3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кузнечное оборудование для ковки металла холодным способом: приспособления и инструменты

Содержание

Станок для холодной ковки металла, чертежи оборудования

Придать приусадебному участку респектабельный вид можно без затрат больших денежных средств. Для этого достаточно установить кованые металлические элементы ограды, смонтировать кованые садовые скамейки, закрепить фонари и светильники, выковать подставки под вазоны, мангалы, детали для беседки. Дешевым способом изготовления предметов интерьера и экстерьера является холодная ковка в профессиональной или бытовой кузне.

Производство фигурных элементов

Для кустарных мастерских изготовление художественных элементов вполне доступно, если в наличии имеется оборудование для холодной ковки, к основным компонентам которого относится станок специальной конструкции. Кованые металлические детали можно изготавливать в домашней кузне, если имеются чертежи станков для холодной ковки, своими руками умельцы способны собрать от 3 до 5 вариантов из доступных компонентов.

Прежде чем собирать самодельные станки и приспособления для холодной ковки, специалисты рекомендуют изучить технологический процесс и приемы изготовления фигурных элементов без применения оборудования и оснастки. Научиться создавать красивые вещи своими руками просто, достаточно получить минимальные навыки по работе с арматурой и листовым материалом.

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:

  1. гибочного рычага;
  2. ворота или поворотного лемеха;
  3. лекала;
  4. 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:

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

Рычажная «улитка» обладает уникальным свойством, благодаря которому получают завитки с ограниченным в размерах ядром из полосы металла, уложенного плашмя. Избежать образования вертикальной волны на заготовке помогает установка вертикального ролика с ребордой. Рабочий процесс требует затраты времени, рычаг должен подаваться короткими подвижками.

Монтаж деталей «улитки»

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

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

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

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

Независимо от варианта исполнения станки холодной ковки монтируются одинаковым способом. В начальном этапе необходимо оборудовать место под каркас, ножки которого бетонируются в специально подготовленном фундаменте.

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

«Гнутик» в качестве приспособления

В техническом словаре «гнутиками» называются все гибочные станки для холодной ковки металла. Меняя в станке с ручным управлением ролики и клинья, можно регулировать угол загиба металла, шаг и высоту волны. Шаблон для ковки завитков строятся по принципу математической спирали, основанной на формах природного происхождения: раковина улитки, скрипичный ключ, гриф скрипки и пр.

«Гнутик» промышленного производства позволяет изготавливать детали, которые на станке домашней сборки ковать не представляется возможным. Комплектующие детали оборудования и сменный инструмент должны изготавливаться по точным размерам и обрабатываться на профессиональном оборудовании.

Профессиональные кузнецы рекомендуют купить готовый «гнутик». Такое приспособление управляется просто, пригодится для производства сварных конструкций из труб небольшого диаметра, прутка, арматуры, стальной полосы в домашних условиях.

Простейшим приспособлением для художественной ковки холодным способом также является доска с проставками, в качестве которых могут служить болты М24. Устройство легко справляется с металлической полосой толщиной до 6 мм

Кузнечное оборудование для холодной ковки металла

Холодная ковка называется так потому, что обрабатывается металл различных видов без предварительного разогрева.

Использование гибки и прессования способствует прочности изделия, по сравнению с методом штамповки или литья. С помощью холодной ковки делают заготовки элементов из круга, квадрата, полосы, арматуры или прутка.

Предметы, изготовленные методом холодной ковки, служат долго, но если при производстве допущена неточность, то исправить ее будет сложно или в некоторых случаях невозможно.

С помощью распространенного способа, применяемого многими изготовителями и доступного из-за невысокой стоимости оборудования, на свет появляются неповторимые, с декоративной точки зрения, элементы украшения. Изготавливают фигурные решетки для окон, дверных проемов, изгородей и заборов.

Лестницы, козырьки, фасады получают величественное оформление в виде завитков, геометрического орнамента, приобретают статус произведений искусства. Внутреннее убранство помещения выигрывает от кованых элементов мебели, подставок, каминных решеток — изделия выступают в качестве проводника в старые времена, при этом их качество и прочность позволяет оставить предметы в наследство потомкам.

