Гибочный станок для ковки чертеж. Как сделать станок для холодной ковки своими руками

Для многих мастеров, решивших попробовать свои силы в создании кованых фигурных изделий, важным инструментом в работе становится улитка для холодной ковки. Этот станок редко встречается в продаже, поэтому собрать его целесообразно самостоятельно. Конструктивно он представляет собой приспособление для создания цельных изделий или отдельных элементов в форме спирали: такие предметы достаточно часто являются деталью кованых решеток, ограждений, декоративных орнаментов из стали и других систем. Улитка для художественной ковки подходит для сгибания образцов с диаметром либо стороной (в случае квадратной формы сечения) до 10-12 мм, при необходимости оборудование можно оснастить автоматикой и электроприводом для облегчения работы специалиста и ускорения производственного процесса.

Особенности создания

Большинство разновидностей, созданных самостоятельно и имеющих ручной вид привода, подходит для обработки тонких заготовок. Станки улитка для проведения холодной ковки могут справляться и с более крупными деталями, толщина которых превышает 12 мм, но его габариты слишком велики, что не всегда удобно. Если мастерская имеет ограниченную площадь, имеет смысл усовершенствовать устройство другим способом – установить электропривод. Мощность станка возрастает, за счет чего он способен обрабатывать более толстые заготовки, размеры самого инструмента не увеличиваются.

Если вам нужно сделать автоматизированную улитку для холодной ковки своими руками, то это будет сложнее и требуется сделать акцент на следующих особенностях:

Процесс холодной ковки идет на небольшой скорости, поскольку при ее превышении геометрия заготовки резко деформируется, и это приводит к образованию трещин на поверхности. Если станок будет использоваться для создания тонких и фигурных завитков, витиеватых орнаментов, конструировать его с электроприводом нет необходимости.
Важно не только правильно определить мощность электромотора, собирая станок своими руками, но и передаточное число зубьев шестерни редуктора, чтобы обеспечить равномерную и плавную обработку без риска появления видимых дефектов.
При создании чертежа улитки важно определить конструкцию автоматики и расположение пускового элемента, кнопок управления и остальных деталей, чтобы работа устройства была максимально результативной.

Основные элементы структуры

В большинстве случаев конструкция улитки для ковки включает следующие предметы:

Основной лемех.
Ведущая ось.
Рычаги для механического приложения силы.
Фиксирующие элементы для обрабатываемых деталей.
Рычаги для контроля и управления прижимных валов, сами прижимные валы.
Палец для крепления лемешных элементов.
Пазы для перемещения прижимных валов.
Пружина для притягивания вала.
Ось рычажного управления вала.

Для наилучшего понимания конструкции можно посмотреть чертежи, на которых имеются проекции станка в разных разрезах и должно быть указано соотношение размеров деталей друг к другу.

Методика создания

Данная процедура выполняется поэтапно, и алгоритм действий будет следующим:

Перед тем как сделать улитку для холодной ковки, следует подготовка, в рамках которой создается чертеж на бумаге и шаблон будущей конструкции. На этом же этапе следует определиться с тем, какого размера материалы будут обрабатываться с помощью самодельного инструмента: чем больше диаметр прутьев, которые будут служить заготовками, тем шире должен быть шаг станка. Размеры последнего всегда превышают диаметр заготовок.
Рабочая поверхность: станок для холодной ковки имеет площадку, которая делается из листа металла, толщина его составляет 4-5 мм минимум. Площадь самой поверхности зависит от размеров деталей, которые предстоит обрабатывать, поскольку при проведении холодной ковки улитка должна оставаться в таком положении, чтобы работать с ее помощью было удобно и безопасно.
Для создания формы можно взять металлический лист от 3 мм в толщину, чтобы с готовым приспособлением оказалось легче работать. Края заготовки желательно зафиксировать, для этого в устройстве есть прижимные валы. Кроме того, в качестве закрепляющего элемента может служить обрезанный прут, который равен по длине полоске заготовки. Важно, чтобы фиксация материала была надежной, поскольку удержать его вручную, когда работает станок для холодной ковки, физически невозможно.

Основные детали станка можно собрать в течение нескольких часов, если пользоваться подробным чертежом и инструкцией. Самодельная улитка для работ холодной ковки может иметь монолитную или сборно-разборную систему: выбор зависит от предпочтений мастера и времени, которое он готов затратить на создание. Сборные модели особенно актуальны, если мастерская оборудована на время; если же помещение обустроено на постоянной основе, имеет смысл сконструировать монолитное устройство. Сама улитка может быть сделана из следующих материалов:

Толстый металлический пруток. Его сгибают в нужном положении с необходимым числом витком и крепят к рабочему столу посредством сварки.
Металлический лист, из которого вырезают сегменты и крепят к поверхности на болты.

При необходимости работать с различными заготовками и создавать детали, отличающиеся формой и числом завитков, можно собрать рабочую поверхность, на которой будет несколько приспособлений, позволяющих выпустить предметы нужного типа.

Насколько затратным является процесс?

