Среда, Август 21, 2019
Инструменты

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

52

Кузнечное дело – это нелегкий физический труд, требующий специального оборудования в совокупности с профильными знаниями и опытом мастера. Однако для изготовления некоторых художественных элементов необходимо просто согнуть заготовки под нужным углом. Деформация металла может выполняться без нагрева механическим способом, для этого применяются станки для холодной ковки. Какими особенностями обладают подобные агрегаты – речь пойдет в данной статье.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Станок для холодной ковки, позволяющий создавать волнообразные элементы

 Станки для холодной ковки: преимущества их применения

Метод холодной ковки использует такое свойство металла, как пластичность, то есть при механических воздействиях можно изменить изначальную форму заготовки в заданных пределах. Поэтому для данного процесса подходят мягкие металлы, например: низкоуглеродистая сталь, медь, алюминий и пр. Для использования в качестве заготовок могут применяться:

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Примеры различных материалов, используемые для холодной ковки

  • прутки любого сечения: круглого или квадратного;
  • полосы металла различной нарезки;
  • трубы;
  • прокатный профиль.

Изделия, которые производит кузнец при горячей ковке металла, в своем роде единичны и уникальны. Если необходимо создать набор из одинаковых элементов, которые позже собираются в готовую структуру, то уникальность будет только мешать. Конкретно с этой целью применяют метод холодной ковки: он гарантирует формирование большого количества идентичных элементов.

С горячим металлом работают профессионалы, которые обладают опытом в применении данной технологии и способны виртуозно обращаться со сложным инструментом. При холодной ковке высочайшего мастерства не понадобится – все гораздо проще. Ручные станки для ковки позволяют без значительных физических усилий получить достаточное количество изделий для выполнения того или иного проекта.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Универсальный станок улитка для создания художественных спиралей и завитков

Кроме того, временные затраты на подготовку элементов значительно сокращаются при работе на специальных станках, не говоря уже о сравнении данного метода с технологией горячей ковки: несколько минут на изготовление одного элемента – это неоспоримое преимущество.

Разновидности и назначение станков для ковки

Станок любого назначения применяется для облегчения ручного труда. Для ковки по холодному типу может употребляться разное оборудование, сводящее к минимуму физические усилия мастера и позволяющее выполнять следующие базовые операции:

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Станок для создания фигурного профиля методом холодной ковки

  • изгиб профиля под нужным углом или радиусом;
  • изготовление спиралей или завитков;
  • продольное скручивание заготовок.

Разнообразие получаемых деталей позволяет выстраивать их в комбинации и замысловатые конструкции, создавать аккуратное художественное полотно для ограждений и беседок, симметричный декор для парковых скамеек, а также других предметов различного назначения.

Обратите внимание! Декор-станки помогают создать одинаковые по форме и размеру элементы за небольшой промежуток времени, позволяют снизить себестоимость всякого из них и сократить длительность процесса изготовления.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Промышленный станок гнутик, позволяющий получить заготовку с заданным радиусом

Станки холодной ковки могут быть специализированными (выполнять только одну операцию) и универсальными. Различают такие типы специальных станков:

  • гнутики (гибочные станки) – позволяют выгнуть заготовку под углом или заданным радиусом (волна);
  • улитки – закручивают заготовки в спирали и завитки;
  • торсионы – помогают продольно скрутить заготовку или несколько таких деталей одновременно;
  • штамповочные станки – с их помощью делают декоративные хомуты, фасонные наконечники, волну с мелким шагом.

Универсальные станки включают в себя компоненты специального оборудования в различных его комбинациях.

Приспособления для холодной ковки приводятся в действие механически (ручные станки) или посредством электропривода. Оборудование с электроприводом отличается скоростью и легкостью обработки заготовок.  Станок для холодной ковки, цена которого может оказаться довольно высокой, характеризуется высокой продуктивностью. Когда нет необходимости в производительности и скорости, то ручного станка будет вполне достаточно для выполнения работ, особенно в том случае, если кузнечное дело – это хобби.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Станок гнутик, предназначенный для обработки труб методом холодной ковки

Можно ли создать своими руками станок для холодной ковки

Купить ручной станок для холодной ковки можно в специализированном магазине по продаже инструментов или заказать в интернете. Вопрос заключается в цене и платежеспособности покупателя. Другой вариант – собрать его своими руками. Принцип работы ничем не будет отличаться от товара, приобретенного в торговой сети, а выполняемые функции полностью идентичны заводским. Дополнительные преимущества – выигрыш в цене, уверенность, что система не выйдет из строя после первого же использования.