Технология холодной ковки

Технология изготовления кованных холодным способом предметов отличается отсутствием предварительного нагревания по всей поверхности заготовки, допускается местное прогревание участка в месте будущего изгиба. В основу обработки положена пластичность металлов.

Каждый металл, будь то черный или цветной, имеет предел прочности на разрыв, изгиб и растяжение. Одни материалы легко сопротивляются изгибу, другие отлично скручиваются и растягиваются. Используя такую способность, производят обработку материала различными способами давления без нагрева. Применение усилий прессует материал в точках изгиба или кручения, структура уплотняется, металлу сообщается дополнительная прочность.

Из-за отсутствия предварительного высокотемпературного действия химические свойства металла не меняются, поэтому последующая закалка, отжиг и отпуск не делается.

Достоинства и недостатки

К положительным сторонам обработки относят:

  • не требуется нагревание, это обстоятельство удешевляет работу, так как не нужно приобретать оборудование для разогрева или строить печи;
  • изделия имеют повышенную прочность;
  • элементы подгоняются под шаблон с высокой точностью;
  • дополнительная доводка готовых деталей не требуется или сводится к минимуму;
  • готовые элементы не содержат следов копоти и продуктов горения на поверхности.

К недостаткам относят:

  • при изготовлении усилия прилагают намного больше, чем при горячем прессовании;
  • нельзя работать с листовым литьем и болванками прочных металлов;
  • для приложения силы требуются (в некоторых вариантах) мощные специализированные станки;
  • требуется очищение поверхности перед работой.
Читать еще:  Сварная двутавровая балка: область применения и производство, преимущества, стоимость

Процесс изготовления изделий

Основными операциями при работе являются:

  • прессование с помощью ручного или механизированного сжимающего оборудования;
  • чеканка позволяет наносить рисунок или орнамент на поверхность, используется ручные инструменты или станки, чаще всего узоры ставят на меди, как мягком и податливом металле;
  • гибка относится к основным технологическим приемам, распространенный в изготовлении многих заготовок.

Помимо основных технологических приемов, в холодной ковке заготовки режут, рубят, крутят, сваривают, шлифуют. Для обработки материалов и создания декоративных элементов применяют специализированное оборудование и инструменты. Ковка холодным способом представляет собой многоплановую работу с металлом для производства готовых декоративных деталей.

Приобретают универсальный аппарат, но его покупка оправдывается при массовом производстве, а изготовление типичных элементов для собственного двора и дома небольшими партиями быстро не окупится. Для одной или двух техник покупают необходимые приспособления, а дорогой станок для гибки будет работать в незагруженном режиме.

Оборудование для кузницы

Детали готовят на простом оборудовании без автоматизации, иногда массивные элементы требуют механизированного вмешательства. Для начала кузнечной ковки холодным способом потребуются основные приспособления:

Профессионалы-кузнецы советуют сэкономить на покупке оборудования. В комплекте к аппарату предлагаются простые приспособления, их человек изготавливает своими руками или заказывает знакомому слесарю. Недостающие приспособления докупаются в отдельном порядке.

Правила использования

С помощью гнутика обрабатывают прокат и сгибают его, допускается работа с квадратным профилем или полосой. От горячего способа отличается тем, что не требуется предварительный подогрев и использование кузнечной вилки. Шаблон «гнутик» состоит из смонтированных на прочном основании-раме закаленных роликов, приспособление позволяет выбрать любой угол сгибания.

При помощи улитки получаются завитки и невысокие спирали, а название приспособление получило из-за вида редуктора витой формы. Обрабатывается пруток, квадрат, полоса. Кондуктор состоит из расположенного центрально кулачка, малой и большой дуги. Для небольших завитков дуги не применяют, поэтому их снимают, делая гибку с помощью одного кулачка.

Волна приспособлена для изготовления витых, повторяющихся элементов. Основой устройства служат два диска из сталей, укрепленных на рабочем основании. Чтобы регулировать форму волны и шаг искривления, предусмотрена регулировка щелей меду дисками с помощью креплений на разных расстояниях одно от другого.

Твистер предназначен для закручивания спирали вокруг своей оси проката в виде квадрата или полосы. Устройство представляет собой поворачивающуюся головку на основании. Длина элемента регулируется ползунком. Заготовку крепят и рукоятками закручивают в требуемую форму.