Работа по конструированию улитки своими руками обходится сравнительно недорого, и затраты складываются из следующего:

Материалы для подготовки спирали, рабочего стола, а также крепления, с помощью которых будет собрана конструкция.
Сложность конструкций, которые можно создавать при помощи станка.
Стоимость материалов, которые используются для формирования фигурных изделий из металла.
Средства для финишной обработки (грунтовка, краска, лак и пр.), выбор которых зависит от типа изделия, назначения и особенностей дизайна.

Самостоятельная сборка станка улитки для холодной ковки занимает немного времени, однако позволяет существенно сэкономить на покупке готового варианта, который стоит не менее 20 тысяч рублей.Кроме того, готовые устройства такого типа редко можно найти в заводском исполнении: их не только сложно достать, но и труднее отремонтировать в случае поломки оборудования.

Чертежи конструкции

До начала работ необходимо подготовить чертежи станка модели улитка, по которым будет проводиться работа по созданию станка: их можно найти в готовом виде или начертить проект будущего инструмента самостоятельно, с учетом индивидуальных пожеланий и спектра применения. Обычно шаблон делают на бумаге-миллиметровке, каждый новый виток спирали имеет больший размер. Если в чертеже указываются параметры шага, он должен быть составлен с учетом данной пропорции.

Станок для холодной ковки, с помощью которого можно изготавливать различные декоративные предметы и элементы украшения интерьера, кованные из металла, является важным инструментом мастера по металлу, и создание представляет собой многоступенчатый, но несложный процесс. При наличии инструкции, чертежей и времени можно выполнить работы в одиночку, используя в качестве основы металлопрокат (швеллер, листы, пруток и т.д.) и инструменты наподобие болгарки, дрели и токарного станка.

Создание кованых изделий производится при помощи горячей и холодной обработки. Последний метод не требует особых навыков, но для его осуществления нужны специальные приспособления. Существуют различные чертежи станков холодной ковки,многие из которых подходят для самостоятельного создания инструмента.

Особенности изготовления

Формируются кованные металлические элементы в результате деформации, при этом в процессе работ должны приниматься во внимание эксплуатационные характеристики материала.

Структура кристаллической решетки металла состоит из зерен, имеющих неправильную форму. Инструмент, используемый для ковки, воздействует на нее и приводит к изменению вида детали. Особое значение имеет подбор чертежей станков, так как заготовка должна сохранить свои прежние свойства.

Самодельный станок для холодной ковки: правила изготовления

Существуют определенные правила, соответствие которым обеспечивает получение необходимого результата:

Создание подходящей конфигурации возможно при помощи нескольких инструментов.
Перед началом изготовления производится расчет параметров формируемых изделий.
Прутки, используемые для заготовок, могут иметь различный диаметр, который подбирается с учетом степени сложности техники и последующей эксплуатации.
Обработке подлежит только так как другие виды не имеют необходимой пластичности.

"Гнутик"

Для холодной ковки можно изготовить самостоятельно, достаточно разобраться в тонкостях использования инструмента и подобрать подходящий чертеж. "Гнутик" необходим для создания углов различной конфигурации. Его основными конструктивными элементами являются движущий упор и два вала, размещенные на стальной пластине.

Самодельные холодной ковки подобного вида должны создаваться в соответствии с некоторыми особенностями. К примеру, изначально должен быть определен угол деформации. Также возможно добавление дополнительного гибочного элемента, в случае его использования монтируется третий вращающий вал.

Инструмент изготавливается из специальной стали, так как на него в процессе приходятся большие нагрузки. Стоит отметить возможность сбора различных деталей, в том числе и волнообразных.

"Твистер" и "Улитка"

Сегодня художественная ковка не обходится без деталей в форме шнека. Их создание обеспечивают ручные станки для холодной ковкипод названием “Твистер”. Они имеют характерную особенность, заключающуюся в прокручивании прута вдоль оси. Инструмент состоит из подвижной и фиксирующей части. Поворотной рукоятью производится деформация заготовки, которая фиксируется между основными деталями конструкции. Стоит отметить, что спираль формируется со стороны крепления изделия, а прилагаемые усилия можно уменьшить при грамотном расчете рычага, оказывающего давление. Данное приспособление позволяет изготавливать детали для металлических оград и оконных решеток.

"Улитка" представляет собой простейший самодельный станок для холодной ковки, который обеспечивает формирование спиралей с требуемым количеством витков. Он отличается наибольшей популярностью и может адаптироваться для изготовления желаемого изделия. Инструмент оснащается ручным или электрическим приводом, вид которого подбирается в соответствии с интенсивностью эксплуатации.

Самодельный станок для холодной ковки: подготовка материалов

Для начала необходимо вычертить спираль с идентичным шагом всех витков. При этом нужно отталкиваться от используемых заготовок, так как ширина хода, как правило, находится в пределах 15 мм, в то время как инструмент предназначается для прутков с сечением в 10 мм. Свободное пространство необходимо для маневра, так как при полном сжатии заготовки изгиб станет невозможным.