Важно! Не все оборудование можно создать самостоятельно, некоторые запчасти требуют промышленного производства или изготовления под заказ.

Для начала стоит ознакомиться с конструктивными особенностями всякого типа станка, чтобы оценить возможность его самостоятельной сборки.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Станок для холодной ковки улитка, позволяющий создавать спиральные элементы

Торсион должен выполнять скручивание металлических прутьев, поэтому его система предполагает наличие двух элементов, удерживающих заготовку. Один из них служит зажимом, а иной содержит вращающийся шпиндель, который, собственно, и будет закручивать прут до нужной частоты винтовой волны. Устройство довольно просто соорудить самому, а некоторые мастера совершенно обходятся тисками и незамысловатым ручным воротом.

Система гибочного станка также несложная, однако она содержит несколько обязательных элементов, сборка которых невозможна без специализированного инструмента. Основание – массивная металлическая пластина с пазом посередине, в который вставляется подвижный упор, перемещаемый червячным механизмом. Два других цилиндрических упора неподвижны и крепятся на основание с двух сторон симметрично относительно паза. Конкретно монтаж упоров может вызвать затруднение, так как отверстия под крепеж сверлятся только на специализированном станке, воздействию дрели такая заготовка из высокопрочной стали не поддастся.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Создание элементов методом холодной ковки на самодельном станке гнутик

Станок для ковки металла улитка может иметь две разновидности: с воротом или рычажного типа. Первый вариант позволяет варьировать форму изгиба в процессе работы, однако имеет ряд уязвимых мест в конструкции и весьма требователен к прочности материалов изготовления. Второй тип более устойчив, но менее производителен. Мастера считают улитку самым простым станком, самостоятельная сборка которого не вызовет затруднений.

Холодная ковка своими руками: станки, чертежи, видео

Довольно просто создать удобное и функциональное оборудование для холодной ковки, руководствуясь основными принципами его работы и назначением. Любые чертежи, видео и фотографии конструкций всегда оставляют пространство для творчества создателя и совершенства готового изделия. Ниже остановимся на основных моментах, которые важны для сборки станков.

Проектирование станка холодной ковки, подготовительные работы

Первое и главное условие сборки станка для холодной ковки своими руками – чертежи. Таких графических документов потребуется несколько:

  • чертеж основания грядущего станка для установки оборудования;

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Расположение направляющих элементов станка улитка для холодной ковки

  • сборочная схема или несколько схем для всякого выполняемого приспособления;
  • чертежи сменных деталей, если они предусмотрены в конструкции.

Важно! На этапе проектирования стоит продумать, как будут перемещаться подвижные детали и узлы в уже готовом изделии. Особенно это нужно при изготовлении сменных рабочих инструментов, например, улитки или гнутика.

Для сборки самодельного станка холодной ковки понадобятся следующие инструменты и материалы:

  • среднеуглеродистая толстолистовая сталь (маркой не ниже 35);
  • толстостенная труба, имеющая квадратное или прямоугольное сечение;
  • станок для резки по металлу (лучше портативный) или шлифовальная машина;
  • ручной крепежный инструмент;
  • сварка;
  • фрезер;
  • приспособление для изгиба;
  • инструмент для замеров и разметки.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Создание спиралей из различных заготовок на станке улитка методом холодной ковки

Полезный совет! Чтобы изделия, выполненные холодной ковкой, отличались довольно хорошим качеством, необходимо, чтобы детали станка-самоделки тоже были высококачественными. Для этого все сварные соединения, обрезные концы и финишные поверхности тщательно шлифуют.

Как собрать торсионный станок для холодной ковки своими руками

Простое скручивание некоторые мастера делают без станка, зажимая один конец заготовки тисками, а второй вращая обычным воротом. При данном способе обрабатываемая деталь может не только скрутиться, но и выгнуться, особенно в области закрепленного конца. Чтобы этого не произошло, сооружают направляющую систему в виде узкого желоба, например, из трубы с верхним продольным срезом (U-образное сечение). При этом стоит учесть:

  • длину желоба – он должен быть короче заготовки, которая при скручивании уменьшится;
  • ширину желоба – необходимо, чтобы он был в 1,5 раза шире заготовки, так как она при деформации раздастся.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Модель торсионного станка холодной ковки для создания скрученных элементов

Можно получить желаемый результат без станка – для этого понадобится приложить физическую силу и затратить много времени на работу. Кому подобный вариант не подходит, целесообразнее заняться проектом универсального оборудования.

Собрать торсионный станок для ковки своими руками допустимо в двух вариантах: простом и универсальном. Простая модель будет улучшенным методом работы с тисками, а на универсальном есть возможность дополнительно выполнять такие элементы, как фонарь или корзинка.

