Самодельный станок для холодной ковки своими руками. Способы ковки: может ли холодная быть альтернативой горячей. Ковка горячего типа

Изготовление гнутика для холодной ковки конструктивно довольно несложно и вполне может быть изготовлен самостоятельно. Далее описано пошаговое руководство.

Холодное пластическое деформирование металлов и сплавов - удобный в домашнем хозяйстве способ получения пространственных конструкций и профилей. Ведь гибка как процесс обработки давлением - операция не энергоемкая, а, следовательно, не требует приводного оборудования. Ручной гибочный станок для гибки полос и прутков (в просторечии называемый гнутик для холодной ковки своими руками) конструктивно прост и вполне может быть изготовлен самостоятельно.

Гибка пластичных металлов в холодном состоянии может производиться тремя основными способами (схемы приведены на рис. 1.а, 1.б):

Свободной, определяемой только ходом инструмента.
По упорам, причем как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.
Вращающимися валками.

Последний способ используется лишь при гибке больших листов металла и в повседневной практике используется весьма редко. К тому же, устройство такого станка, даже простого, потребует много свободного места в домашней мастерской.

Свободная гибка (см. рис. 1.а) применяется чаще. При наличии кузнечной наковальни или тисков для ее реализации нет необходимости в специальной оснастке: достаточно установить полосу или прут в зазор между губками и последовательными ударами молотка получить необходимый угол гиба. Однако, такая технология гибки применима более для чернового гнутья металла, поскольку даже на стальных заготовках ударное приложение нагрузки оставляет на поверхности заготовки нежелательные следы - вмятины или выбоины. Кроме того, фиксированный радиус перехода от вертикально расположенного паза наковальни или зазора между губками к основной рабочей плоскости инструмента исключает регулировку радиуса гибки, что часто бывает необходимым. Еще одним недостатком свободной гибки является то, что при этом не учитываются упругие свойства металла заготовки. Речь идет об угле пружинения - упругом последействии материала, которое выражается в самопроизвольном уменьшении первоначально заданного угла гибки. При этом радиус пружинения - параметр, который зависит от материала изгибаемой заготовки. Поэтому он должен учитываться еще до начала гнутья. Ручная же доводка конечного угла «на глазок» не способствует качеству готового изделия, и затрудняет последующую сборку конструкции, в схеме которой присутствуют гнутые элементы.

Гибка по упорам - наиболее совершенный с технологической точки зрения способ холодной гибки заготовок сравнительно небольшой ширины. Принцип такой гибки заключается в том, что исходную полосу или прут металла размещают в специальном приспособлении, где имеются фиксаторы параллельности расположения заготовки, а также ограничители хода гибочного инструмента. Поскольку такой инструмент может быть сменным, а его ход - сравнительно просто регулироваться, то такой способ холодной гибки в домашних условиях является наиболее целесообразным. Схема способа представлена на рис. 1.б.

Таким образом, для качественного холодного гнутья заготовок потребуется несложное приспособление, называемое гнутиком для холодной ковки. Оно достаточно компактно и может устанавливаться на любой слесарный верстак.

Схема гнутика и последовательность работы на нем

Конструкцию приспособления рассмотрим на примере, который приведен на рис. 2. Простейший устройство для холодной ковки состоит из

Основания, закрепляемого на столе/верстаке, касательно движущегося поводка, который и производит гибку;

Рычага, перемещающего поводок;

Лимба с указателем углов поворота рычага;

Сменных валиков, имеющих разные углы гиба;

Регулируемых прокладок и зажимных губок, фиксирующих деталь в определенном положении.

Последовательность действия изготовления гнутика для холодной ковки следующая. Приспособление крепится к столу/верстаку, либо устанавливается на него. Для гибки металлов, требующих значительного усилия, приспособление лучше крепить стационарно, для чего в опорном уголке предусматриваются отверстия. В прямоугольную стальную рамку, внутренние поверхности которой должны быть шлифованными, помещается ползунок. На верхней плоскости ползунка устанавливаются следующие детали:

Сменный пуансон, на рабочей поверхности которого имеются все наиболее часто используемые варианты гиба заготовок: по радиусу, по дуге, с прямым гибом и т.д.
Рычаг, при помощи которого можно производить возвратно-поступательное перемещение ползунка.
Ограничители хода ползунка в раме приспособления.

Установив сменный инструмент, болтами прикрепляют раму к опорной поверхности гнутика, после чего на верхней плоскости устанавливают два валика. Лучше, если валики будут иметь возможность для продольного перемещения вдоль рамы: это позволит производить гибку заготовок различной толщины или диаметра. Для этого пазы крепления роликов выполняют овальной формы, рассчитывая на определенный диапазон изменения толщины заготовки. Оси валиков должны допускать свободное вращение: это уменьшит усилие гибки и исключит зажим валиков при изгибании изделий из более прочных металлов.

Для повышения точности гнутья при изготовлении инструмента для ковки на опорном уголке часто устанавливают лимб с делениями, проградуированными в углах гиба (с учетом пружинения металла).

Закрепив заготовку, постепенно перемещают рычаг до сближения с заготовкой, затем корректируют ее расположение между роликами и ползунком и гнут по получения требуемого угла. Для облегчения процесса возврата ползунка в первоначальное положение, его можно снабдить возвратной пружиной. Ее усилие подбирается из учета 20-25 % от усилия гибки. Это усилие можно установить либо по имеющемуся динамометру, либо воспользовавшись приближенной зависимостью:

Р = 0,25bSσ в, где:

b - ширина полосы (или диаметр прутка);

S - толщина изгибаемого материала;

σ в - предел временного сопротивления материала заготовки (см. таблицу):

Таким образом, функциональность гнутика будет определяться наличием сменных пуансонов, возможностью регулирования положения заготовки перед гибкой, а также размерной шкалой, устанавливающей угол гиба.