Фонарик служит для выпуска элемента, который, на первый взгляд, кажется сложной переплетенной конструкцией из согнутых квадратов и прутков. Технологические приемы похожи на работу с твистером, когда применяется крутящаяся головка и подвижный ползунок, поэтому при отсутствии в оснастке кузнеца фонарика его можно заменить, используя специальную вставку к твистеру.

Глобус позволяет изогнуть дугу не только в плоскости, но и поднять ее в объемном плане, устройство часто именуют объемником. В основе работы применяется дуговой шаблон и ролики из закаленных сталей, дающие свободное движение ручному приводу. Работает с квадратом до 14 мм, средней ширины полосой и прутком. Чаще всего такие декоративные элементы используют в объемных решетках.

Станок для гибки

Решение приобрести специальный универсальный станок для холодной гибки проката возникает, когда работа из кустарной переходит в профессиональное изготовление изделий на заказ. Если осуществляется продажа на рынке кованых элементов, то стоимость оборудования в таком случае окупаема. В его комплектации предусмотрены устройства для основных и сопутствующих операций и степень автоматизации усилий важна при работе. Стоимость станка ориентировочно составляет 260−350 тыс. рублей, но гибка большого числа элементов потребует от кузнеца меньше времени и сил.

Дополнительные инструменты

Для организации полноценной работы участка по изготовлению кованых элементов потребуются следующие инструменты:

  • Сварочный аппарат потребуется при изготовлении изделий большого габарита, если не используется прием соединения деталей вальцовкой или закручиванием. Металл различной толщины соединяют отличающимися один от другого режимами сварки, используют другие швы. Можно использовать инвертор, который в два раза дороже сварки, но работа с ним проходит без существенных осложнений.
  • Для отрезания проката в размер, шлифовки срезов и соединений после сварки используют угловую шлифовальную машину, которая в простонародье называется «болгарка».
  • В процессе сборки деталей в общую конструкцию сверлится множество отверстий, для этого приобретают электрическую дрель с набором сверл различного диаметра.
  • Если заказчик попросит установить решётку в оконный проем или в качестве ограждения, то потребуется перфоратор, который поможет просверлить отверстия в кирпиче, бетоне и других твердых поверхностях. Дрель с функцией ударного режима со сверлением отверстий в бетоне не справляется.

Профессиональное прессовое оборудование

Легче обрабатывается металл в кузнице с применением специальных станков, они легко выполняют разные операции. Профессиональное оборудование включает в набор:

  • ножницы — гильотину;
  • кривошипные прессы;
  • пресс-ножницы;
  • листогибочные машины, прессы;
  • гидравлические прессы;
  • зигмашины;
  • молоты;
  • прессы для пакетирования металлических и других отходов и бумаги.

Популярными в использовании остаются гильотинные ножницы и листогибы, прессы с гидравликой и молоты. Ножницы для резки листов металла бывают с механическим, пневматическим, гидравлическим приводом с ЧПУ управлением или автоматикой.

Листогиб — это станок для прокатывания листа между вальцами, чтобы придать ему требуемую форму. В зависимости от ее формы используют однопроходный или многопроходный способ. На листогибах штампуется, рихтуется и загибается материал.

Использование пресса с гидравликой оправданно для холодной штамповки и обработки прессованием. Станок дает большое давление при малом усилии, поэтому его популярность в кузнечном деле всегда оправдана. Молот используется для ударов и пластической деформации формы, относится к основному оборудованию кузнечно-штамповочного цеха, отлично штампует листовые и объемные заготовки. Молоты в зависимости от привода различают пневматические, паровоздушные, высокоскоростные газовые, гидравлические, взрывные, электромагнитные и механические.

Классификация

Станки классифицируются в зависимости от степени действия на деталь и вида привода. Их делят на:

  • машины горизонтально-ковочного действия;
  • прессы;
  • молоты;
  • специальные машины.

К молотам причисляют кузнечные станки, обрабатывающие металл ударами падающих частей. Металл деформируется от динамической нагрузки от падающего молота, скорость которого при соприкосновении с поверхностью обрабатываемого элемента равна 9 м за секунду. Молоты бывают простого действия и двойного. Первый тип действует на заготовку ударом от падения, а у второго типа при падении сила разгона увеличивается паром, сжатым воздухом.