Далее необходимо вырезать пластину размером 20х20 см из стального листа. Несмотря на небольшие габариты, она обеспечит оптимальное проведение рабочего процесса. В соответствии с длиной предполагаемой "улитки" выполняется отрез из стали. Полосу необходимо согнуть с помощью плоскогубцев, поместить на пластину и очертить ярким маркером со всех сторон.

Далее отрезается часть прута с длиной, равной ширине полосы из стали. Главное, чтобы она не превышала данный параметр, так как это может привести к травмам в процессе гибки. Прут необходим для закрепления материала на первом этапе создания изделия, чтобы предотвратить свободный ход в одной точке.

От отрезается часть с длиной в 10 см. Она объединит лист и основание, на котором будет производиться фиксация. Из-за высокой степени нагрузки должны применяться только толстостенные материалы. После того как все основные элементы будут подготовлены, можно собирать самодельный станок для холодной ковки, чертеж которого представлен ниже.

Сборка конструкции

Стальная "улитка" разделяется на витки, первый из которых будет удерживать заготовку, а на других будут идти сами витки прута. Центральная часть приваривается к основанию, при этом на полученном шве должны отсутствовать даже малейшие недочеты. Куски прута привариваются к основной части полосы, расстояние между ними должно составлять 3 см. Необходимо проявить осторожность при формировании швов, после чего сбить их при помощи молотка.

Затем устанавливаются в необходимых местах отрезки полосы и обводятся маркером. Полученные круги нужны для формирования отверстий. Они должны полностью соответствовать диаметру ножек для обеспечения легкой установки и снятия.

Завершающим этапом становится приварка профильной трубы в нижней части, а также фиксирующего элемента рядом с "улиткой". Фото самодельных станков холодной ковки, изготовленных подобным образом, представлено выше.

Кованные металлические изделия в любом интерьере придают колорита и смотрятся очень эстетично. Но далеко не каждый владелец дома или дачи хочет иметь типовые решения, которые предлагает рынок. К тому же стоят кованные декоративные элементы очень дорого.

Горячая ковка требует серьезных навыков, оборудования и рабочего пространства. Идеальным решением для воплощения своих дизайнерских фантазий являются приспособления для холодной ковки. Покупать такие станки по карману не каждому, а вот сделать устройство самостоятельно не так уж и сложно.

1 Плюсы холодной ковки

При обработке металла данным способом не требуется его нагрев. Следовательно, не требуются печи, выдержка температур, навыки работы с раскаленным металлом, специальные рабочие площади и т.д. К тому же отсутствует опасность получения серьезных ожогов.

Приспособления для холодной ковки предусматривают выгибание и прессование металла. Станки для выполнения этих процессов могут быть как электрическими (понадобится электродвигатель и редуктор), так и ручными. Они просты в изготовлении своими руками, в обслуживании. Конструкция самих агрегатов абсолютно элементарна, но стоит знать, что сам процесс ручной ковки требует немалых сил от рабочего.

В отличие от декоративных элементов, полученных в результате обработки раскаленного метала, продукт холодной ковки, в случае необходимости, всегда можно переделать. Он разгибается так же легко, как и сгибается.

Метод создания декоративных элементов из металла без нагревания очень удобен, когда нужно сделать много одинаковых. В этом случае изготавливается самодельное устройство под конкретный рисунок с конкретными размерами и выполняются шаблонные действия.

Гибочный станок значительно экономит время, силы и финансовые затраты на оборудование помещения и само выполнение работ по обработке металла.

1.1 Назначение устройства

Устройство для холодной ковки позволяет выполнить абсолютно все работы, которые выполняет кузнец по обработке горячего металла. Ручные приспособления прекрасно справятся с производством таких декоративных элементов как:

оконные решетки;
конструктив для поручней лестниц, лавочек, стульев;
ножки, быльца и прочие элементы домашней мебели;
конструктив различных ограждений, ворот, калиток;
подставки под цветы, каминные решетки, полочки и многое другое.

В процессе холодной ковки применяются исключительно мягкие металлы, такие как алюминий, дюралюминий, сталь, медь, латунь, магниевые и никелевые сплавы.

1.2 Разновидности агрегатов

Для создания декоративного кованного интерьера из металла понадобятся детали нескольких типов. Среди них спиралеобразные прутья, дуги, спирали, различные детали из листового металла.

Универсальный станок для холодной ковки своими руками сделать практически невозможно, поэтому для создания каждого элемента придется делать отдельное приспособление. К таким устройствам относят следующие агрегаты:

Гнутик. Позволяет изготавливать металлические дуги, выгнутые под определенным углом.
Улитка. Такое устройство предназначено для загиба арматурных и профильных прутьев в спирали.
Твистер. Инструмент для изгибания прута в спиралеобразный вдоль оси.
Волна. Устройство, предназначенное для загиба арматурного или профильного прута в волновой элемент.
Кольцо. Для изготовления колец и овалов.
Пресс. Устройство, предназначенное для расплющивания металлических изделий.
Молот и наковальня. Очень полезные универсальные инструменты, позволяющие исправить недоработки.

Все агрегаты, предназначенные для выполнения указанных выше задач, могут быть как ручными, так и электрическими.

