Как изготовить красивые изделия методом холодной ковки

Большая востребованность кованых металлических изделий поднимает спрос на изготовленный своими руками станок для холодной ковки. Красивые металлические двери, ворота, забор и иные элемента декора способствуют развитию бизнеса для домашних мастеров. Для него потребуется купить или сделать самостоятельно некоторые узлы.

Виды станков для холодной ковки

Современные станки для холодной ковки могут приводиться в движение при помощи электрического мотора или механической силы. Станок с электродвигателем позволяет выполнять огромный объем работ значительно быстрее, чем ручной, однако требует от мастера специальных навыков и опыта работы.

Существует несколько современных типов станков, применяемых при технологии холодной ковки:1. станок-улитка со съемными или цельнолитыми деталями, используется для выполнения частей в виде спирали;2. станок-универсал, применяющийся при резке, клепке и формировании изделия;3. станок-гнутик, предназначенный для дугового изгиба металлических деталей под углом;4. станок-твистер, позволяющий выполнять загибы вдоль оси готового предмета;5. станок-волна, позволяющий получать волнообразные элементы из металлических прутьев;6. пресс, позволяющий наносить матричные отпечатки на готовое изделие;7. станок, формирующий кольца из металлических прутьев.

Немного общих сведений

Прежде всего хотелось бы сказать о том, что сфера применения деталей, полученных путем холодной ковки, весьма обширна. Это различные оградки для клумб, заборы, декоративные металлические фонари, лавки и многое другое. Изготовить такое изделие сможет каждый. Для таких целей нередко применяют ручные станки, которые состоят только из наковальни и молотка. Но ассортимент изготавливаемых изделий в данном случае будет довольно ограничен. Это же касается и обычного трубогиба. Да, им можно что-то сделать, но часто этого мало. Поэтому и возникает необходимость в создании станка. Пусть он будет не профессиональным, но вы сможете полноценно ковать. Давайте же поговорим о том, как создать станок для холодной ковки своими руками. Но обо всем по порядку.

Проектирование станка в домашних условиях

В процессе проектирования оборудования рекомендуется предусмотреть многовариантный тип аппарата, позволяющий выпускать изделия различной сложности. Помогает в этом применение множества сменных насадок.

При разработке учитываются факторы:

  • базой служит металлическое полотно, габариты его зависят от количества применяемых узоров;
  • поверх полотна размещаем шаблоны так, чтобы не мешать работе с другими заготовками;
  • крепятся шаблоны как простые (с одним поворотом), так и модели, позволяющие делать узоры как улитка лемешного типа;
  • используем для мобильных частей высокопрочный материал;
  • смена насадок осуществляется благодаря прорези прямоугольной формы, куда ставятся шаблоны для ковки.

Насадки крепятся болтовыми соединениями.

Виды холодной ковки

При изготовлении металлических изделий можно выделить 7 видов холодной ковки. Это своего рода этапы создания элементов, которые нужно выполнять при работе с заготовками.

Всю работу необходимо проводить в соответствии с требованиями и правилами, в противном случае надеяться на получение красивого кованого изделия не стоит.

Самым главным этапом является ковка заготовок из металла. Это самый большой, ответственный, сложный и серьезный процесс, поэтому к нему нужно отнестись очень внимательно. Холодная ковка может быть нескольких видов:

  • Осадка — она выполняется под высоким давлением. Это нужно для того, чтобы увеличить заготовку по бокам, за счет уменьшения ее высоты.
  • Протяжка — этот этап выполняется путем нагревания металлической детали с последующей обработкой ее молотком. Это нужно для того, чтобы уменьшить площадь поперечного сечения за счет увеличения длины металлического прута.
  • Прошивка — этот этап подразумевает проделывание отверстий внутри заготовки. При выполнении такой работы можно получить отверстия разного диаметра и длины. Она бывает открытой и закрытой.
Виды холодной ковки

Осадка и протяжка делает структуру металлической заготовки более хрупкой, поэтому дальнейшая работа должна проводиться очень аккуратно, чтобы не допустить поломки той или иной части конструкции.

Виды холодной ковки
Виды холодной ковки
  • Штамповка — на этом этапе происходит пластичная деформация металла, что приводит к изменению формы или размера заготовки. Штамповка может быть объемной или листовой. При первом варианте работы выполняются под давлением. В этом случае деталь нагревается и подвергается прессованию до нужных размеров. Этот метод больше подходит для производственных масштабов, когда нужно изготовить большую партию одинаковых элементов. Листовая штамповка отличается от первого варианта тем, что детали производят из листового железа. Этот метод подходит для изготовления мелких или средних деталей, при этом они будут отличаться высоким качеством и прочностью.
  • Прессование — на этом этапе происходит повышение плотности металлической заготовки и изменение ее формы, за счет высокого давления. Прессование может быть прямым и обратным. При прямом способе происходит выдавливание металлических заготовок через различные отверстия, что приводит к получению различных прутьев, труб и профилей. При обратном прессовании металлические изделия располагают в специальном формуляре, при этом давление подается в обратном направлении.
  • Волочение — это процесс протягивания металла, только уже прессованного, через специальную матрицу. При этом способе обработки можно получить различные фасонные профиля, проволоку или тонкие трубы.
  • Прокатка — это заключительный этап обработки, при котором задействован закон силы трения. При трении специальных валиков о металлическую поверхность происходит деформация заготовки. Прокатка может быть нескольких видов, в зависимости от способа вращения валиков:
  • продольная — при которой вращение валиков происходит в разные стороны. Это приводит к постепенному обжиманию и удлинению металлической детали. Таким способом производится листовое и ленточное железо;
  • поперечная — при которой движение валиков происходит в одном направлении. Это приводит к деформации заготовки в поперечном направлении. Этим методом изготовлены цилиндрические шестеренки с накатными зубцами;
  • винтовая — при которой расположение валиков выполнено под углом друг к другу. В этом случае заготовка проходит одновременно два валика с поступательным и вращательным движением, что позволяет получить небольшой зазор, в который и попадает металл. Таким способом получают трубные заготовки, «гильзы».
Читайте также:  Основные виды фрез по дереву для ручного фрезера

Специфика производства холодной ковки в домашних условиях

В холодной ковке существует лишь два самых основных процесса – это пресс и гнутье. Эти физические мероприятия достигаются без доведения железа до какой-либо температуры, поэтому в готовом виде прочность поднимается, а гибкость в показателе опускается. Чтобы этот процесс свести к нулю, между каждым этапом ковки следует проводить специальную термическую обработку. Конечно, все изделия можно выполнить и автоматически, используя многопрофильные станки, но производство своими руками также не уступает в прочности и других характеристиках.

В отличие от горячей ковки, холодная предусматривает создание одного и того же трафарета для производства множества изделий, чем не может похвастаться первый метод. Но все-таки, технологический процесс может проводиться лишь с железом ограниченной толщины, так как после достижения границы плотности изогнуть металл без подогрева достаточно тяжело.

Основные элементы, производимые при помощи холодной ковки:

Специфика производства холодной ковки в домашних условиях
  • решетки на окна;
  • декоративные элементы для ограждений, заборы;
  • мебельные изделия – кровати, вешалки для одежды, стулья;
  • сувениры и элементы декора в дизайне интерьера дома – оправа для зеркала, подсвечники, цветочные подставки и т. д. ;
  • предметы, предназначенные для украшения фасадных частей здания – козырьки, перила.

Металлическую печку для бани своими руками можно сделать из трубы подходящего диаметра.

А вы знаете, что такое легированные стали и как их правильно варить? Интересная информация по этому вопросу представлена в нашей статье.

Как правильно обработать металл? Читайте в статье по -metalla/sposoby-mexanicheskoj-obrabotki-metallov-rezaniem/ ссылке.

Как сделать кованый завиток своими руками, видео изготовления, чертежи, расчеты, размеры, гибка

Будущим кузнецам, желающим попробовать собственные силы в обработке металла посредством ковки, рекомендуется начать оттачивать мастерство именно с изготовления кованых завитков.

Читайте также:  Как выбрать аккумуляторный шуруповерт какой из них лучше

Подробные инструкции о создании завитков разных форм представлены далее.

Необходимое оборудование, инструменты и приспособления для горячей (художественной) и холодной ковки: улитка, волна, наковальня и другие

В зависимости от выбранной технологии работы с металлом исполнителю потребуется различный набор оборудования и инструментов.

Горячая ковка подразумевает использование молотка (или молота) и наковальни.

Создание завитка на станке типа улитка.

Холодная ковка выполняется на специальном оборудовании: станок «волна» позволяет получать детали с волнообразными изгибами и менять их направление, «улитка» (кондуктор) предназначена для создания спиралевидных завитков. Возможно также применение шаблонов для изготовления завитков.

Некоторые исполнители также выполняют горячую и холодную ковку с помощью специальных шаблонов, лекал.

Необходимые материалы: профильная/профтруба, прутки, полоса

Кованые завитки могут производится из металлических заготовок разных форм:

  • профильные трубы:
  • прутки с круглым и квадратным сечением;
  • полосы.

Важные вопросы: как рассчитать длину заготовки, как нарисовать и так далее

При выполнении гибки и ковки у исполнителей возникает большое количество технических вопросов.

Прорисовка завитка в натуральную величину, которая выполняется мелом или карандашом, упрощает изготовление элемента.

Подсчет размера металлической заготовки необходимо выполнить посредством сложения величин прямо- и криволинейных участков. Для этого исполнители нередко применяют обычную веревку или проволоку, которая прикладывается к изгибам. Полученная величина измеряется с помощью рулетки. Также используют инструмент курвиметр.

Другие важные нюансы рассмотрены в видеообзорах, представленных далее.

Актуальные сферы применения

На сегодняшний день кузнечные станки для холодной ковки пользуются большой популярностью благодаря своей простоте и экономичности. Ведь с помощью этого метода обработки металла можно создавать объёмные изделия за короткий промежуток времени. Современные ковали с помощью холодной обработки заготовок научились изготавливать разнообразные изделия высокого качества, среди которых:

  • Решётки для каминов.
  • Декоративные элементы для квартир и домов.
  • Оригинальные заборы и небольшие ограждения.
  • Разнообразная кованая фурнитура.
  • Охранные решётки на двери и окна.
  • Декоративная мебель для приусадебного участка.

Стоит отметить, что изделия, которые были изготовлены по чертежу Шринкера своими руками, создают богатый вид дома и загородного участка. Основным преимуществом в оформлении парковых зон считается высокая устойчивость к негативным влияниям окружающей среды, так как изделия холодной ковки не нуждаются в дополнительном уходе. Достаточно один раз в два года окрашивать их качественной краской. Кроме того, некоторые дизайнеры для создания более благородного внешнего вида покрывают изделия различными видами напыления.

Об электроприводе торсиона

У автора видео представлен многофункциональный станок, где есть скручивание в различных плоскостях, в том числе торсионное:

Волна и зигзаг

Если вам нужны не завитки и окружности, а лишь небольшие изгибы – волнообразные или зигзагообразные, более острые, то понадобится «гнутик». О его оснащении мы уже рассказали. Теперь объясним то, что действующие элементы (их три – два статичных, один – подвижный) могут заменяться. Так круглые валы для мягкой волны могут быть заменены на клинья с острыми углами, что дает ровный и четкий зигзаг.

Станок для изготовления корзин TR3-25

BlackSmith TR3-25 представляет собой автоматическую установку с электромеханическим приводом для скручивания круглых и квадратных прутков вокруг продольного вала и производства элементов художественной ковки холодным способом (корзинки, фонарики, шишки, кольца), а также для продольного скручивания вокруг своей оси прутков круглого и прямоугольного сечения и металлической полосы. Также станок выполняет навивку колец.

Технические характеристики:

  • Напряжение – 380 В.
  • Мощность электродвигателя – 3000 Вт.
  • Рабочее усилие до 10 тонн.
  • Цифровое управление.
  • Ручной и автоматический режим работы.

Параметры обрабатываемых деталей:

Станок для изготовления корзин TR3-25
  • квадратный пруток для изгибания корзины 12×12 мм; квадратный пруток для продольного скручивания 25×25 мм;
  • квадратный пруток для навивки колец 20×20 мм;
  • круглый пруток для изготовления корзины 12 мм;
  • круглый пруток для завивки колец 20 мм;
  • металлическая полоса для продольного скручивания вокруг своей оси 30×10 мм.
Читайте также:  Лучшие игровые наушники 2020 года: ТОП 10 лучших игровых гарнитур

Комплектация:

  • 5 наборов оправок для изгибания корзин из прутка и квадрата;
  • 10 наборов оправок для скручивания квадрата вокруг
  • продольной оси от 6×6 мм до 25×25 мм с шагом 2 мм;
  • 4 вида оправок для изгибания из прутка колец диаметром: 100 мм, 120 мм, 130 мм, 145 мм;
  • комплект оправок для скручивания полосы размером 10х30 мм вокруг продольной оси.

Достоинства:

  • мощный двигатель и редуктор;
  • регулируемый ход цилиндра;
  • широкий набор выполняемых операций;
  • большие размеры обрабатываемых заготовок;
  • удобное управление с помощью двойной педали с предохранителем от случайного нажатия;
  • цифровой дисплей управления с удобным набором кнопок;
  • специальная дверца для доступа к внутренним механизмам обеспечивает удобство технического обслуживания машины;
  • большой комплект оправок для всех возможных операций и заготовок всех стандартных параметров;
  • устойчивое положение на опорных металлических ножках;
  • возможность работы как в ручном, так и в автоматическом режимах;
  • съемный гидравлический узел;
  • большое рабочее усилие;
  • высокая производительность.

Холодная ковка своими руками под прессом: создание заготовок для формирования изделий

На кованых ограждениях и заборах часто можно заметить не только геометрические узоры, но и цветы, бабочек, листья и прочие элементы декора. Они также выполнены путем применения техники холодной ковки, но методом вальцовки, а не штамповки.

Объемные кованые изделия своими руками делаются из листовой заготовки. Работа с прессом в домашних условиях менее распространенная, чем вальцовка. Выдавливание листов под прессом может быть как ручное (выбивное и вдавливаемое), так и автоматическое. В домашних условиях дешевле использовать ручную штамповку. Для этого мастеру необходимо сделать несколько заготовок, которые под давлением будут отпечатываться на металлическом листе.

Холодная ковка своими руками под прессом: создание заготовок для формирования изделий

Чертеж будущего кованого изделия существенно облегчит труд мастера.

Оборудование для ковки металла:

  1. Пуансон (пресс-штемпель или шплинтон) – верхняя часть пресса, она продавливает лист внутрь. Давящая сторона штампа может быть рисующей или гладкой.
  2. Матрица – элемент, который выполнен по форме необходимого объекта. Нанесенный рельеф под действием давления деформирует пластину, придавая ей необходимую форму.
  3. Рычаг пресса – ручка или реле для сближения матриц и регулировки силы пресса.

Перед началом работы необходимо создать рисунок будущего изделия. Эскизы художественной ковки переносятся на заготовку, она обрезается и стачивается по краям. В качестве верстака для прессования можно использовать обычные тиски. Удобнее всего разместить их в вертикальном положении, чтобы пластина лежала горизонтально плоскости. Таким образом, пластина будет располагаться точно между матрицами и не выскользнет во время вращения рычага.

Холодная ковка своими руками под прессом: создание заготовок для формирования изделий

Различные типы верстаков позволяют создавать уникальные кованые элементы.

Простую ковку металла в домашних условиях можно выполнить зубилом и молотком. В таком случае зубило выступает как пуансон, наковальня – матрицей, а молоток – рычагом. Для лучшего пропечатывания рисунка под лист можно положить пластину с насечками. Так рельеф будет более четким и красивым.

Обратите внимание! Металл, который используется при штамповке, должен быть мягче, чем пуансон и матрица. В противном случае инструменты быстро сломаются.

Чтобы сделать элемент «лист», из металлической пластины толщиной 20-30 мм вырезают заготовку нужной формы. На ней карандашом по центру рисуется продольная линия. Боек зубила ставится под углом к этой прямой. После удара по ручке на пластинке отпечатывается линия, похожая на жилки у листочков.

Холодная ковка своими руками под прессом: создание заготовок для формирования изделий

Методом холодной ковки можно создавать объемные элементы.

Сформировать необходимый объем изделия холодной ковки можно плоскогубцами. Деталь зажимается между тисками и выгибается в нужной форме. Такая работа хорошо подходит для выполнения небольшого количества элементов в целях личного использования. Процесс отбивания рисунка вручную занимает много времени, он довольно монотонный и требует большой точности.

Штампы для постоянной работы (в виде листьев, лепестков, цветов и т.д.) выгоднее приобрести, так как точное обтачивание двух одинаковых элементов – очень сложный процесс. Основные части вытачивают из болванки или отливают методом горячей ковки. Такая работа требует большого опыта и высокой точности. Пуансон и матрица должны совпадать. При сильном давлении неровности будут отпечатываться на изделии. Если несоответствие очень большое, то пресс раздавит заготовки – и придется начинать работу с нуля.