Прессы делят на механические, гидравлические, паровые и воздушно-гидравлические. Последние станки предназначены для медленной деформации по сравнению с обработкой молотами. В них деформация достигается за счет давящей массы. Механические прессы обрабатывают металл с помощью движения инструмента, который приводится в действие сложной системой механизмов, преобразующих вращение электродвигателя в поступательное и возвратное движение.

Пневматические молоты производят заготовки небольшой массы из серии сортового проката и для протяжки заготовок большой длины, ковки запчастей и производства инструмента.

Кузнечно-прессовые станки предназначены для металлической обработки давлением — технологически трудоемкого процесса, выполняемого только с помощью специального оборудования. При этом достигается высокая производительность, снижается энергоемкость, экономится материал за счет давления, снижается стоимость изделия. Повышение плотности материала в работе ведет к повышению механических свойств.

Прессование металла дает возможность получить любое сечение, а элементы после прессования имеют высокое качество. Благодаря холодной штамповке получают точные изделия, жесткие и одновременно легкие.

Оборудование для ковки

Ковка давно вошла в жизнь современного человека, если множество лет назад, эта технологическая операция применялась практически повсеместно. Ее применяли и для изготовления вооружения (мечи, доспехи), транспорта (обода колес), предметов обихода (засовы, дверные петли, и многое другое.

В наши дни ковка, может, и не такой популярный вид обработки металла, но и исключить его из перечня обработки металлов нельзя.
Ковку применяют для получения заготовок валов, зубчатых колес. Не менее широко ее применяют и в быту, ее используют для получения декоративных элементов зданий и сооружения, ограждений и пр.

Следует отметить, что, кроме, горячей ковки, широкое распространение получила холодная. Если при первом способе заготовку постоянно подвергали нагреву и обработке ударным воздействием, то при втором методе применяют набор оборудования, позволяющий получать практически такие же детали, как и при горячей ковке.

Разновидности станков для ковки

К несомненным достоинствам холодной ковки металла необходимо отнести то, что исчезает необходимость в сооружении кузни и установки оборудования и приспособлений, без которых работы попросту невозможна (горн, наковальня и пр.).

Холодная ковка металла может быть автоматизирована, причем без особых сложностей. Такое решение гарантирует повышение эффективности работы по изготовлению изделий. Даже неавтоматизированное производство позволяет поднять производительность труда, то есть она позволяет производить целые партии деталей по заданному образцу, другими словами, всегда существует возможность организации мелкосерийного и серийного производства. Это особенно выгодно при оформлении больших заказов, например, при изготовлении ограждений, решеток на окна и пр.
Для обустройства мастерской холодной ковки нет необходимости в наличии больших площадей.

Читать еще:  Крепежный уголок усиленный: преимущества и выбор

При холодной ковке металла не происходит изменений во внутренней структуре металла, а это приводит к сохранению прочностных характеристик металла. При холодной ковке металла существует возможность искусственного старения металла и это позволяет производство деталей под старину.

В общем, можно сказать, то, что использование технологии холодной ковки позволяет выпускать относительно недорогую продукцию с высоким качеством.

Оборудование для горячей ковки

Если сравнивать холодный и горячий метод ковки, то сразу, можно сказать, то, что первый способ требует от работника значительно большего мастерства, наличия некоторых художественных навыков и, конечно, умения работать с набором необходимых инструментов.

Ковка материала происходит после его предварительного нагрева в кузнечной печи. Ее называют горном. Горн оснащен оборудованием для принудительной подачи воздуха. Нагрев производят до заданной температуры и после этого переносят на наковальню. Это металлическая плита, на которой производят ударную обработку разогретой заготовки. Ее выполняют с помощью молотков и кувалд разного веса. Один работник, легким молотком наносит удар по нужному месту, а второй, вооруженный тяжелым молотком или кувалдой, наносит в обозначенное место сильный удар. После того как заготовка остыла, ее снова загружают в печь для нагрева. Все перемещения детали в процессе ее обработки выполняют с помощью клещей с длинными рукоятками.

Ручная горячая ковка

Кроме, вышеназванных основных инструментов при горячей ковке применяют множество специального инструмента, который позволяет резать горячий метал, формовать сложные поверхности при горячей ковке металла.

