибанием одного края, а другой используется в качестве декоративного оформления.
Зачеканивание. Соединяют детали, вдавливая часть одной из них в другую.

Кроме этих приёмов, некоторые авторы применяют и слесарные методы соединения на обычных болтах и гайках. Кто-то пользуется заклёпками и другими способами, вплоть до скручивания отдельных деталей проволокой.

Каким бы ни было решение автора, обычно изделия из металла очень красивые. Декоративная решётка в заборе или кованный подсвечник, если они на своём месте, будут очень долго радовать своим прекрасным видом. Именно поэтому кованные изделия всегда пользуются заслуженной популярностью.