Статья по теме:

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Холодная ковка своими руками как отдельный вид искусства

Выбор инструментов и материалов для ковки. Советы для начинающих художников по металлу. Описание процесса ковки, особенности и предостережения.

Основное рабочее усилие, необходимое для деформации материала, примет на себя опора, поэтому основание грядущего станка должно быть прочным. Для этой цели подойдет двутавр или пара швеллеров, сваренных между собой. Устойчивость основанию добавят лапы из аналогичного профиля, приваренные к общей конструкции. Далее можно заняться изготовлением других узлов – задней бабки и шпинделя.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Торсионный станок с основанием из двух прутов квадратного сечения

В любом из узлов самодельного станка холодной ковки своими руками патроны, предназначенные для размещения в них заготовок, должны иметь прочные винтовые зажимы (с целью надежной фиксации). По причине уменьшения длины обрабатываемой детали при скручивании задняя бабка всегда выполняется скользящей. Допускается соорудить бабку из тисков, закрепив их на основании болтами, имеющими типоразмер не менее М16. На одной оси с узлом зажима устанавливают втулку для подвижной части станка, в которой предварительно сверлят отверстия для прижимных болтов.

Подвижная часть шпинделя проворачивается ручкой, состоящей из 4-х рычагов, которые имеют достаточную длину, чтобы гасить усилие, прикладываемое для вращения. Можно добавить резиновые втулки для защиты рук от проскальзывания.

Главное отличие в сборке универсального самодельного станка для холодной ковки заключается в конструкции подвижной части. Она должна предусматривать винтовую подачу при изготовлении фонарей и корзинок и фиксироваться при обычном скручивании металла. Поэтому подвижную часть снабжают комплектом из двух шпинделей – гладкого и винтового. В таком исполнении для скользящей бабки необходим стопорный винт для фиксации.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Изготовление скрученных прутков на торсионном станке методом холодной ковки

Полезный совет! Если необходимо выполнить заготовку, скрученную не по всей длине, а только на определенных участках, к конструкции станка добавляются ограничители. Они выполняются по типу задней бабки – с винтовыми зажимами и возможностью скольжения.

Работы на торсионном станке физически утомительны, получить качественные изделия в большом объеме сложно. Поэтому внесение электропривода в систему будет целесообразным решением.

Как создать станок для холодной ковки гнутик

Станок гнутик монументален, массивен, прост в конструкции и сборке, однако сложен в поиске и подгонке деталей. Его назначение – гнуть под разным углом заготовки, поэтому усилие на все узлы будет одинаково большим, а означает, требования к деталям сборки высокие.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Изготовление прямоугольных гнутых конструкций методом холодной ковки на станке гнутик

Для основы станка подбирается толстая стальная рама. Стоит учесть, что станок будет крепиться на стол. Обычно делают крепеж болтовым соединением, например, как у тисков. В центре рамы выполняется направляющая, которая будет подвижна. Она приводится в действие эксцентриковым механизмом, который, в свою очередь, закрепляется на раме-основании. Дополнительно устанавливают три упора, создавая своеобразную «вилку» – это рабочие элементы конструкции. В зависимости от профиля сгиба их меняют: круглые валики – для выполнения волны, «молоточек» – для формирования углов.

Рабочие элементы изготавливают только из конструкционной стали. Их прочность – это надежность всего оборудования. Обработка и подгонка подобных изделий требуют исключительно профессиональной оснастки. Поэтому, если есть сложности в заказе, покупке или изготовлении основных узлов, то будет целесообразно купить станок для холодной ковки гнутик в магазине. Стоимость его невысока, но он сможет дополнительно пригодиться для сгибания труб.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Модель станка гнутик для изготовления угловых или волновых заготовок методом холодной ковки

Станок улитка для холодной ковки своими руками: варианты исполнения

Метод сборки самодельного станка для холодной ковки своими руками довольно прост и понятен. Только при создании улитки возможны три варианта конструкторской идеи, да и то весьма приблизительные. Любой мастер видит выполнение завитка или спирали, а также последовательность изгиба заготовки по-своему.

Как и любой творческий процесс, изготовление улитки для холодной ковки своими руками начинается с основ – конструирования ключевых узлов станка. Применительно к данному случаю – это основа, столешница и основной вал с рычагом вращения.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Верхняя часть станка улитка для холодной ковки со съемными направляющими

Основа или стол для улитки обязательно делают металлическим. Дерево совсем не подходит для данной конструкции: длительные и сильные нагрузки разрушат его за несколько применений. В качестве используемого материала будут уместны уголок, толстостенные трубы или швеллер. Для столешницы тоже понадобится металл – лист толщиной не менее 4 мм: чем толще, тем надежнее. Вал и рычаг – это основной узел, который будет заставлять металлическую заготовку изгибаться по данному шаблону. Рычаг соединяется с одной стороны с роликом, который гнет заготовку, а с иной – с основным валом.

По типу исполнения станки улитка бывают трех вариантов:

  • монолитные с неподвижным шаблоном изгиба;
  • со съемными конструкциями изгиба, которые позволяют создать завиток разного вида;
  • с разборными конструкциями завитка и вращающейся столешницей для получения сложных профилей изгиба большой точности.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Установка направляющих на станок для холодной ковки улитка

Чертежи станка холодной ковки улитка своими руками

Многие мастера, которые берутся за изготовление станков впервые, пренебрегают конструкторским этапом, строят шаблоны «на глазок», а разработкой и модернизацией узлов занимаются непосредственно в процессе сборки. Чертеж улитки для холодной ковки своими руками стоит создать на этапе подготовки. Он поможет избежать некоторых тонких нюансов при сборке, а также значительно сократит время процесса изготовления.

Необязательно следовать тем чертежам, которые сделал иной мастер. Доступность материалов изготовления или условия сборки могут отличаться, а также вполне вероятно, что видение готовой конструкции тоже может быть другим.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Один из вариантов конструкции: 1 — лемех улитки; 2 — основа станка; 3 — прижимной валик; 4 — рычаг для управления прижимным валиком; 5 — крепление основы; 6 — палец для фиксации лемехов; 7 — паз для прижиного валика; 8 — ось рычага управления; 9 — пружина для прижатия валика; 10 — фиксатор для заготовки; 11 — ведущий лемех улитки; 12 — основная ось; 13 — рычаги
Схема станка улитка для обработки изделий методом холодной ковки

Особенно важен чертеж для построения шаблонов завитков своими руками. Видео оборудования для холодной ковки поможет правильно рассчитать и построить пропорциональную спираль. Данный этап необходим для того, чтобы завиток, изготовленный на самодельном станке, имел эстетичный  вид.

Полезный совет! Шаблоны для улитки строят по правилам математических спиралей, учитывая количество витков, их плотность, ширину проема под оборудование на станке и начальный радиус входа в завиток.

Изготовление улитки: как создать станок своими руками

Монолитный станок – это самая простая система улитки. Шаблон спирали наносится непосредственно на столешницу. Затем, следуя рисунку, вырезается несколько частей из толстого металла. Их приваривают к столешнице, соблюдая нанесенную ранее разметку. Работа на улитке такого типа продвигается медленно, но станок позволяет гнуть как заготовки симметричного диаметра, так и полосы металла, которые укладывают плашмя, без вертикальных деформаций.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Монолитный станок улитка для создания изделий методом холодной ковки

Монолитный станок может иметь другой вариант конструкции, когда основание делается не фиксированным, а с возможностью поворота. Для данного вращения и облегчения физического труда употребляется червячный механизм.

Как усовершенствовать своими руками станок для холодной ковки улитка

Самодельная улитка необязательно должна содержать только простые элементы. Можно собрать сразу усовершенствованную модель. Например, что созодать, если завитки понадобятся разных форм, причем с различным рисунком спиралей? Собирать для всякого образца отдельный станок было бы нецелесообразно. Поэтому вместо наглухо приваренного единичного шаблона на столешнице создают ряд съемных вариантов с разным рисунком. В систему вносят коррективы, которые позволяют менять шаблон, устойчиво закреплять его, сохраняя при этом общую надежность станка.

Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Изготовление завитка методом холодной ковки на станке улитка

Самым профессиональным из моделей улиток признан станок, где столешница вращается, а шаблон завитка делают из нескольких разборных сегментов. Стоит отметить, что все секции изготавливают с высокой точностью. В домашней мастерской реализовать это сложно, поэтому производство узла заказывают в мастерских или на заводе. Кривизна шаблона меняется с помощью регулировочных винтов, а на поверхности столешницы выполняют ряд отверстий, которые будут фиксировать сегменты шаблона в данном положении. Подобным способом можно выгнуть любой вид завитка.

Создать станок для холодной ковки своими руками, чертеж которого поможет выполнить данную задачу, довольно просто, если разобраться в принципе его действия и конструктивных особенностях. Важно при этом все рассчитать тщательным образом и выполнить замеры. Не исключено, что кому-то удастся придумать собственные новые варианты или усовершенствовать существующие модели.

Самодельные станки для холодной ковки металла своими руками: видео инструкция

 

Виктория Кирилова

Добавить комментарий