Кузнечный горн

Для нагрева заготовок применяют печи, которые называют кузнечным горном. В его конструкцию входит несколько узлов. В частности:

  • ствол, выполненный из материала стойкого к воздействию огня;
  • очаг, со встроенной колосниковой решёткой;
  • системы подачи и отбора воздуха;
  • рабочего окна через которые подают длинные заготовки;
  • дымоход, через который происходит удаление продуктов горения.

Кузнечный горн газовый

Кроме того, в состав горна входит и закалочная ванна.
В основе работы классического кузнечного горна лежит уникальная восстановительная способность углерода. Именно эта его способность с успехом противостоит окислению заготовки, то есть его горению. Тут важна и теплотворная способность углерода. Дело в том, что подавая воздух необходимо регулировать его количество. Его должно быть столько, что бы хватило сжечь углерод, а тепло, выделяемое при этом, поднимет температуру в горне еще выше.

Кроме того, подачу воздуха в горн необходимо настроить так, чтобы подаваемого кислорода не хватало для окисления металла. Но если разогретую заготовку продержать в таком состоянии свыше необходимого времени, то произойдет ее перенасыщение углеродом. Существует такой термин — пересушивание, то есть металл становится очень хрупким. Кстати, в качестве пересушенного металла можно привести чугун.

Муфельная печь

Оборудование, которое используют для разогрева деталей, выполненных из разных материалов до заданной температуры, называют муфельной печью.

Отличительной чертой этого оборудования является наличие муфеля. Так, называют деталь, которая защищает деталь от контакта с топливом и продуктами сгорания и в то же время служит камерой, в которой деталь нагревают.
На практике применяют два вида таких печей, с постоянным и сменным муфелем. В первой печи загруженные детали проходят все операции — от нагрева до состояния готовности, во втором, только до охлаждения. То есть, по мере достижения необходимой температуры и определенной выдержки заготовки один муфель убирают и на его место устанавливают другой.

Надо отметить, что и кузнечный горн, и муфельные печи могут использовать разные виды топлива — газ, уголь, дрова, светлые и темные нефтепродукты и пр.

Наковальня

Один из ключевых инструментов применяемый и для холодной, и для горячей ковки металлов — наковальня. Именно на ее поверхности, кузнецы выполняют деформирование заготовки и приведение ее к готовому виду. Наковальню отличает большой вес и поэтому ее жестко фиксируют к деревянной колоде.

Наковальня — ключевых инструментов

Конструктивной наковальня состоит из:

  • рога;
  • наличника с отверстиями;
  • основания с лапами для установки наковальни.

Для изготовления этого инструмента применяют сталь 45Л. Надо отметить, то что, наковальни — это продукция, выпускаемая в соответствии с рядом ГОСТ. Например, ГОСТ 11396-75 нормирует безрогие изделия с весом от 92 до 200 кг, а ГОСТ 11398-75, определяет требования к изделиям с двумя рогами и весом от 100 до 270 кг.

Твердость материала, из которого производят наковальни, составляет 340 — 477 по HB.

Станки для холодной ковки

Для выполнения работ по холодной ковке будут востребованы разные инструменты и технологическая оснастка. Большая часть необходимых инструментов можно приобрести в любом инструментальном магазине, но некоторые приспособления, вполне возможно, придется заказывать. Можно приобрести уже готовый набор для производства и приспособления для холодной ковки.

Станки для холодной ковки

В количество потребных инструментов входит сварочный аппарат. На рынке существует множество предложений по поставке сварочного оборудования, но для нужд кузни имеет смысл приобретать аппарат, который может работать как с постоянным, так и с переменным током. Такой аппарат позволяет работать с тонкими листами не опасаясь их испортить.
Углошлифовальная машинка необходима для механической обработки заготовок. То есть, с ее помощью можно что-то подрезать, что-то отшлифовать. Такая машина должна обладать определенным запасом мощности и высокими оборотами. Не помешает и зачистная машинка, ее услуги будут востребованы в случае необходимости выравнивания сварного шва в труднодоступных местах, например, на стыке двух плоскостей.
Из электроинструмента будет востребованы — дрель, перфоратор.