Качество гиба на самодельном гнутике

Этот фактор определяется:

Возможно более точным учетом пружинения. Считается, что высокопластичные металлы и сплавы (к их числу относят алюминий класса АД, медь М0 и М1, а также малоуглеродистые марки стали) обладают коэффициентом пружинения в пределах 4-8%, а стали с более высоким процентным содержанием углерода (свыше 0,20-0,25 %), а также большинство латуней отличаются пружинением до 10-15%;
Исходной твердостью материала заготовки. Отожженный металл практически не будет распружинивать, в то время как сталь/сплав после закалки или предварительного деформирования (правки, дрессировки, волочения и т.д.) может увеличивать свои упругие показатели на 20-40 %;
Качеством очистки поверхности заготовки от ржавчины, окалины и прочих поверхностных загрязнений.

Если отпуск заготовки невозможен, то гибку выполняют на больший угол, учитывая тем самым упругие характеристики металла.

Значение имеет также предварительная наладка гнутика, например, отсутствие люфтов во время перемещения рычага, надежность установки и фиксации сменного пуансона, шероховатость материала валиков.

При необходимости получить более точную информацию о конструкции устройства или для того, чтобы изготовить его своими руками, можно воспользоваться чертежом приспособления, предназначенного для гибки прутка (см. рис.3).

Переделка приведенного приспособления для гибки также полос и листовых заготовок несложна: достаточно увеличить высоту валиков 14 и увеличить длину поворотного рычага 2.

Видео конструкции самодельного гнутика можно посмотреть здесь:

Изготовление данного приспособления для холодной ковки пластичных металлов и сплавов позволяет увеличить номенклатуру самостоятельно изготавливаемых изделий, повысить их качество и уменьшить трудоемкость работ.

Наковальни, печи, могучие кузнецы в кожаных фартуках – это все про горячую ковку и классическое кузнечное дело. Там профессионалы, дорогое оборудование, отдельные помещения – занятие не из дешевых. Мы же говорим о совершенно другом процессе – холодной ковке.

Если разобраться, эта технология ковкой не является. Правильнее ее было бы называть сгибанием металлических прутьев, иногда ее называют «гибкой». Но, поскольку в многочисленных рядах мастеров работ по металлу уже устоялся термин «художественная холодная ковка», то мы с вами будем использовать общепринятые термины.

Вся художественная ковка состоит из сплошных изгибов, волн, завитков – все они разной величины, в разнообразном сочетании. Руками металл не погнуть, даже если он самый мягкий. Поэтому главный единственный метод холодной ковки – обработка металла станком. Для каждого металлического элемента существует свой инструмент.

Примеры художественной ковки.

Первым делом нужно обзавестись ими, но сначала разобраться с видами станков для холодной ковки. Сложность такого оборудования невысокая, стоимость – тоже.

Если вы собираетесь заниматься кузнечным творчеством для себя, вам будет вполне достаточно несколько приспособлений с ручным приводом. Темп работы на ручном оборудовании медленный, зато гораздо ниже затраты на изготовление и использование. Электрические приводы понадобятся только в случаях коммерческой ковки на заказ, тогда овчинка будет стоить выделки.

Специальные – это целый букет вариантов, они бывают с ручным управлением или с электромоторами, самодельные или покупные. Чтобы воплотить в металле все мыслимые и немыслимые художественные идеи, вполне хватит 5 – 7 видов. Как минимум, половину из них можно изготовить самостоятельно.

Главное – помнить, что холодная ковка металла по плечу любому, у кого есть желание и упорство. Перед тем, как принять решение о начале работ по холодной ковке, нужно разобраться с некоторыми нюансами этой технологии и видами специального оборудования.

Классификация станков

Виды станков для холодной ковки.

Станки для холодной ковки делятся на четыре основных вида:

закручивают спирали с плоской поверхностью и узкими ядрами, чаще всего эти станки используются для ручной холодной ковки.
Торсионные виды приспособлений предназначены для изготовления скрученных объемных спиралей.
Гибочные виды – для спиралей с широкими ядрами.
Инерционно-штамповочные – для декоративных хомутиков и обработки концов всех элементов.

Перед детальным описанием каждого вида пройдемся по технологиям холодной ковки, их всего три:

Вытяжка : это раскатка и удлинение металлической заготовки, процесс похож на раскатку теста скалкой. В ковке таким образом работают прессовочные валики. Этой технологией готовят лапки, хомутики, пики.
Кручение : скручивание детали вдоль оси, см. ниже подробное описание.
Гнутье : изгибы металла по шаблонам в разных направлениях.

Твистеры или улитки?

Описание станков для ковки.

И те, и другие – это одно и то же. Самый популярный станок для холодной ковки среди широких масс кузнечной общественности. В самом деле: на первый взгляд станок кажется чересчур примитивным.

Но в нем простота объединена пополам с гениальностью:

его легко сделать самим;
он дешевый;
он чрезвычайно удобен в работе;
с его помощью можно изготовить целые массивы красивейших металлических кружев.

По принципу действия твистеры являются разновидностью гибочных станков, о них см. ниже, с некоторыми усовершенствованиями, на них спокойно могут работать новички. Одним словом, улитка или твистер – поразительный станок по всем возможным критериям: простоте изготовления, широким художественным возможностям, дешевизне и удобстве в работе, других таких просто нет.

Твистеры встречаются в двух инженерных вариантах:

У этой улитки есть слабые стороны, куда ж без этого. Все дело в складном лемехе: важен и правильный материл, из которого его нужно делать, и сложность изготовления сочленений звеньев лемеха. Эти сочленения должны быть чрезвычайно точными – именно ими выполняется форма завитка. В конструкции и материале сочленений нужно учитывать многократные повторения поворотов с серьезной рабочей нагрузкой. Второе и последнее слабое место – эксцентриковый зажим детали.