Для работы последних понадобится электродвигатель и редуктор. Электрические станки, имея двигатель и редуктор, выполняют работы гораздо быстрее и облегчают участь самого работника.

2 Как сделать станок для холодной ковки в домашних условиях?

Сделать станок любого из указанных выше типов своими руками в домашних условиях очень просто. Для этого не понадобятся какие-то хитрые инструменты или дорогостоящие механизмы и материалы. Все, что нужно для такого устройства, найдется практически в любом гараже.

2.1 Материалы и инструменты

Не зависимо от того, какое именно устройство вы планируете сделать, вам понадобятся следующие материалы:

листовой металл толщиной 4-5 мм;
арматурные прутья, профильные прутья или профильная труба;
устойчивая станина;
если собираемся делать не ручной, а электрический гибочный аппарат, понадобится низкооборотный двигатель и редуктор.

Для организации процесса по изготовлению агрегата для холодной ковки, нужно запастись следующими инструментами:

«болгарка» для порезки металлических элементов (в случае ее отсутствия, используем пилку по металлу);
сварочный аппарат;
наждачный камень и наждачная бумага;
тиски и плоскогубцы;
бумага, карандаш, маркер;
рулетка или сантиметр.

2.2 Ручной станок «улитка»

Спиралеобразные элементы используют в создании «кованного» интерьера чаще всего. Поэтому начнем рассмотрение производственного процесса со станка «улитка».

Самодельный электрический агрегат потребует, кроме обычного набора деталей, использовать двигатель и редуктор. Редуктор применяют для снижения оборотов двигателя. Но об этом мы поговорим позже. Пока же рассмотрим пошагово, как сделать ручное устройство.

Отметим также, что один станок может делать спирали разного диаметра, но для этого понадобится съемная улитка. Достичь этого можно двумя вариантами: цельные металлические съемные круги с приваренной улиткой, или один круг со съемными частями спирали.

Самодельный аппарат для холодной ковки готов. Можно закладывать прут, фиксировать, упираться в него загибочным бочонком и обходить вокруг до получения нужного изделия.

2.3 Станок для холодной ковки своими руками 3 в 1 (видео)

2.4 Электрический аналог

Отличие лишь в том, что двигатель через понижающий редуктор должен вращать рабочий круг. Загибочный же бочонок приваривается непосредственно к кругу не затрагивая редуктор. В остальном принцип изготовления агрегата абсолютно идентичен и редуктор с электродвигателем лишь дополняют его.

Человеку, неравнодушному к кованым изделиям, можно только позавидовать. У него есть все необходимое для воплощения самых смелых проектов оформления. Приспособления для изготовления элементов холодной ковки можно приобрести в готовом виде или изготовить своими руками, но в том или ином случае, вы можете быть уверенны, что работать с ними будет удобно и просто. При этом большой физической силы не потребуется, все что нужно, это нажимать на нужные кнопки и поворачивать своевременно специальные рычаги.

Единственное, что нужно помнить, это то, что изготовление кованых изделий холодным способом требует соблюдения строгих правил и последовательности. Другими словами, холодная ковка - это поэтапный технологический процесс, при котором происходит деформация металлических заготовок, в зависимости от нужного проекта. Чтобы иметь большее представление об этой работе, необходимо разобраться, каких видов бывает ковка, как называются популярные кованые элементы и как выглядит изготовление кованых изделий своими руками.

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.

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.

Приспособления для холодной ковки

Изготовление кованых изделий холодным способом предусматривает использование нескольких приспособлений или станков. Как было сказано выше, их можно приобрести, или изготовить своими руками, но для начала, давайте разберемся, какие детали можно получить при помощи различных станков.

Для изделий, изготавливаемых своими руками, придется изготовить специальные шаблоны, которые позволяют создавать элементы различной формы и величины.

Как работать с механизмом улитка, можно посмотреть на предложенном видео:

Универсальный механизм - он позволяет выполнять несколько функций, резку, клепку и формирование металлических изделий. Кстати, такое устройство легко можно собрать своими руками, что в значительной степени сэкономит ваш бюджет.
Гнутик - такой механизм позволяет создать дуговую деформацию металлической детали. Но здесь нужно провести точные расчеты и замеры, чтобы не ошибиться с радиусом изгиба.
Твистер - механизм этого плана позволяет сгибать заготовку по продольной оси уже готового изделия. Принцип действия такого механизма заключается в том, чтобы изогнуть изделие, зажав его с одной и другой стороны. При этом вращающаяся рукоятка позволит произвести скручивание детали.
Волна - механизм такого плана позволяет получать волнообразные детали из металлических заготовок. На таком станке принято изготавливать решетки «Боярские» или «Волна».
Штамповый пресс - название говорит само за себя. Такой механизм позволяет наносить на металлические детали штампы с различными резными элементами. В арсенале каждого мастера должны быть несколько таких штампов, тогда и готовые изделия будут более разнообразными. Принцип его действия очень прост, под действием давления на металлических элементах остаются четкие отпечатки с шаблонов.
Механический узел - этот механизм позволяет изгибать металлические прутья в круг. При этом диаметр таких изделий может быть разным. Поэтому в арсенале мастеров такое приспособление незаменимо.

Холодная ковка своими руками, пошаговая инструкция и советы специалистов

Как это ни странно, но кованые изделия можно изготовить даже в домашних условиях. Конечно, они не будут столь вычурными, как элементы горячим способом изготовления, но в качестве декоративного оформления им нет равных. Все что вам нужно, это несколько приспособлений, описанных выше, материалы и самое главное, желание. Остальное - это соблюдение технологии.

Процесс изготовления состоит из нескольких этапов:

Начиная работу, проверьте еще раз ваши расчеты, даже небольшая погрешность может испортить внешний вид готового изделия, не говоря уже о том, что оно может не подойти по размеру к задуманной композиции. Исправлять и подгонять готовые детали всегда сложнее, гораздо проще несколько раз все проверить.

После изготовления всех деталей можно начинать собирать задуманную композицию. Для крепления лучше использовать сварку, но и переусердствовать с ней не стоит, чтобы не повредить более мелкие элементы.

Финальным этапом будет обработка готового изделия, которая подразумевает шлифовку и покраску готовой композиции.

Если вы взялись за изготовление кованых элементов холодным способом, то вы наверно изучили рынок цен и оценили ваши финансовые возможности. Если нет, то сначала обратите внимание на стоимость материалов, необходимого оборудования и способы обработки готового изделия. Но в любом случае изделие, изготовленное своими руками, стоит всех затрат. А снизить их можно на оборудовании, если изготовить его своими руками.

Штамповка, ковка и гибка
Станки и оснастка для холодной ковки
Твистеры
Улитки
Как построить завиток?
Торсионы
Волна и зигзаг

Глядя на заборы, ворота и калитки, как на рис., при домах явно не элитного класса, человек, имеющий некоторое представление об оборудовании кузницы и характере работы там, может подумать: откуда у них денег столько? У более сведущего в кузнечном ремесле такого вопроса не возникнет: эти красоты, равно как и металлический декор мебели, легких садовых строений, качелей, скамеек и т.д., созданы способом холодной ковки.

Цены на холодную художественную ковку доступны, потому что производственные расходы и начальные затраты на оборудование невелики, а производительность труда неплоха для кустарных условий. Следовательно, ИП-кузнец, специализирующийся на художественной холодной ковке, может рассчитывать на достаточно быстрый старт и хорошую рентабельность. Возможно, кто-то из владельцев образцов на рис. сделал свой себе самостоятельно: холодная ковка своими руками выполнима в гараже или сарае без опыта, а кованые детали для мелких предметов мебели, балясин, мангалов и всякой разной прочей металлической утвари, (см. напр. рис. справа), можно делать даже в домашних условиях.

Основа «холодной кузни» – станок для холодной ковки. Для полного производственного цикла, способного удовлетворить любые мыслимые фантазии свои или заказчика, станков потребуется 5-7 видов, 3-5 основных из которых можно сделать своими руками. Однако вначале, прежде чем тратиться на станок или материалы для него, весьма желательно освоить начала кузнечного дела. Поэтому далее будут рассмотрены также некоторые приемы изготовления деталей художественной ковки без станка и оснастка для них, которую можно быстро изготовить из подручных материалов.

Штамповка, ковка и гибка

Так что это такое – холодная ковка? От штамповки она отличается тем, что металл под воздействием рабочего органа почти не течет или течет слабо. Взгляните на пивную банку либо, допустим, алюминиевый или жестяной чайник. Они выдавливаются одним ударом пуансона штамповочного пресса; чайник и т.п. изделия сложной формы – составным раздвижным пуансоном. Получить необходимое для создания столь высокого давления рабочее усилие в домашних условиях невозможно, кроме одного случая, см. далее.

От горячей ковки холодная отличается, понятное дело, тем, что заготовку предварительно не нагревают. Собственно холодная ковка, которая ковка, это наклёпывание (наклёп) детали продолжительной серией регулярных ударов определенной силы. Структура металла при этом существенно изменяется: твердость поверхностного слоя увеличивается, а сердцевина обеспечивает общую вязкость и прочность на излом. Мастера-кустари – инструментальщики и оружейники – буквально охотятся за буферами и колесными бандажами жд вагонов, кусками рельсов.

Чертежи станка-улитки для художественной ковки со спецификацией деталей даны на рис. О размерах звеньев (сегментов) раскладного лемеха поговорим далее, а пока обратите внимание на марки сталей: на лемех приходятся большие нагрузки. Если сделать его из обычной конструкционной стали, шаблон поведет на середине калитки или секции забора.

Примечание: более подробные чертежи станка-улитки сходной конструкции с описанием и деталировкой см. по ссылке: http://dwg.ucoz.net/publ/osnastka/instrument_dlja_kholodnoj_kovki/5. Там же вы найдете чертежи самодельного гнутика и приспособления для гибки колец.