Кроме, перечисленного инструмента будет необходим и набор технологических приспособлений. Например, для получения отдельных деталей используют шаблон, его применяют для получения металлических дуг или колец. Без такого приспособления, как объемник невозможно получить узоры.
Кузнечное оборудование для холодной ковки можно приобрести в составе готовых комплектов, а можно изготовить своими силами.

Станок улитка

С помощью оборудования под названием «Улитка» мастер может изготавливать различные завитки. Для большего удобства в работе применяют улитки с воротом.

Монолитная неразборная улитка

Станок торсионный

Торсионное оборудование для ковки предназначено для скручивания прутка вдоль оси.

Торсионы — ручная ковка

Для изготовления такого станка своими руками потребуются следующие материалы и инструменты:

  • стальной лист;
  • двутавр;
  • слесарные тисы;
  • крепеж;
  • углошлифовальная машина;
  • сварочный аппарат;
  • приводная станция, которая состоит из редуктора и электрического двигателя.

Станок гнутик

Этот тип оборудования применяют для гиба пруткового материал или труб под определенный радиус и угол. Работа на таком оборудовании не требует приложения значительных усилий, а после обработки на нем, металл не изменяет свою структуру.

Гнутик для холодной ковки

Гнутики работают следующим образом. Для получения готового изделия заготовку устанавливают между гибочным валом и упором. Гибкий вал оказывает давление на заготовку, а упор, не дает ей деформироваться полностью.

Станок волна

Оборудование этого типа позволяет изготавливать изделия волнообразного типа из круга, квадрата и других типов проката. С его помощью получают такие детали, как волны и зигзаги.

Волны для выполнения волнообразного изгиба заготовки

Универсальный станок для холодной и горячей ковки НК-1
Оборудование марки НК—1 это установка, в состав которой несколько блоков и позволяющий выполнять множество операций и изготавливать различные кованые детали, например, завитки, кольца и пр. Оборудование этой марки позволяет наносить рисунок на металлические полосы, трубы и другие виды профиля. При этом применяют метод холодной деформации.

Станки для холодной ковки своими руками

На самом деле качественные самодельные станки для выполнения холодной ковки встречаются нечасто. По-настоящему качественное оборудование возможно получить только в заводских условиях с использованием металлорежущего оборудования, термических установок и пр.

Холодная ковка от «А» до «Я»

Какие особенности имеет технология холодной ковки, с каким оборудованием работают мастера и как его изготовить — об этом в нашем материале.

Холодная ковка позволяет делать металлообработку различных видов проката без предварительного нагревания. Причем создаваемые изделия, за счет прессования и гибки, получаются намного прочнее, чем при использовании литья или штамповки.

Какие особенности имеет технология холодной ковки и с каким оборудованием работают мастера — об этом в нашем материале.

Зачем используют холодную ковку

Чаще всего с помощью такой технологии обрабатывают металлопрокат в виде прутка, круга, квадрата или полосы. Создаваемое оборудованием давление изгибает и прессует материал, формируя нужную конфигурацию изделия, при этом упрочняя его. Изготовленные таким способом вещи практически невозможно сломать, их срок службы, в сравнении с литьем или штамповкой, на порядок выше.

Читать еще:  Виды обработки металлов давлением

Однако, стоит учесть, что при браке или допущенных ошибках в обработке проката их исправить также невозможно или очень сложно.

Зачем применяют холодную ковку и какие изделия производят?

  • Различные фигурные решетки, которые монтирую на окна и двери жилых помещений.
  • Декоративные и практичные элементы фасада: козырьки, перила и другие.
  • Детали ограждений: заборов, ворот, калиток.
  • Элементы мебели: ножки стульев и столов.
  • Детали декора: подставки под цветы, кронштейны фонарей, решетки камина, мангалы и прочие.

Все эти поделки выглядят как настоящее произведение искусства, при этом не теряя своего практического назначения и прочности.

Приемы и способы технологии

Понятно, что, в отличие от горячего способа, заготовки предварительно не разогревают до ковочной температуры. Лишь изредка может применяться частичный нагрев поверхностей в месте изгиба.

Технологически такой способ обработки металла построен на одном из физических свойств металла — пластичности. Черновые и цветные металлы, такие как сталь, медь, бронза и другие в зависимости от своего химического состава имеют способность выдерживать нагрузки на изгиб, разрыв, растяжение. Это позволяет их обрабатывать различными приемами без нагрева.