С учетом частоты использования улитки и ее слабых сторон самым разумным будет ее купить, а не делать самому. Если же речь идет о дебюте в холодной ковке, и выбор станка делается для абсолютного новичка, то самым оптимальным вариантом будет второй инженерный вариант улитки.

Чемпион по популярности и положительным моментам в работе! Рычажная улитка с неподвижным шаблоном и обводным роликом. По своей сути это трубогиб. Нужно сразу заметить, что этот вариант по производительности труда уступает твистеру с воротом и лемехом. Во-вторых, для него не подойдет никакая столешница, здесь нужна будет настоящая стальная станина с креплениями на опорной поверхности. Станину дома не поставишь: на рычажной улитке можно работать только в мастерской.

Станок для придания рельефной поверхности.

Еще одна особенность рычажной улитки – медленный темп работы. Завить можно 3 – 4 завитушки, чуть меньше, чем с воротниковой улиткой. Тем не менее, плюсы рычажной улитки перевешивают все ее минусы:

Все элементы станка могут быть сделаны из обычной стали.
Вместо прижимного ролика, который не делается из обычной стали, можно использовать подшипник.
Материал станины и других деталей позволяет рассчитывать на долгое использование станка.
Большее разнообразие завитков – можно изменять их формы с изгибами в обе стороны (в первом варианте улитки это невозможно).
Удобнее работать с концами деталей, которые можно крепить.

На рычажном твистере можно работать с полосами металла, уложенными плашмя. Это считается большим достоинством станка, так как на других устройствах с полосами плашмя работать невозможно.

В этом чемпионском подразделе можно сделать небольшое чемпионское резюме в виде совета новичкам: в дебютных художественных работах по холодной ковке лучше начинать с рычажного твистера – улитки с неподвижным шаблоном и обводным роликом.

Торсионы от слова торс, торсионные станки

Технология создания завитков.

Скручивание вдоль торса, и этом сказано многое. Торсионный станок для холодной ковки предназначен для винтового продольного скручивания прутьев. Если разобраться, то скручивать их можно без станка: достаточно зажать в тисках один конец, подставить чурбак под другой конец, скручивать прут в направляющей трубе. Все просто, но мы говорим сегодня о художественной ковке, поэтому качество скручивания с учетом мельчайших нюансов – требование номер один. Поэтому скручивать прутья, хоть вдоль, хоть поперек, лучше с помощью станков.

В отличие от твистеров, торсионное оборудование вполне можно сделать самостоятельно, подавляющее большинство торсионов в народе – самодельные. Для этих станков тоже нужна прочная станина с такими же прочными креплениями на опорной поверхности. Прутья в правильных торсионах удерживаются в патронах с квадратным сечением, которые фиксируются зажимами.

Все было бы элементарно, если бы среди мастеров холодной ковки не считались особым шиком художественные фигуры типа корзинки, фонарика или шишки – фигурных утолщений из нескольких скрученных прутьев. Все они называются загадочно – филаментами. Для их изготовления в торсион нужно вставлять уже пучок прутьев меньшего размера, чаще всего 4 – 5 штук.

С шишками и фонариками придется повозиться – ветви из прутьев нужно разводить вширь вручную, что очень непросто и требует приличного навыка. Для качественных филаментов, предмета гордости кузнецов, на торсионах крепятся специальные бабки с шпинделями с винтовой подачей. Хлопотные элементы, но для воплощения художественных замыслов и эстетики металлов – без филаментов никуда.

Штампы для гибки.

Внимание! Торсионные станки – единственное кузнечное оборудование для холодной ковки, в котором электрический привод оправдан и целесообразен при любом объеме работ. Это действительно так, уж больно утомительная и нудная работа с ручным приводом шпинделя. Но это не главная причина. Ручным способом невозможно добиться равномерной скрутки, для этого нужно очень равномерное вращение.

Инерционно-штамповочные станки

Этот вид оборудования напоминает прессы или прессовочные валики, которыми молодые мастера иногда пренебрегают. А зря: без фасонных хомутиков для соединения деталей и оформленных наконечников прутьев работа никогда не будет иметь эстетичного вида. Эти прессы работают как маховик, в котором боек бьет по месту штампа. Декоративные детали мелкие, точность их изготовления должны быть очень высокой, поэтому этот вид станков не нужно даже пытаться сделать своими руками.

Все бы хорошо, да только инерционно-штамповочные прессы – дорогое удовольствие. Но здесь можно найти решение, назовём его «интегрированным кузнечным решение». Разного рода наконечники очень просто сделать способом горячей ковки. Для этого совсем не обязательно быть опытным мастером. Либо сходить в гости в мастерскую горячей ковки, либо самому завести изящный кузнечный горн – можно легко и недорого смастерить из подручных материалов. Для такой мелкой работы своя отдельная кузня не нужна, дел всего ничего – разогреть металл.

Гибки или гнутики

В практике чаще называют «гнутиками». Но среди мастеров ковки гнутик – это самый популярный станок для холодной ковки, который делает металлические волны и зигзаги. Это оборудование настольное и довольно простое по своей конструкции. Но его лучше купить, чем делать самостоятельно. Дело в том, что в этом виде ковки нужна очень высокая точность обработки деталей. Стоит гнутик для холодной ковки совсем недорого, особенно для труб меньше 12 – 16 мм.

Другое дело – гибка, которая намного проще гнутика: это сгиб прута под нужным углом. Выполняются сгибы с помощью шаблонов. Сначала рисуют чертеж для шаблона, затем на стальную пластинку приваривается завитушка. Ковка заключается в том, чтобы протащить изделие через все изгибы завитушки.

Ручные станки для холодной ковки сделать своими руками все-таки возможно. Единственная деталь такого станка, которую нужно будет купить – это вальцы. Их нужно делать только из специальной стали: или инструментальной, или хромоникелевой. Само оборудование для холодной ковки можно выполнить из скоб и дуг с ограничителями, которые будут определять контур волны. Волны тогда могут получиться самые разнообразные, что требуется.

Станок своими руками

Станок для гибки прутов.

Самодельный инструмент для холодной ковки – вещь вполне реальная, но времени и сил его изготовление заберет немало. Поэтому решение должно быть взвешенным, а подготовка, включая чертежи, должна быть серьезной и полноценной. Самым подходящим местом может стать гараж сарай, или хозблок. Конструкция станка зависит только от одного фактора: что вы собираетесь делать, какую продукцию выпускать?

Не нужно забывать, что многие элементы ковки можно выполнять и без специальных приспособлений. Например, с помощью обычного трубогиба, который вполне годится как вариант упрощенного станка для холодной ковки – с ним много чего можно сделать.

Еще нужно понимать, что универсального станка для холодной ковки, который делал бы хотя бы три различных элемента, в природе не существует. Чаще всего своими руками делают улитку: она популярна, позволяет изготовить самые различные завитки и, в конце концов, проста в исполнении. Второй по частоте использования в домашних условиях – самодельный гибочный станок.

Он так же прост и недорого в исполнении. На запрос «как делать станки для холодной ковки» вы получите огромное число ссылок на видеоролики с советами «от бывалых». Большинство из них – по делу и от души, они очень помогут в принятии окончательных решений.

Соединение деталей и покраска

Теперь все завитушки нужно собрать в единое полотно. Работа непростая, но очень благодарная: именно на этом этапе начинает реализовываться главная художественная идея. А между тем, на этой стадии можно легко все испортить. Сделать это просто: начать соединять детали сваркой, а потом пройтись болгаркой для зачистки.

Но мы с вами уже говорили про профессиональное честолюбие мастеров холодной ковки, которое можно только приветствовать. Намного эффектнее будут смотреться специальные хомутики П-образной формы, которые штампуются на инерционных станках. Не лениться, а хорошенько поработать с хомутиками – вот залог успешного завершения ковки изделия.

Кручение металла на станке.

Теперь о покраске. Слава богу, сейчас есть чем красить: благодаря современным строительным технологиям, в продаже огромное количество красок на любой вкус, кошелек и, главное, назначение. Красок для металлов – бессчетное число. Чаще всего применяются специальные акриловые краски по металлу или кузнечные эмали.

Очень часто по совершенно неизвестным причинам мастера кузнечного дела предпочитают финишное покрытие краской с пигментом из кузнечной патины – «под старину», показывая при этом удивительное единодушие во вкусах. Если вы являетесь заказчиком ковки, то вам нужно вовремя остановить мастера, чтобы предложить ему свой вариант цвета и фактуры покрытия. Ну а если серьезно, то кто сказал, что ковка должна быть темной и под старину? А белая? Цветная? Вот уж где необъятное пространство для самых смелых художественных решений.

Резюме как по маслу

Виды штампов и готовые завитки.

Хороший рассказ всегда легко заканчивать – выводы ложатся сами, в рамках логики и приоритетов.

В нашем обзоре технологии холодной ковки стройность выводов налицо:

Холодная ковка – чудесная технология, позволяющая объединить то, что в другие процессах объединить невозможно:
практическую пользу в хозяйстве;
возможность художественного творчества;
изобретение и применение собственных инженерных находок;
простота и реальность выполнения для новичков;
повышение самооценки как мастера и как жильца дома с элементами художественной ковки.
Приспособления для холодной ковки можно самостоятельно и качественно, лучше начать со станков улитки и сгибки.
Ручное оборудование целесообразнее делать с ручным приводом. Электрический вариант использования – слишком ресурсный. Единственный вид станка, который лучше сделать сразу с электроприводом – торсионный. Качество скручивания прутьев будет в этом случае намного выше.
В изготовлении кованых изделий холодным способом не помешает «помощь» от горячей ковки. Станок для наконечников и других мелких декоративных элементов самостоятельно сделать невозможно, а покупной стоит немалых денег. Наш совет – выполнить декоративную мелочь горячей ковкой. Маленький и аккуратный горн в хозяйстве не помешает. Да и будет способствовать профессиональному росту: начать с холодной ковки, прийти к настоящему кузнечному мастерству…
Не стоит замыкаться в стереотипной покраске кованых изделий «под старину». Современные краски и повсеместная эклектика в дизайне делают возможным самые неожиданные цветовые и фактурные решения в работах по металлу.

Такой вид работы с металлами пользуется большей популярностью у «домашних» мастеров хотя бы потому, что не предусматривает их термической обработки и, следовательно, установки горна. А это дело одновременно и более сложное, и хлопотное. Да и технология изготовления различных узорных деталей намного проще, так как нет такого понятия, как «перекаленный» или «недогретый» материал.

В принципе, выполнить холодную ковку можно и при помощи ручного инструмента — специальное оборудование не всегда обязательно. Все, что понадобится, это наковальня и молот. Так можно работать практически с любыми заготовками – листовым железом, металлической полосой, прутком или трубой. Все зависит от сложности детали и навыков мастера. Кстати, как вариант – обычный , которым можно многое что сделать.

Но в большинстве случаев, особенно людям увлеченным, или если дело поставлено «на поток», целесообразно использовать в работе станок для холодной ковки, пусть и самодельный, так как не каждый образец можно обработать ручным инструментом. Да и круг возможностей значительно расширяется. В продаже есть множество соответствующих устройств, но вот цены на них «кусаются».

К примеру, стоимость самого дешевого универсального блока (кузнечно-гибочного) составляет примерно 120 000 рублей . И это без учета приспособлений, которые, в зависимости от комплектации, обойдутся еще тысяч в 7 – 10. Даже простейший станок для «улитки» меньше чем за 65 000 не найти.

Своими силами можно собрать несложные механизмы, которые, тем не менее, позволяют получать самые замысловатые узоры. Все дело в навыках того, кто будет работать. Рассмотрим одну из моделей, причем без указания используемого материала, размеров и прочих тонкостей. Главное – понять принцип устройства, а все остальное домашний мастер подберет и сам. Тем более что человек, у которого нет склонностей к занятию подобным «конструированием», этим и не заинтересуется.

Станок «улитка»

С его помощью можно делать кольца, спирали, «волны» и различные «завитки». Процесс изготовления станка включает несколько этапов.

Шаблон

Для получения большей точности разметки целесообразно использовать бумагу-«миллиметровку». На ней чертится спираль, причем с постепенным увеличением радиуса витков. Условие – расстояние между ними (шаг) должно быть одинаковым. Но это если требуется симметричность узора (хотя у каждого человека свое понятие о «художественной ценности» работы). То же касается и числа витков (как правило, их не более 4).

Нужно учесть, и с какими заготовками придется работать. «Шаг» должен быть немного больше диаметра прутка (полосового железа), иначе вытащить готовую деталь из станка без повреждения «формы» после завершения операции вряд ли получится.

Рабочая поверхность

Используется кусок листового железа. Его достаточная толщина – 4 мм. Линейные размеры определяются исходя из предполагаемых габаритов изготавливаемых деталей.

«Форма»

Для нее можно взять, к примеру, полосовой металл толщиной 3 мм. Это позволит работать с ней при помощи ручного инструмента. Она сгибается в спираль по разметке шаблона. Это несложно сделать, используя пару плоскогубцев.

Дополнительные элементы

Для обеспечения рабочего процесса понадобится один конец заготовки зафиксировать. Поэтому понадобится обрезок прутка (равный ширине полосы). Кроме того, рабочую площадку нужно будет на чем-то закрепить (к примеру, на верстаке). В качестве такой стойки можно приготовить 10-сантиметровый отрезок трубы (естественно, толстостенной). Хотя и тут вариантов много, так как установленная таким способом конструкция может мешать другим видам работ.

К примеру, предусмотреть закрепление всей сборки в «мощных» тисках. Поэтому вместо трубы можно взять шестигранник (гайку большого диаметра или что-то подобное). Главное – надежность фиксации, учитывая, что при холодной ковке придется прилагать значительные усилия.

Сборка станка

Здесь также множество вариантов. Его можно сделать как «монолитным», так и разбирающимся на составные части. В первом случае «улитка» (или отдельные ее части) из полосы просто приваривается к площадке. Например, вот в таком положении:

Можно по всей длине «наварить» кусочки прутка (по 1 см) с интервалом в 4 – 5 см, и под них в рабочей площадке высверлить посадочные отверстия.

Главное – не забыть о надежном закреплении конца изгибаемой детали.

Мы рассмотрели только один из самых простейших вариантов. Чтобы иметь более полное представление обо всех возможностях приспособлений для изготовления «улиток» и тому подобных изделий, целесообразно ознакомиться с соответствующим промышленным оборудованием. А как сделать нужное устройство самостоятельно, из подручного материала, смекалистый человек всегда сообразит. Интересный вариант показан на видео:

На практике часто приходится гнуть заготовки в «змейку», но делать это вручную довольно сложно. Такие станки называются «торсионными». Кроме того, что потребуются значительные усилия, необходимо соблюсти равномерность вращения. Значит, такие приспособления для холодной ковки придется оборудовать эл/приводом. Полностью перечень оборудования для холодной ковки вы можете .

Любой мастер, обустраивая домашнюю кузню, приобретает минимальный набор инструментов и принадлежностей. Но, как правило, простейшие технологические операции с металлическими заготовками делаются лишь на первом этапе.

С обретением опыта работы с «железом» появляется и желание, и потребность заняться художественной ковкой – это и украшение жилища, и дополнительный доход. К сожалению, станок для придания образцам спиралевидной формы – улитка – в продаже практически не встречается. Так или иначе, но домашние мастера, как правило, изготавливают его своими руками. Особенности самостоятельного конструирования и сборки улитки для холодной ковки – тема этой статьи.

Особенности улитки

Автор специально решил обратить внимание читателя на ряд моментов. Это поможет в дальнейшем избежать кое-каких ошибок. Например, разобравшись с устройством улитки и принципом ее функционирования, кому-то захочется собрать собственное приспособление, отличное от тех, чьи чертежи будут представлены ниже.

Такое устройство вполне (если речь идет об оборудовании, изготовленном своими руками), позволит гнуть образцы с сечением (стороной квадрата) не более чем 10 – 12 мм. Подразумевается модель улитки с «ручным управлением». С более же габаритными образцами в быту дела практически никто не имеет. Станок можно и усовершенствовать, установив привод и эл/двигатель.

Но насколько это рационально для небольшой домашней кузни?

Холодная ковка осуществляется на малых скоростях. Резкое изменение геометрии металла ведет к появлению трещин (разрывов).
Придется не только подбирать мощность эл/двигателя, но и передаточное число редуктора. Плюс к этому – монтировать схему автоматики с установкой соответствующих элементов (кнопки, пускатель и так далее). Все это значительно усложняет изготовление станка.

Вывод – для домашней кузни достаточно улитки, при помощи которой можно гнуть металлоизделия вручную. Тот, кто разберется со всеми нюансами ее конструирования и хоть что-то понимает в электротехнике, сможет самостоятельно установить на нее эл/привод.

Изготовление улитки

Несколько устройств представлено на рисунке. Примерно так (в основе) и должно получиться.

Сборка улитки своими руками – это один из вариантов самостоятельного конструирования, когда давать рекомендации с указанием точных параметров всех составных частей не имеет смысла. Здесь необходимо ориентироваться на собственное представление о том, что и как будет гнуться (радиусы, количество витков спирали и так далее). Но если станет понятна суть процесса изготовления, то сама сборка сложностей не вызовет.

Устройство рабочего стола

Процесс холодной ковки требует приложения больших усилий. Если уже есть готовый верстак, то, возможно, придется его укрепить. При изготовлении улитки с нуля каркас стола делается только металлическим – швеллер, уголок, труба толстостенная.

Понятно, что столешница также должна быть металлической. В процессе работы улитки она будет подвергаться как статическим, так и динамическим нагрузкам. Следовательно, обычный лист железа не подходит. Только плита, и не менее 4 мм.

Разметка и монтаж «навесного» оборудования

Пожалуй, самый творческий этап работы. Своими руками можно сделать все. Но как, с учетом перспективы или ограничившись производством однотипных образцов?

Вариант 1. Самый простой. Смысл операции в том, что на столешнице прорисовывается контур спирали.

По сути, это эскиз будущих фигурных деталей, к примеру, из прутка. После этого достаточно из толстого полосового железа, согнутого по радиусу, вырезать несколько сегментов. Они привариваются к столешнице, и механизм для изгиба в основе своей готов.

Кому-то более привлекательным покажется такое исполнение – с цельной полосой.

Но практика показывает, что с такой улиткой работать сложнее. Например, при выемке из нее готового изделия возникнут определенные трудности.

Вариант 2. То же, но прорисовывается несколько контуров. Вдоль каждого высверливаются отверстия, в которых нарезается резьба. Остается лишь заготовить шаблоны для сегментов-упоров. Своими руками их делают, как правило, из плотного картона или фанеры.

По ним из металла изготовляются накладки, в которых после очередной разметки также высверливаются отверстия, совпадающие с посадочными «гнездами» в плите. Такая конструкция позволит на одном столе организовать производство спиралевидных заготовок с различными радиусами. Придется лишь, в зависимости от формы изгиба, устанавливать соответствующие сегменты в определенных местах. Их крепление к основе – болтовое. Можно поступить и по-другому. Вместо таких упоров ставить цилиндрические.

Для фиксации они притягиваются болтами (снизу плиты) или изготавливаются сразу с ножками (+ резьба) и вкручиваются в столешницу. С ними гораздо удобнее. А если есть собственный , то выточить своими руками – дело на пару часов.

Вариант 3. Приготовить несколько съемных модулей, которые менять по мере необходимости.

Сборка улитки

Устанавливается лемех, крепятся рычаги, боковой упор. Все это хорошо видно на рисунках.

В дело пойдет все, что есть в сарае (гараже, на чердаке) – обрезки труб, прутка, уголка и тому подобное. Если понятен принцип работы улитки, то никакие подсказки более и не требуются.

Проверка работоспособности

Это всегда подразумевается, поэтому без комментариев.

В принципе, сделать улитку для холодной ковки – это не так уж и сложно. Тем более что какого-то единого стандарта на подобные устройства не существует. Кто-то скажет – а не проще ли купить заводскую модель? Во-первых, как уже сказано, придется долго искать. Во-вторых, не факт, что ее возможности совпадут с фантазиями мастера. В-третьих, придется облегчить кошелек примерно на 19 000 (ручная) и на 62 000 (электрическая модель) рублей, как минимум.

Успехов в изготовлении улитки своими руками!

Возможна ли холодная ковка своими руками? Станок реально изготовить самостоятельно, справочную информацию и чертежи изделий – найти в интернете. Холодная ковка позволяет создавать действительно очень красивые изделия, украшать ими свой дом, дарить друзьям или продавать. К тому же, это весьма экономная обработка металла, изделия при которой получаются даже более прочными, чем при горячей ковке.

Художественная ковка металла разделяется на 2 вида: холодную и горячую. Холодную ковку отличает то, что обрабатываемое изделие не раскаляют, а форма ему придаётся механическими усилиями. Спектр применения её очень широк. Чаще всего таким образом изготавливают заборы, лестницы, перила, ограды, ворота, садовые беседки, каминные решётки, декоративные подставки для цветов, барные стулья, табуреты и столы.

Узоры холодной ковки смотрятся великолепно и даже дорого. В то же время научиться изготавливать их по силам любому человеку и тратить много денег не придётся. Фактически холодная ковка - это обработка деталей с помощью сгибания или штамповки. Для этого используют разнообразные ручные станки. Принципы их работы рассмотрим ниже.

Холодная ковка позволяет выполнять сложные, надёжные и изящные изделия

Отличия от других методов металлообработки

Горячая ковка подразумевает нагрев металла до очень высокой температуры. Когда материал раскаляется, мастер фактически «лепит» изделие из него. При холодном варианте материал не нагревают, а обрабатывают механически. Нельзя сказать, что какой-то из вариантов проще, а какой-то сложнее. Для горячей ковки требуется больше оборудования, в частности - печь и наковальня. Это увеличивает расходы на запуск своего дела. Работать с таким оборудованием новичку тяжело, в таком деле нужен наставник, опытный кузнец. Потребуется соблюдение техники безопасности.

Холодному варианту вполне можно научиться самостоятельно. Организовать холодную ковку проще. Изделия будут получаться менее изящными, но прочными и надёжными. Забор холодной ковкой будет не только украшением участка, но и крепким ограждением. При этом его можно быстро изготовить своими руками.

Преимущества и недостатки

Из всего вышесказанного следует, что холодная ковка - хороший и малозатратный вариант изготовления бытовых предметов и декора. Преимуществ у этого способа действительно много:

большую часть оборудования можно сделать своими руками;
не нужно нагревать металл;
экономия ресурсов (например, не нужно тратить электричество или топливо на нагрев печи);
себестоимость изделий меньше, продать их можно с высокой торговой наценкой;
металл без нагрева сохраняет прочность, изделия невозможно сломать, их срок службы выше, чем у сделанных горячим способом;
все изделия - особенные, не массовые;
прочное покрытие деталей.

Но недостатки тоже есть:

механическая обработка металла требует много физический усилий - больше, чем горячая;
получится производить только ограниченные партии изделий, которые будут отличаться друг от друга;
исправлять брак таких изделий чрезвычайно трудно (можно также только механическим путём);
перед ковкой металл нужно тщательно очищать;
изготовить мощные станки новичку не так просто, как кажется на первый взгляд.

Основные технологии холодной ковки

Основа холодной ковки - это станки. Их можно купить, а можно изготовить своими руками. Чтобы работать полноценно, то есть выполнять несколько популярных видов изделий, нужно иметь 5-7 станков. В качестве заготовок используются металлические пруты, полосы, квадраты и круги.

Такой способ работы с металлом основывается на пластичности. Это свойство материалов изучают ещё в школе, но большинство людей забывают, что некоторые металлы очень «гибкие». Медь, некоторые виды стали, бронза способны выдерживать высокие нагрузки на изгиб, растяжение или разрыв. Сгибание добавляет им прочности, потому что в месте сгиба происходит дополнительное сжатие.

Для этого способа обработки металла не актуален вопрос «чем посыпают металл при ковке». Дело в том, что при горячем варианте раскалённую заготовку посыпают флюсом (чистым сухим речным песком). Он предохраняет будущее изделие от пережога. Поэтому при холодном способе флюс абсолютно не нужен.

Некоторые станки для холодной ковки можно изготовить своими руками

3 основных способа холодной обработки металла:

сгибание;
прессование;
чеканка/штамповка.

Металл для ковки:

железо;
медь;
сталь (до 0,3% углерода);
алюминий;
титан.

Самый ковкий металл для такого способа обработки - медь.

В декоративных целях готовые изделия иногда покрывают медью или золотым напылением. Это увеличивает их презентабельность и стоимость. Фото изделий, сделанных холодной ковкой, а также их эскизы смотрите на изображениях к статье.

Оборудование для холодной ковки

Кузнечное оборудование для холодной ковки можно купить или изготовить самостоятельно. Скорее всего, придётся комбинировать. Полноценная работа требует следующую технику и приспособления:

Сварочный аппарат. Необходим для соединения деталей изделия. Выбор лучше остановить на моделях, работающих от постоянного и переменного тока. Стоимость от 4 000 рублей.
Угловая шлифовальная машина/болгарка. Чтобы разрезать заготовки и шлифовать швы. Машинка должна быть мощной и высокооборотной. От 2 тысяч рублей.
Зачистная шлифовальная машинка. Необходима для зачистки сварных швов в углах и других труднодоступных местах изделия. От 2 000 рублей.
Электродрель или перфоратор с реверсом. Для сверления заготовок. От 4 500 рублей.

Однако помимо этого оборудования, точнее набора инструментов, покупку которого можно уложить в 20 тысяч рублей, потребуется целый набор приспособлений. Их назначение заключается в сгибании, завивании, прессовке металла по форме изделия. Всего таких приспособлений 6 - рассмотрим каждое подробнее, а также попробуем понять, можно ли их изготовить самостоятельно.

Самодельные станки уступают заводским по мощности, зато позволяют существенно сэкономить. Домашнему или начинающему мастеру такого будет вполне достаточно. Для начала работы не обязательно покупать весь комплект оборудования: это дорого. Стоит определиться с ассортиментом изделий, понять, какие именно станки нужны для них. Только потом можно приступать к покупкам и самостоятельному изготовлению Также заранее стоит узнать, что некоторые приспособления создать самому не получится (для них нужны особенные условия обработки).

Гнутик

Гнутиком называется приспособление, с помощью которого изгибают заготовку (отсюда и его название). Он позволяет согнуть металл вручную фактически под любым углом или волной. Представляет собой массивное основание с пазом, к которому крепится подвижный упор (двигается по червячному механизму под разными углами). Для закрепления заготовки служат 2 неподвижных прижима.

Гнутик стандартных размеров может прокатывать квадраты 12х12 мм и толщиной до 3 мм. Купить такой можно за 10 тысяч рублей. Альтернатива - изготовить своими руками. Чертёж станка представлен ниже. Трудность состоит в том, для гнутика требуется фрезеровать высокопрочную сталь и сверлить в ней отверстия . Дома это невозможно, поэтому стоит обратиться в специализированную мастерскую для заказа отдельных деталей.

Чертёж станка “Улитка”

Волна

Волна, это станок, который создаёт повторяющиеся витые узоры. Элементы ковки, выполненные на «Волне», часто встречаются в оконных решётках. Конструкция этого оборудования довольно проста: 2 стальных диска, закреплённых на твёрдой поверхности (например, на рабочем столе) и поворотный механизм. Мастер, вращая механизм, пропускает через диски полосы металла и сгибанием придаёт им волнообразную форму.

Чертежи и размеры «Волны» представлены ниже. Очевидно, что размеры можно варьировать. Некоторые мастера используют станки, в которых можно менять положение дисков. Они позволяют создавать волны или завитки разного радиуса. Готовый станок можно купить за 9 000 рублей.

Станок “Волна” для волнообразной закрутки металла

Глобус

Продолжим рассматривать инструменты, которых требует холодная ковка в домашних условиях. Как делать объемные узоры? С помощью специального станка «Глобуса».

«Глобус» или «объёмник» - это станок, который гнёт заготовку по дуге и её концы под установленным углом. Представляет собой дугообразную основу и ролики, с помощью которых перемещается ручной привод. Объём изделия регулируется переставлением специального рычага. Встречаются раздвижные блоки, которые увеличивают разнообразие размеров изделий. Мастер вставляет в станок полоску металла и рычагом изгибает его по нужным размерам. Углы формируются на специальных формах по краям «Глобуса». При должной сноровке обработать один прут можно всего за минуту.

Стоит в среднем 8 000 рублей. Можно ли изготовить самому? Это ручной станок, который вполне реально сделать самостоятельно по чертежам.

Станок “Глобус” гнёт металлические пруты по дуге

Фонарик

Для гнутых изделий типа корзинки со сложными завитками нужен станок «Фонарик». Требуется не каждому мастеру, многие вполне успешно обходятся без него. Это гибочный станок, представляющий собой большой круг с несколькими отверстиями, в которые вставляется шаблон для завитков. Круг закрепляется горизонтально. К нему присоединяется рычаг, вращающийся по всему диаметру поверхности. Металлическую заготовку укладывают на круг и оборачивают вокруг шаблона.

Станок “Фонарик”

Твистер

Без твистера при холодной ковке трудно обойтись. Этот станок создаёт хорошо знакомые всем спирали из металла, когда прямоугольный прут заворачивается вокруг своей оси. Этот кузнечный инструмент представляет собой стационарную установку с вращающейся головкой и ползунком. Принцип работы довольно прост. Мастер вставляет прут в твистер, закрепляет его и начинает вращать. Металл закручивается в спираль. Такие детали часто используют для оград, лестниц, решёток и декоративных предметов.

Стоит порядка 8 тысяч рублей. Фото и чертёж представлены ниже.

Станок “Твистер” заворачивает прямоугольные металлические пруты в спираль

Улитка

Другой важный станок в мастерской холодной ковки - это «Улитка». Её предназначение заключается в создании колец, спиралей и завитков. Представляет собой платформу, в которую вставляются матрицы. В матрицу вставляется конец прута. Силой вращения (обычно механическим приводом или физической силой) он оборачивается вокруг матрицы и принимает её форму. Обычно в станках устанавливают сменные шаблоны, чтобы получать изделия разнообразных форм. Таким образом можно получить бесконечно количество симметричных элементов.

Купить станок для холодной ковки «Улитка» можно в среднем за 17 000 рублей.

Улитка с лемехом

Есть несколько вариантов станка типа «Улитка». Лемех - это шаблон улитки. При таком варианте матрица закрепляется на массивной плите толщиной до 1 см. Заготовка приобретает нужную форму с помощью вращения ворота, приваренного к платформе. Лемех состоит из нескольких сегментов, которые соединяются между собой шарнирами. Для их закрепления на платформе делают специальные отверстия.

Трудность в том, что изготовить разборные лемехи с шарнирным креплением самостоятельно невозможно. Гораздо надёжнее и проще заказать их на производстве, а своими руками только подготовить платформу.

Улитка с рычагом

Вращение в станке «Улитка» обеспечивает вал с рычагом. Вал размещается по центру, между столешницей и платформой с матрицами. Можно сделать самостоятельно, если в распоряжении есть толстая труба. В действие вал приводится рычагом, который крепится к нему с помощью кольца.

Механическое воздействие, которое создаёт вращение вала, позволяет гнуть металл по матрице. Для работы со станком нужна сноровка, сначала нужно работать довольно медленно. Заготовку легко испортить, если вращать рычаг слишком быстро. Она согнётся не по форме или выскочит из станка.

Станок “Улитка” создаёт кольца, завитки и спирали

Штамповка, ковка и гибка

Холодная ковка - не один, а целая совокупность методов обработки металла без нагрева. К наиболее распространённым относятся штамповка и гибка.

Штамповка - это такой способ работы с металлом, при котором заготовку формируют в готовое изделие под давлением. Обычно штамп закрепляют на прессе или аналогичным оборудовании, а изделие продавливают на нём. После холодной обработке на прессе металл не меняется в размерах, он фактически готов к использованию.

Сгибание металла происходит на разнообразных станках, перечень которых мы рассмотрели выше. Засчёт механической силы, вращения или давления металлические заготовки принимают разные формы. Для работы такого оборудования нужна физическая сила, но теоретически справиться с ними может любой человек.

О соединении элементов и покраске

Зачастую мастер делает не цельное изделие, а сборные элементы. Методов соединения готовых сборных элементов довольно много. Самым распространённым и надёжным считается сварка. Таким образом, к примеру, можно собрать ворота из металла: ковка отдельных деталей сначала, затем сварка всех элементов.

Другой вариант - хомуты. Здесь детали конструкции соединяют (связывают) между собой металлическими хомутами (скобами). Довольно надёжно, но чаще применяется при горячей ковке.

Чтобы сделать готовое изделие более красивым, презентабельным, уберечь от коррозии, его красят. Для этого подойдут молотковые, кузнечные или МЛ краски. Кисти будет недостаточно, так как у кованых изделий много изогнутых, труднодоступных и невидимых деталей. Стоит приобрести краскопульт, пульверизатор, а также ватные тампоны.

Популярный вид декорирования - патинирование , проще говоря, искусственное состаривание. Придаёт изделию особенную эстетику в стиле ретро. Для этой цели на поверхность наносят специальные окислители, которые придают металлу зеленоватый налёт.

Заключение

Холодная ковка - востребованный и доступный новичкам вид обработки металла. Он дешевле горячего способа, так как не подразумевает нагрев заготовки до нескольких тысяч градусов. Мы рассмотрели, как сделать станок для холодной ковки своими руками: чертежи, видео, изображения и полезные рекомендации. Большинство станков вполне реально частично или полностью изготовить своими руками и сэкономить десятки тысяч рублей. При этом изделия из кованого металла так популярны, что найти покупателей на них не станет большой проблемой.