Материал для складного поворотного лемеха, как и сложность его изготовления– не единственные слабые места станка-улитки с воротом. Еще серьезнее проблема сочленения звеньев лемеха (показаны красными стрелками на рис. справа). Сочленения сегментов лемеха должны:

Выполнить все эти условия вместе сложно и в хорошо налаженном и оборудованном промышленном производстве, поэтому ресурсы складных шаблонов для холодной ковки в общем много меньше, чем позволил бы их материал сам по себе. Плохое использование свойств материала – серьезный недостаток. Кроме того, по тем же причинам другое слабое место станка-улитки с воротом – эксцентриковый зажим детали. Поэтому у начинающих кузнецов-самодельщиков успешнее работают самодельные станки-улитки для художественной ковки, выполненные по рычажной схеме.

Улитка с рычагом

Рычажная улитка для холодной ковки устроена аналогично всем известному трубогибу. Самодельный станок-улитка рычажного типа с неподвижным шаблоном по производительности существенно уступает улитке с воротом. Рабочая нагрузка в нем полнее передается на основание, поэтому необходима прочная станина из спецстали или толстой плиты из стали обычной, надежно закрепленная на опорной поверхности. Как следствие, требуется помещение под мастерскую или производственная площадь на открытом воздухе. Работа на рычажной улитке продвигается медленно: провернув рычаг до заклинивания, нужно передвигать прижимной ролик. Завить на рычажной улитке возможно до 3-4 витков. Тем не менее, преимущества рычажного станка-улитки для домашних мастеров существенны, особенно при работе для себя:

Все детали, кроме прижимного ролика, могут быть выполнены из обычной стали.
В качестве прижимного ролика возможно использовать типовой роликовый подшипник.
Использование свойств материала деталей практически полное: шаблон и станина из обычной стали выдерживают более 1000 рабочих циклов.
Гнуть можно как по шаблону (поз. 1 на рис. ниже), так и по проставкам, поз. 2 там же.

Кроме того, рычажный станок-улитка позволяет использовать технологический прием, считающийся прерогативой промышленных станков-твистеров: шаблон смещают вбок, а в центре ставят проставку, поз. 3 на рис. Таким образом получается мелкий обратный изгиб в ядре завитка. Деталь выглядит эффектнее и, при работе на продажу, изделие ценится дороже.

Есть у рычажной улитки еще один довольно жирненький плюсик: на таком станке можно гнуть плоские завитки с маленьким ядром из полосы, уложенной плашмя. Улитка с воротом и поворотным лемехом тут пасует полностью: заготовка пойдет вертикальной волной. Широкие завитки и кольца из полосы плашмя можно гнуть на протяжном гибочном станке с валками, в которых проточены канавки, см. рис. справа. Но скорость протяжки, чтобы заготовку не повело, для этого нужна значительная, так что узкой сердцевинки завитка не получится.

На рычажном станке-улитке эта проблема решается установкой прижимного ролика высотой в толщину полосы и с ребордой (закраиной), как у железнодорожного колеса, только шире. Гибка таким методом отнимает много времени: рычаг нужно подавать по чуть-чуть, иначе внутренний край заготовки сморщится; от этого реборда не спасает. Но получить иным способом завиток из полосы плашмя с узким ядром в кустарном производстве невозможно.

В общем, на старте кузнечно-художественной деятельности или делая кованые забор, ворота, калитку, скамейку, качели, беседку и пр. обустройство сада для себя, лучше все же воспользоваться рычажным станком-улиткой для холодной ковки. Тем более, что сделать его можно из подручных материалов без точных и подробных чертежей, см. напр. следующее видео.

Видео: станок для художественной ковки своими руками просто

Как построить завиток?

Эскизов завитков для художественной ковки в интернете достаточно, но при попытках подогнать их размеры к требуемым для себя нередко оказывается, что изделие зрелищно проигрывает из-за вроде бы незначительного нарушения пропорций. Поэтому желательно также уметь строить ковочные шаблоны завитков, заведомо обладающие эстетическими достоинствами.

Шаблоны для холодной ковки художественных завитков – волют – строятся на основе математических спиралей. Чаще всего используется логарифмическая спираль; это одна из широко распространенных естественных форм, выражающая фундаментальные законы природы. Логарифмическая спираль обнаруживается и в раковине улитки-моллюска, и в нашем слуховом аппарате, и в форме скрипичного ключа в нотной записи; в грифе самой скрипки тоже.

Принцип построения логарифмической спирали по точкам заключается в том, что при повороте образующего ее радиуса, начиная с некоего начального R0, на фиксированный угол?, его длина умножается на показатель расхождения спирали p. Для волют p берут, как правило, не более 1,2, т.к. логарифмическая спираль расходится (раскручивается) очень быстро; на поз. В рис. для примера показана логарифмическая спираль с p = 1,25. Чтобы попроще построить спираль по точкам с достаточной для кузнечных работ точностью, принимают? = 45 градусов.

В случае, когда требуется более плотная арифметическая спираль, при повороте образующего ее радиуса на те же 45 градусов к предыдущему радиусу прибавляется 1/8 шага спирали S, поз. Б. В том и другом случае R0 берут равным или большим поперечника d заготовки равномерного сечения, поз А. Если начальный конец заготовки заострен, R0 может быть и меньше d, вплоть до предела пластичности металла.

Осталось определиться, как уложить зрительно гармоничную спираль с заданный для нее размер проема a. Чтобы решить эту задачу аналитически, т.е. по формулам с любой заданной наперед точностью, придется решать уравнения кубические и высших степеней. Компьютерных программ для численного технического расчета волют в интернете что-то не обнаруживается, поэтому воспользуемся приближенным методом, позволяющим обойтись одним рабочим и, возможно, одним проверочным графическим построением. В его основе лежит предположение, что при небольших р суммы R2+R6 и R4+R8 сильно не различаются. Пошаговый алгоритм построения волюты для ковочного шаблона отсюда следует такой:

исходя из наличного материала определяем R0;
количество витков волюты w берем по принципу: как бог положит на душу левой задней лапы любимого кота;
пользуясь данными таблицы на рис., рассчитываем поперечник волюты b такой, чтобы он был немного меньше ширины проема под нее a, см. поз. Г;
рассчитываем рабочий начальный радиус R по формуле на поз. Г;
строим по точкам профиль волюты в масштабе;
при необходимости точно подгоняем R по той же формуле и строим профиль рабочего шаблона окончательно.

Примечание: если по таблице будете рассчитывать промежуточные значения, не забудьте – их нужно брать в геометрической пропорции !

Торсионы

Скручивать для художественной ковки прутья винтом можно вообще без станка, см. рис. справа. Чтобы заготовка не согнулась у коренного (зажатого в тисках) конца, под дальний от них конец направляющей трубы нужно подставить деревянный чурбак или что-то вроде него с V-образным вырезом вверху; трубу лучше прихватить к этой опоре хомутом, а подставку закрепить на верстаке. Труба должна быть короче заготовки и по внутри примерно в 1,5 раза шире ее наибольшего поперечника, т.к. заготовка при скручивании стягивается и раздается вширь.

Торсионный станок для холодной ковки позволяет увеличить производительность и улучшить качество получаемых деталей. Рабочее усилие в нем передается на опору в значительной степени, поэтому станина нужна прочная, в виде хребтовой рамы из двутавра от 100 мм или пары сваренных швеллеров того же размера; профтруба будет видимо деформироваться. На опорной поверхности станину нужно надежно закрепить с помощью приваренных к ее концам лап из того же профиля, поз. 1 на рис.

Заготовка – квадратный пруток – удерживается оправками-патронами с гнездами также квадратного сечения; они видны там же на поз. 1. Т.к. пруток при скручивании сокращается по длине, патроны в шпинделе и задней бабке нужно надежно фиксировать винтовыми зажимами. По той же причине задняя бабка выполняется скользящей. Для возможности скручивания отдельных участков заготовки применяется также скользящий ограничитель со вставкой с квадратным отверстием.

Если требуется сделать только забор для себя или что-то меньшее, можно на скорую руку соорудить торсионный станок из лома и подручных материалов, поз. 2. На том и другом станке в принципе можно получать и филаменты, вложив в патроны пучок из 4-х прутков вдвое меньшего размера. Но не думайте, что хороший фонарь или корзинку вам удастся сделать, просто подпихивая рычагом заднюю бабку. Получится нечто вроде того, что на врезке в поз. 1 и 2. Кузнецы называют такие казусы словом общеизвестным, но в литературной речи не употребляемым. Ветви филамента при скрутке его в простом торсионном станке нужно разводить вширь ручным инструментом, что сложно и не обеспечивает должного качества работы.

Красивые филаменты (поз. 3) скручиваются на торсионных станках с закрепляемой задней бабкой и винтовой подачей шпинделя, поз. 4. А теперь вернемся ненадолго к рис. с видами станков в начале, к поз. 2 на нем. Видите штуковину, обозначенную зеленым восклицательным знаком? Это сменный шпиндель. В комплекте их 2: гладкий для спиральной крутки по длинной оси заготовки и винтовой для скручивания филаментов. В таком исполнении станину сваривают из пары швеллеров с продольным зазором, а к задней бабке приваривают башмак с резьбовым отверстием под стопорный винт. Башмак нужен с подошвой от 100х100, т.к. фиксация задней бабки в режиме филамента фрикционная и лишь отчасти заклиниванием: стопорный винт дает только начальное прижимное усилие.

Об электроприводе торсиона

Работа на торсионном станке с ручным приводом шпинделя утомительна. Но главное – стабильного качества изделий такого, как на поз. 3 рис. с торсионными станками, добиться еще труднее. Причина – руками сложно создать равномерный по кругу вращательный момент, как и любым другим рычажным приводом. Поэтому торсионный станок для холодной ковки как раз тот случай, когда применение электропривода оправдано несмотря ни на что. Лучший вариант из подручных материалов – полуось ведущего моста заднеприводного автомобиля с зубчатой парой от дифференциала оттуда же, см. рис. справа; не забудьте только о защитном кожухе! Мотор – на 1,5-3 кВт и не более чем на 900 об/мин. Возможны и другие варианты конструкции, см. напр. ролик:

Видео: самодельный электрический станок для холодной ковки

Спираль как спираль

В некоторых случаях как элемент художественной ковки используются обычные ровные прямые восходящие спирали. Сделать для этого пружинный станок-твистер своими силами абсолютно нереально. Но вспомним: спирали в кованом узоре пружинить ни к чему и ее можно навить из обычной пластичной стали с помощью простого приспособления (см. рис. справа). Шаг (восхождение) спирали определяется рогом ворота (залит красным); отгибая рог вверх-вниз, можно получать спирали пореже и погуще. Квадратный пруток берется на заготовку или круглый, безразлично. Можно также вить спирали из закрученного на торсионе прутка.

Волна и зигзаг

Теперь у нас на очереди инструмент и оснастка для волновой и загзагообразной гибки длинномерных заготовок. Упомянутые вначале гнутик и протяжно-нажимной гибочный станок своими руками не воспроизводимы. Кроме того, первый позволяет настраивать шаг и профиль в относительно небольших пределах, а второй дорог. Однако универсальный волногибочный станок все-таки можно сделать своими руками по образцу того, что слева на рис. Заказать придется только вальцы, они должны быть из хромоникелевой или инструментальной стали; остальное – из простой конструкционной, на скобы и дугу нужен лист (полоса) от 8 мм. В дуге устанавливаются ограничители, позволяющие точно выдерживать профиль волны, но рабочие нагрузки на нее передаются в значительной степени; собственно, дуга обеспечивает поперечную жесткость конструкции.

Гнуть только плавные, но весьма разнообразные, волны можно, добавив к станку-улитке с поворотным лемехом ворот для волн, справа на рис. Рукояти используются прежние, т.к. они вворачиваются в резьбовые гнезда на головке ворота. Коренной (центральный) ролик желательно делать отдельным и крепить к станине болтами с головками впотай. В таком случае, ставя ролики разного диаметра (диаметров), возможно формировать волны переменного и несимметричного профиля. А если обводной ролик выполнить переставным (для чего в его водиле проверливается ряд отверстий), то можно в довольно широких пределах менять и шаг волны.

О соединении элементов и покраске

Кованые детали нужно собрать в единую композицию. Простейший способ – сварка и последующее заглаживание швов болгаркой с зачистным кругом: он толще отрезного (6,5 мм) и выдерживает изгибающие усилия. Но гораздо эффектнее смотрятся соединения фасонными хомутами, их штампуют из полосы от 1,5 мм на инерционном штампе; можно также достаточно быстро и без опыта отковать по-горячему, см. ниже. Заготовку хомута делают в виде П-образной скобы на оправке в размер соединяемых деталей и загибают ее крылья с тыла на месте большим слесарным молотком или кувалдой 1,5-2 кг по-холодному. Красят готовое изделие, как правило, кузнечными эмалями или акриловыми красками по металлу. Эмали с пигментом из кузнечной патины дороже, но лучше: высохшие, они цвета благородного несколько под старину, не отслаиваются, не выгорают, износо- и термостойки

Как обойти камень

Т.е. камень преткновения во всем вышеописанном: фасонные наконечники прутьев; без них забор не забор, ворота не ворота и калитка не калитка. Инерционный штамповочный пресс (поз. 3 на рис. с видами станков) дорог, но эффективен. Он работает по принципу маховика: вначале, плавно вращая коромысло (штангу с грузами), отводят винтовой боек назад до упора. Затем вкладываютт в гнездо сменный штамп, ставят заготовку. Далее быстро раскручивают коромысло в обратную сторону (это момент травмоопасный!) и оставляют его свободно вращаться – пошел рабочий ход. В конце него боек очень сильно бьет по хвостовику штампа; за счет инерции грузов развивается усилие, достаточное для штамповки.

Нагрузки, особенно ударные, в инерционном штамповочном станке велики, приходятся на малые площади, а точность изготовления его деталей нужна высокая, поэтому делать его своими силами лучше и не пытаться. Самостоятельно возможно сделать ручной прокатный стан, см. рис. справа, но лишь частично: валки из спецстали, валы и подшипниковые втулки придется заказывать, а шестерни покупать или искать б/у. Получать же на таком стане можно только наконечники гусиная лапка и лист (копье), причем по их шейкам сразу будет видно, что это машинная работа.

Между тем такие же, и некоторые другие, наконечники прутьев можно отковать горячим способом, не будучи опытным кузнецом. Хороший, явно ручной работы наконечник-лист куется просто кувалдой и молотком, а ковочный штамп (штемпель) для лапок делается из негодного напильника, в котором болгаркой выбираются канавки. Кузня для этого нужна? Для эпизодической мелкой работы совсем не обязательно; главное – разогреть металл. Пропановая горелка не годится, нагрев должен быть равномерным со всех сторон и без пережога. Итак, приходим к выводу, что холодная и горячая ковка не исключают друг друга: чтобы с помощью простых станков для холодной ковки или вовсе подручными средствами получать качественные изделия, очень даже не помешает вдобавок к ним небольшой кузнечный горн из подручных материалов.