В момент изготовления изделий материал поддается прессованию, что уплотняет структуру металла и, соответственно, делает его прочнее. Изгибание, в свою очередь, добавляет прочности изделию за счет дополнительного сжатия в точках изгиба.

Важным отличием холодной ковки от горячей является то, что нет высокотемпературного воздействия на металл и, как следствие, он не меняет своих химических свойств, а ,значит, нет необходимости проводить дополнительные операции: отпуск, отжиг или закалку.

В итоге, холодная ковка металла имеет как преимущества, так и недостатки.

  • Детали и заготовки не требуют предварительного высокотемпературного нагревания.
  • Поверхность изделий намного прочнее, чем при изготовлении вещей горячей ковкой.
  • Высокоточная обработка деталей, возможна очень точная подгонка.
  • Элементы не требуют дополнительной обработки после изготовления. Все изделия изначально прочные.
  • Более «чистая» работа, нет следов и продуктов горения на поверхности металла.
  • При обработке требуется создать намного большее усилие на металл для формирования деталей.
  • Требуется специализированное и, в некоторых случаях, мощное оборудование.
  • Обрабатываемые поверхности должны быть чистыми.
  • Можно изготавливать только определенные виды продукции.

Главный недостаток холодной металлообработки в том, что можно производить ограниченные наименования продукции.

Какими технологическими приемами обрабатывается металл холодным способом?

Приемы холодной ковки

Изгибание металла проводят как на ручном, так и на механическом оборудовании, причем многие изделия вполне реально производить вручную с использованием простейших приспособлений. Гибка — основной технологический прием описываемого способа ковки.

Прессование подразумевает использование сжимающих устройств. Прессы также могут быть ручными и механизированными.

Чеканка — это прием, с помощью которого проводится нанесение рисунка на поверхность изделий. Орнамент создается давлением на металл специальными инструментами или станками. Чаще всего такой способ «рисования» используют для создания рисунков на меди, так как она более пластичный материал.

В холодной ковке, также, как и при любой металлообработке, используют приемы резки, рубки и других общих операций, применяемых для подготовки заготовки и окончательной доводки изделий.

Технология подразумевает применение специализированного оборудования, создающего необходимые условия для производства и обработки материалов.

Оборудование для холодной ковки

Чтобы начать массовое изготовление вещей без горячей кузнечной обработки, потребуется шесть основных приспособлений: гнутик, улитка, волна, твистер, фонарик и глобус. Для чего предназначены такие инструменты и что с их помощью можно сделать?

Гнутик

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

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

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

Улитка

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

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

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

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

Волна

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

Твистер

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

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

Фонарик

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

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

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

Глобус

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

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

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

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

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

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

Как сделать станки холодной ковки самостоятельно

Существует множество чертежей станков для холодной ковки. Некоторые из них представлены на фото в этом разделе.

Самый простой вариант — сделать приспособление улитку для гибки металлопроката. Как ее изготовить самостоятельно, можно посмотреть на видео:

Также несложно собрать приспособление для скручивания заготовок — твистер. Главное подыскать материал и инструменты для работы.

Обзор на это приспособление показано в видео

Существуют и другие конструкции подобных устройств. Самодельные станки для холодной ковки не менее работоспособны по сравнению со своими покупными аналогами.

Для ковки холодным способом также потребуется и нагревательный инструмент, так как технология предусматривает частичный разогрев некоторых зон детали для более простого изгибания или скручивания. Нарезать металл проще с отрезным стационарным кругом. Но, за неимением его, можно воспользоваться болгаркой.

Еще один немаловажный инструмент в изготовлении изделий холодным способом — шлифовальные машины. Ведь отдельные элементы декора потребуют зачистки и сглаживания поверхностей. Для этого подойдут либо ручные ленточные шлифовальные машины, либо стационарный гриндер.

Наличие различных станков для холодной ковки металла значительно ускоряет процесс производства элементов, особенно, если требуется их массовый выпуск.

Если у Вас есть опыт изготовления станков для холодной металлообработки, поделитесь им в комментариях к материалу статьи. Насколько сложно изготовить такое оборудование самостоятельно и какая функциональность такого ручного оборудования? Примите участие в обсуждениях и оставьте свои дополнения к этой статье.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector