Холодная ковка металла своими руками: Чертеж простого станка для холодной ковки металла своими руками — как сделать ручное самодельное оборудование

Содержание

Чертеж простого станка для холодной ковки металла своими руками — как сделать ручное самодельное оборудование

05Дек

Содержание статьи

  1. Разновидности станков
  2. Отличия холодной ковки
  3. Построение завитка для станка
  4. Об электроприводе торсиона
  5. Сборка и устройство
  6. Что производится посредством методики холодной ковки

Различная садовая меблировка, витиеватые ограждения и заборы, калитки, ворота, декоративные экстерьерные украшения – все это человек может сделать сам, имея даже небольшой багаж навыков. Подразумевается производство как для себя, так и с целью будущей коммерческой реализации, бизнеса. В нашем обзоре мы предоставим чертежи такого оборудования, как самодельный станок для холодной ковки металла своими руками, а также объясним основные аспекты создания изделий.

Разновидности станков

Параметры, вариации настройки и производственные аспекты оборудования сильно отличаются друг от друга. На основе их выделения обозначенных формируются определенные классы. Стоит понимать, что лишь некоторые из них доступны для любительского производства, остальные функционируют только в заводских условиях.

Станок «Улитка»

Это спиралевидный станок, который предназначен для скручивания материала и последующего преобразования подобным путем. Центральной частью является стальной жгут, который градируется на несколько секций. Их количество может быть различным. По сути, чем больше внутренних секций подразумевается, тем сильнее получается изгиб при минимальных силовых затратах – удобен и тот момент, что в составных «Улитках» они могут заменяться, таким образом, увеличивается или уменьшается угол скручивания. 

Составляющие:

  • Сам каркас. По традиции его делают на основе металлических конструкций разного вида. То, что есть под рукой, рейки, трубки или уголки, принципиальной разницы нет, если точно выверить параметры.

  • Станина. На эту часть идет весь силовой упор во время скручивания. Поэтому логично сделать ее более толстой, чем спираль. А также подобрать наиболее твердый и устойчивый на изгиб материал. 

  • Рычаг. Для активации движения как такового.

  • Вал. Служит для передачи крутящего момента.

  • Составные части спирали. Как уже сказано, они могут быть разных размеров, все зависит от угла и радиуса скручивания, который необходим.

Торсионный

Это аналог прошлого вида оборудования, но на основе двутавра и зажима. В центре располагаются валики тисков, которые пропускают конструкцию через себя. Закручивание получается более сильным, интенсивным. Но при этом не все категории изделий могут быть обработаны обозначенным методом. Например, полые и круглые изделия не выдержат давления и будут некорректным образом деформированы.

Станок «Гнутик»

Это простой ручной станок для холодной ковки своими руками. Состоит из двух валов, которые определенным образом прессуют проходящую через середину деталь. Они крепятся на статичной поверхности, а в центре размещается клин. Его задача сделать углубление, когда валы начинают свое движение.

Станок «Волна»

Зачастую подобный способ изготовления используется на производстве. Поэтому такие приспособления чаще приобретают в специализированных магазинах, а не создают кустарными методами. Но и в этом нет ничего сложного.

Понадобится металлическая плоская основа и пара дисков. Пропуская материал через себя, они создают на нем ту самую волну. Один из дисков будет ведущим, второй остается пассивным. То есть, движения осуществляется только первым элементом. При этом они необязательны должны быть идентичными по размеру.

Пресс

Такой вид оборудования подходит, если вы изготавливаете плоские предметы. По факту это просто два вала, которые прессуют деталь между собой, без добавления канавок или углублений. При этом изделие все равно можно сделать неоднородно плоским, если сами валы обладают рифлением. В этом случае зазор между ними чуть увеличивают, чтобы они не попали в резьбу друг друга.

Отличия холодной ковки

Подобный процесс отличается от стандартных кузнечных технологий тем, во время работы материал не подогревается для достижения лучшей пластичности и податливости.

Другие отличительные черты:

  • Часто для холодной ковки своими руками изготавливается оборудование, потому что оно не особо сложное в производстве и доступно даже любителям, а не только для профессионалов.

  • Нет совершенно никакой надобности в дополнительных приспособлениях для нагревания предмета.

  • Органичный и даже красивый внешний вид.

  • Для активации оборудования зачастую приходится использовать механическое движение. То есть, работа руками, основанная на силе и выносливости человека. Но этот аспект просто нивелировать с использованием электрического привода.

Видовое разнообразие накладывает свой отпечаток. У каждого типа есть отличительные моменты, но существуют и общие для всех.

Это:

  • Усиленная станина. Ведь на нее приходится основной упор во время сжатия, скручивания, изгиба далеко не самого мягкого сырья.

  • Приспособления почти полностью состоят из металла. Деревянных элементов не может быть по определению, такой материал просто не выдержит давления.

  • Стационарность. Практически не существует мобильных вариантов оборудования. 

Оснащение электроприводом торсионного станка для холодной ковки

Разумеется, подключение привода привнесет массу положительных аспектов. Работы ускорится в разы. При этом одновременно возрастет и эффективность. Ведь качество полученных изделий будет лучше, отсутствие рывков и дерганий, присущих человеку, сказывается положительно. Быстрота и результативность, звучит прекрасно. Да еще и человеческий ресурс растрачивается куда меньше, не нужно применять силу, лишь нажать кнопку. Но добавление привода намного увеличивает цену приспособления, а также добавляет траты электроэнергии. Соответственно, логично применять только при производстве крупных партий, а не пары изделий.

.

Построение завитка

Для конструирования описанной выше «улитки» или типовых станков, для начала понадобится сделать шаблон. Основой может стать бумага или картон, кому как удобно. Базой будет логарифмическая спираль, на которой нужно отметить все точки поворотов. И в этих местах и создать в будущем зажимы. Чем их больше, тем легче будет идти процесс производства. 

Помните, что важно точно вычислить радиус. А он, в свою очередь, возрастает по экспоненте в зависимости от количества витков.

Сооружение станка для холодной ковки

Первой задачей еще на стадии расчетов будет выявление максимально возможно количества точек крепежей. Лучше сделать больше, тогда места зацепа можно будет регулировать по своему желанию.

Также важно рассчитывать на возможность съема и замены составных частей. Причем лучше оставить место для увеличения габаритов, например, если нужно будет поставить диск на «волну» большего размера.

Постройка завитка

Принцип для базовой «улитки» прост, каждый последующий виток должен быть по размеру и радиусу крупнее своего предыдущего собрата. Но логичнее будет заблаговременно произвести несколько типоразмерных составных частей, каждая из которых будет использоваться по ситуации.

Улитка с рычагом

Про этот тип лучше не говорить, а смотреть. Для наглядности мы подобрали отличные сопровождающее видео.

Торсионы

В принципе, скручивать деталь винтовым типом каждый сможет даже без специальных станочных приспособлений. Понадобится лишь сама труба, внутрь которой помещается заготовка. Если ее конец плотно зафиксировать, то скручиванием второго вы создадите идеальные витки. Все они пойдут строго с одинаковым интервалом, если стенки трубки не позволят изгибаться в произвольной форме.

Но выполнять такую процедуру «на коленке» не слишком-то комфортно. Поэтому данный вид станка позволит зафиксировать трубы разного диаметра на поверхности. А также сменит рычаг для скручивания на удобную кнопку или иной способ силоприложения.

Об электроприводе торсиона

Мы уже указали, в каких моментах электропривод будет необходимым. А вот как это все выглядит на практике, смотрите на представленном видео.

Волна и зигзаг

Помните про гнутик? Такой прибор позволяет без проблем создавать изгибы практически с любым поворотом. Но они всегда плавные. А порой нам в обиходе нужна деталь с резким изгибом под острым углом. Или так задумано декоратором. В любом случае на наш гнутик, если вы предусмотрели это заранее, получится поставить клинья, которые вместо дисков будут изгибать предмет. И создавать обозначенные острые углы.

Сборка и устройство

Ключевой ошибкой многих конструкторов-новичков является попытка сразу крепить свое «детище» на твердые основания. Зачастую речь идет о сварке. А как известно, если что-то пошло не так, демонтаж в этом случае уже не произвести. Поэтому в качестве проверки ошибок рекомендуется при первом конструировании соединять элементы крепежами по типу болтов. Чтобы в любой момент можно было разобрать оборудование и что-то подправить. А уже после проверки вполне допустимо сажать крепежи и на сварку.

Соединение и покраска

Красить получившиеся оборудование не возбраняется на свой вкус. Но допустимо задействовать лишь те поверхности, которые напрямую не будут во время работы соприкасаться с заготовкой. Легко понять, что, в противном случае краска, мало того, что сотрется, так еще и создаст недопустимые отклонения по радиусу. Поэтому красьте на свой вкус, но только внешние части.

Купить или сделать

Вопрос лучше поставить иным образом. Вам нужна большая качественная партия эталонных деталей или просто необходимо согнуть пару-тройку труб? Кустарными методами станок с минимальными отклонениями все равно не создать. Да и в эксплуатационном сроке он проиграет заводскому. Но для выполнения периодических (это ключевой момент) работ, самодельный вариант вполне подойдет. Если для конечных деталей не требуется высочайшая точность типоразмеров. В противном случае остается лишь покупать необходимое оборудование.

Что производится посредством методики холодной ковки

То есть, куда мы можем направить результат нашей работы. А вариантов, как показывает практика, не так уж и мало. Особенно если вы проживаете в частном доме или имеете свою дачу.

  • Всевозможная мебель для вашего сада. От небольших и уютных скамеек до крупных оград на террасы, состоящих из ветвистых кованых орнаментов. Разные мангалы, стулья и иное.

  • Ограждения всех видов. Причем как для внешнего типа, по периметру территории, так и для внутренней чисто визуальной градации. 

  • Покрытия для беседок.

  • Спортивные снаряды разных видов.

  • Каркасные постройки для выращивания культур.

Как видите, если есть чертеж, чтобы сделать станок для холодной ковки своими руками – то возможно впоследствии обзавестись огромным количеством крайне полезных для сада, дома вещей. Как говорится, было бы желание.

как сделать изделия из металла, изготовление элементов, как посчитать длину заготовок, профильная труба и другие необходимые материалы

На данной странице вы найдете сведения по теме “холодная ковка своими руками”, а также ссылки на другие страницы нашего сайта, которые связаны с данной темой. Читайте подробную информацию ниже, чтобы узнать больше, переходите, пожалуйста, по интересующим вас ссылкам, в конце страницы дан список страниц с этой меткой.

В металлообработке, в основном в заготовительном производстве, используется технологическая операция ковка. Формообразование заготовки при выполнении этой операции производится обработкой давлением. Деформация металла становится возможной при нагреве его до определенной температуры.

Однако некоторые технологические операции, например гибка заготовок, возможно выполнить без нагрева. Материалом для таких работ являются пластичные малоуглеродистые стали, медь, латунь, дюралюминий и другие сплавы, обладающие свойством легко деформироваться. Такой вид обработки объединили под названием холодная ковка, хотя в чистом виде она ковкой не является. Применение эта технология нашла в изготовлении художественных изделий своими руками. Особенности холодной ковки разбираются в этой статье.

Оборудование для ковки металла в домашних условиях

Без специального (иногда универсального) оборудования, станков и оснастки получить изделия художественной формы не получится. Гибка, прессование, нанесение рисунка на поверхность изделия производится с помощью ручных или машинных приспособлений. В домашних условиях применяются следующие виды станков для холодной ковки.

  • Гнутик. Приспособление предназначено для изгиба проката или полосы на угол произвольной величины. Эксцентриковый привод, гибочный штамп и закаленные ролики смонтированы на прочном основании. При необходимости к этому ручному станку добавляется дополнительная оснастка.

Станок для холодной ковки PROMA Gnutik 0005

  • Улитка. Создает из проката изделия в виде спирали, находящейся в одной плоскости. Основным элементом конструкции является кондуктор, который выполняется в форме завитка, напоминающего улитку. Под каждый вид спирали изготавливается свой кондуктор.

Станок типа улитка PROMA. Фото ВсеИнструменты.ру

  • Твистер. Приспособление дает возможность закручивать прутки вокруг своей оси. Заготовка фиксируется во вращающейся головке и ползунке и при помощи рукоятки закручивается на нужную величину. При скручивании длина заготовки уменьшается, поэтому ползунок должен иметь возможность передвижения вдоль оси.

Станок для холодной ковки типа Твистер Blacksmith M3-TR

Для получения качественных изделий закручивание прутков вокруг своей оси лучше производить на механизированном оборудовании. Твистер, в составе с электромотором и червячным редуктором, дает равномерную дозированную нагрузку, какую нельзя обеспечить ручной. При этом значительно облегчает усилия, которых требуется достаточно много при закручивании прутков.

  • Фонарик. Представляет собой переплетение прутков в форме вытянутых по винтовой поверхности спиралей. По аналогии с твистером, конструкция состоит из вращающейся головки и ползунка. Добавляется вставка в виде вала, на которую ложится пруток при намотке.

Станок для ковки PROMA Корзинка Фонарик. Фото ВсеИнструменты.ру

  • Волна. Ручное приспособление создает узоры в виде набегающих волн. Между двумя роликами и упором пропускается пруток. Подвижный ролик, обкатываясь по неподвижному, создает на прутке изгиб в виде волны. Длину волны изменяют, увеличивая/уменьшая расстояние между роликами.

Станок для холодной ковки типа Волна

  • Глобус. Заготовка изгибается по дуге. Концы также гнутся в зависимости от фантазий автора. Основой для приспособления служит шаблон в виде дуги. На ручке расположен ролик, который при ее движении обкатывает дугу. Заготовка, расположенная между роликом и шаблоном, принимает требуемую форму.

Станок глобус (объемник) для холодной ковки. Фото КовкаПРО

Своими руками

Сварочный аппарат с зарядным устройством «SSVA-160-2».

Как видно из описания конструкции ручных станков, изготовить их своими руками вполне доступно. Для выполнения работ потребуются следующие материалы и инструменты:

Помимо навыков слесаря надо обладать квалификацией хорошего сварщика. Качественный сварной шов является залогом прочности любого вида станков для холодной ковки: улитка, фонарик, глобус и прочие.

Инструменты и приспособления в большинстве случаев собираются самостоятельно.

Купить

При объемах производства, соизмеримых с масштабами небольшого предприятия, возможно рассмотреть приобретение оборудования, выполняющего все виды работ холодной ковки. В случае стабильной номенклатуры изделий дорогостоящий ручной станок: улитка, гнутик или любой другой – окупится за счет более производительной работы.

Станок для холодной ковки типа Улитка Stalex SBG-30. Фото КовкаПРО

Необходимые расходные материалы: профильные трубы, прутки и прочие

Основными материалами, из которых выполняются изделия методом холодной ковки, являются:

  • сплошной круглый пруток;
  • профильный прокат;
  • металлическая лента;
  • квадратный пруток (на картинке).

При работе своими руками используют небольшие типоразмеры заготовок, где не требуется применять большие усилия. Так, например, квадратный пруток — 10-12 мм., металлическая лента толщиной около 3 мм. Из этих материалов легко подготовить заготовки для операций холодной ковки: не требуется особых трудозатрат, чтобы отрезать в нужный размер.

Как сделать различные изделия

Технология холодной ковки позволяет изготавливать изогнутые и витые детали разнообразной формы. Дизайнер, обладающий художественным вкусом, способен создать из них оригинальные композиции. Ограды и решетки, навесы и крылечки, столики и скамейки – многие из них выполнены с помощью холодной ковки, привнося в свой дизайн признаки художественного произведения.

Для начинающего приоритетом будет освоить изготовление декоративных завитков. Они являются основой для изготовления большинства изделий холодной ковки. Поэтому в первую очередь надо овладеть производством на станке улитка.

Создание завитка для балясины на самодельном кондукторе

Далее, с целью увеличения разнообразия продукции, изучить и применить на практике станок твистер. Остальные ручные приспособления внедрять по мере роста мастерства и увеличения видов продукции.

Справка. С образцами изделий холодной ковки, выполненными профессионалами, можно ознакомиться на сайтах компаний из раздела «Где купить или заказать».

Сделай сам: подставки для цветов

Обзор посвящен самостоятельному изготовлению оконной цветочницы (балкончика) с завитками и патинированием. Подробная инструкция представлена здесь.

Изготовление узоров

Обзор посвящен изготовлению фигурных балясин, служащих узором для лестничных перил. Гибка квадратов выполняется на самодельном  кондукторе.

Изготовление элементов, как делать

Начинать изготовление нужно с эскиза элемента. Если это возможно, то выполнить его в натуральную величину.

Холодная ковка и сварка, решетка из завитков с хомутами

В зависимости от имеющегося оборудования подбирается материал. Ручная оснастка не может согнуть пруток толще 14 мм.

На специальной оснастке изготавливаются:

Технология изготовления основана на трех основных операциях: вытяжка, гибка, кручение.

Сборку элементов в единую композицию собирают при помощи заклепок, хомутов или сварки. Сварка самый простой и эффективный способ.

При окончательной отделке изделие зачищают и наносят декоративное покрытие.

Длина, размеры заготовок

Важно! Для изготовления элементов холодной ковкой необходимо правильно рассчитать размеры заготовки. Ошибку при выполнении работы исправить будет зачастую невозможно.

С помощью эскиза, выполненного в натуральную величину, легко рассчитать длину заготовки. На линию, образующую контур элемента, наложить мягкую проволоку. Размер длины вытянутой проволоки будет соответствовать размеру развертки элемента. Если добавить небольшой припуск, то получим размер заготовки.

Для измерения длины кривых линий применяется прибор под названием курвиметр. Зубчатым колесиком повторяют путь кривой, а на шкале выносится искомый показатель.

В проектировании деталей все больше применяются компьютерные программы. В них закладываются данные, которые оказывают влияние на геометрию детали при обработке холодной ковкой. Такая программа выдает готовые размеры заготовки.

Завитки

В видеообзоре представлен процесс гибки круглых прутков диаметром 10 мм. Мастером используется станок типа улитка со съемными кондукторами разных форм и размеров.

Цветы

В обзоре представлен полная и подробная инструкция изготовления цветка: от прорисовки элемента на металле до крепления детали в общую композицию.

Розы

В видео представлен процесс изготовления розы по методу холодной ковки, с помощью бумажных шаблонов, самодельных ножниц по металлу, двери, болгарки, электродов, а также дополнительных инструментов и приспособлений, сделанных из подручных средств.

Фонарики

Инструкция по гибке круглых (диаметр 6 мм.) и квадратных (6х6 мм.) прутков на станке фонарик для изготовления одноименных элементов.

Станок для холодной ковки своими руками + чертежи

Очень популярными благодаря своей красоте и изысканности давно стали изделия из металла, сделанные при помощи ковки. Такие декоративные элементы достаточно дорогостоящие и не всегда есть возможность заказать себе все желаемые украшения в интерьер или загородный дом. Но, помимо горячего вида ковки, которая нужна для того, чтобы создавать металлические декоративные конструкции, есть холодная ее разновидность. Последний вариант можно реализовать самостоятельно, для этого понадобиться соорудить станок для холодной ковки своими руками, после чего можно будет приступить к реализации всех задумок и идей.

Станок для ходолной ковки своими руками

Содержание статьи:

Разновидности станков

В основном все приспособления, которые предназначены для изготовления деталей из металла при помощи ковки холодного типа характеризуются ручным приводом. По принципу электропривода работают немногие из них, хотя соорудить такую конструкцию можно с каждым из приспособлений. Единственный вопрос относительно привода – это целесообразность, потому как затраты на энергоресурс, который питает агрегат и сложность процесса установки механизма могут не оправдывать себя, если соотносить их с количеством выполняемой работы и ее регулярностью.

В таблице указаны все приспособления, которые работают за счет привода ручного типа, относящиеся к процессу холодной ковки.

Устройство Краткое описание
Твистер При помощи такого устройства происходит закручивание металла, формирование спиралей и завитков, имеющих узкую сердцевину.
Станки торсионного типа При помощи такого станка происходит закручивание прутов винтового типа, а также возможно изготовление спиралей большой величины и филаментов (корзинок, фонариков и луковиц).
Инерционно-штамповочные станки Предназначаются для того, чтобы изготавливать соединительные части меду декоративными составляющими, делать узорные наконечники и различный мелкий рисунок и рельеф.
Станки для гибки Существует несколько разновидностей таких станков: нажимного, протяжного и комбинированного типов. Первая разновидность нужна для того, чтобы получать волнообразные изгибы или зигзагообразно изогнуть прут. Протяжная разновидность востребована, когда необходимо изготовить кольцо, завиток или спираль, имеющую широкую сердцевину. Используя комбинированную разновидность можно соорудить любой из перечисленных элементов.

Справка: очень часто в некоторых источниках можно встретить название станков, предназначенных для кручения также как и для станков, которые делают навивку — твистеры. Однако это не совсем верно, станки, которые закручивают металл – это станки торсионного типа.

Видео по изготовлению станока для холодной ковки своими руками.

Отличия холодной ковки

Существует такое понятие как «штамповка», которое иногда путают с холодным типом ковки. Сама же холодная ковка имеет 2 принципа, по которому может происходить этот процесс. В таблице указаны различия процессов.

Процесс Описание
Штамповка Процесс штамповки можно описать как выдавливание определенных фигур при помощи пуансона, который работает при высоком уровне давления. Примером процесса  штамповки служит алюминиевая банка. Нагрев металла при этом не используется. Возможность применить такую технологию дома вряд ли возможно, поскольку невозможно создать для этого необходимые условия.
Холодный тип ковки (наклепывание) Такая разновидность холодной ковки, по сути, есть наклеп, а именно проводится в процессе определенное число ударов очень большой силы, что позволяет структуре металл изменяться и становиться необходимых параметров по размеру и форме. Такая манипуляция проводится при помощи молота, который также можно соорудить своими руками.
Холодный тип ковки (гнутье) Иная разновидность – это гнутье. При такой технологии металл по структуре остается прежний, не меняя своих характеристик. Этот тип ковки возможен для использования дома, для него лишь нужно заняться созданием станка для холодной ковки своими руками.

Ковкой холодного типа, которая проводится по принципу гнутья заниматься довольно просто, особенно если имеется специальное оборудование стационарного типа, которое облегчает существенно процесс. Преимуществом такой разновидности является и то, что собрать практически любой станок для холодной ковки своими руками можно без больших затрат на это.

Видео обзор ручного станка для ковки металла

Устройство станков для ковки по холодному типу

Каждое приспособление для того, чтобы можно было заниматься холодной ковкой, имеет свои особенности и параметры. Чтобы беспрепятственно можно было сделать станок для холодной ковки своими руками, необходимо разобраться, что представляет собой каждый из них.

Станок Устройство
Гибочные станки Конструция этого устройсвта такова, что при помощи изменения роликов и клиньев меняется размер волн и изгибов. Им возможно изгибать прутья до 16 мм. Единственный нюанс этого устройства- его нельзя сделать самостоятельно, потому как требуется обрабатывать и вытачивать много деталей точного размера. Стоимость такого приспособления невелика.
Твистер Работает агрегат благодаря оснащению его специальным шаблоном, к которому придавливается обрабатываемый кусок металла. Давление при этом должно быть очень большим, поэтому те, кто работают на твистере, должны обладать достаточной силой для этого. Кроме этого, сохранность самого шаблона обеспечена наличием упорного рога (концевого). Что касается серединного рога, который иначе назван обводящим, то  его следует делать таким образом, чтобы он мог менять свое положение и быть в нем зафиксирован. От этого зависит эффективность работы, особенно для тех, кто приступает к процессу впервые.
Основание с проставками Такой агрегат позволит сделать узоры абсолютно любых вариаций. Сама по себе конструкция очень проста и представляет собой пластину из прочного и надежного материала, в которую вкручены проставки на определенном расстоянии. Для таких целей можно использовать болты с размерами от м8 до м24. Толщина металла при этом зависит только от мастерства того, кто работает на станке. В основном такое приспособление хорошо подходит для металла с толщиной 6 мм.
Улитки Станок-твистер С воротом Такая установка представляет собой пластину-основу, на которой находится специальный виток. Такой виток используется в качестве шаблона для будущего изделия. Особенность станка в том, что «улитка»-шаблон разделена на несколько частей, которые закреплены между собой при помощи специальных соединительных элементов, что позволяет во время работы шаблону варьировать по форме, чем и создаются различного рода волны и изгибы. Минусы в такой конструкции тоже есть, поскольку для того, чтобы изготовить такой станок для холодной ковки своими руками необходимо подбирать очень прочный материал, которой не согнется со временем. Также продумывать соединительные петли, которые достаточно уязвимы, учитывая величину силы, с которой происходит весь процесс сгибания металла.
Рычажного типа В таком типе станка «улитка» шаблон прикреплен очень прочно к основанию. Производительность у него за счет такого факта меньше, однако, надежность больше. при помощи специального рычага осуществляется прижим металлической пластины к шаблону, одновременно в процессе необходимо перемещать передвижной ролик. Чтобы сделать такой станок для холодной ковки своими руками можно использовать стальной материал, который отличен свей прочностью, а ролик можно выполнить из обычного роликового подшипника. В целом конструкция схожа с трубогибом.
Торсионный станок Такое устройство хорошо поможет в винтовом скручивании прутьев.  Такой станок делается из основы цилиндрической формы из металла и двух крепежных и одновременно скручивающихся элементов. Желательно оснастить такую конструкцию специальной парой лап, которые не будут давать обрабатываемому металлу гнуться не так как необходимо. Принцип работы на станке таков, что прут помещается в удерживающие его элементы, с одного конца зажимается, а с другого конца с помощью вращающегося шпинделя закручивается до нужного размера винтовой волны.

Оснащение электроприводом торсионного станка для холодной ковки

Для того, чтобы повысить не только эффективность работы на агрегате для холодной ковки, закручивая в винтовую волну прутья, но и увеличить скорость, а также обеспечить стабильность и не подвергаться переутомлению, можно установить привод электрического типа.

Работая вручную достаточно непросто сделать все элементы декорирования из металлических прутьев одинаковыми, поскольку равномерность вращательного момента при такой ситуации будет сильно варьировать. Для того чтобы избежать ошибок при изготовлении изделий можно воспользоваться:

  • полуосью от автомобиля, которая установлена на ведущем мосту;
  • также понадобится зубчатая пара дифференциала;
  • для защиты стоит воспользоваться кожухом.

Из перечисленных приспособлений можно соорудить электрический привод к торсионному станку. Такой двигатель лучше чтобы не превышал показатели мощности в 900 об/мин и 3 кВт.

Построение завитка для станка своими руками

Прежде чем приступать к созданию станка для холодной ковки своими руками необходимо уметь рассчитывать параметры шаблонной спирали, потому как специальных программ для таких целей практически нет. Такой шаблон должен быть не только грамотен со стороны технической, но еще и иметь привлекательный вид.

В основе расчетов такого шаблона положена логарифмическая спираль. Некоторые нюансы при построении можно выделить в следующий список:

  • начало построения берется в точке R0;
  • радиус поворота будет равен фиксированному углу;
  • показатель длины такого угла должен быть умножен на расхождение витка;
  • расхождение в стандартном варианте в основном берется равное 1,2;
  • для простоты расчетов, а также сохранения точности угол изгиба лучше всего брать угол в 45 градусов;
  • если есть необходимость построить шаблон, который будет иметь более плотную спирать, то следует прибавлять к величине радиуса 8ую часть (s) единичного расстояния от спирали;
  • что касается r0, то он должен быть равен по величине поперечного сечения размера диаметра, которым обладает заготовка для спирали.

Важно: r0 может принимать любое значение, все зависит от того, каких характеристик для заготовки металл используется, а именно от его плотности.

Учитывая все нюансы можно приступать к изготовлению «улитки»-шаблона, для этого лучше всего уметь решать уравнения, имеющие кубическую степень и выше. Точной формулы для расчетов такого устройства не имеется, но то, которое позволяет добиться оптимального результата, есть.  Последовательность при построении спирального шаблона может быть такой:

  • первостепенно определяется начальная точка r0;
  • витки, которыми будет обладать шаблон, берутся произвольно, их количество может быть любым;
  • используя табличные данные, следует произвести расчет поперечника (b), при этом следить за тем, чтобы он был меньшим по ширине в проеме под шаблон;
  • пользуясь формулой, проводится расчет радиуса R;
  • последний шаг – это перенос всех полученных точек в соответствии с масштабом, после чего можно приступать непосредственно к построению. В процессе допустим подгонять пользуясь аналогичной формулой радиус R в окончательном варианте.

Справка: если появится необходимость провести расчеты промежуточных значений, то делается это в соответствии с геометрической пропорцией.

Сооружение станка для холодной ковки

При составлении чертежа для дальнейшего создания шаблона для станка лучше всего позаботиться о том, чтобы он имел максимальное количество различных вариаций касаемо изгибов и волн. Имея такие заготовки можно создать станок для холодной ковки с множеством сменных насадок, что будет давать возможность изготавливать различные узоры и вензеля.

Последовательность действий при создании устройства:

  • Изначально понадобиться металлическое полотно, размер которого будет зависеть от количества узоров, размещаемых на нем. Размещать сами шаблоны следует таким образом, чтобы было место для изготовления изделий, потому как в процессе материал с насадок может смещаться из-за нехватки места. Также при недостаточном удалении друг от друга шаблонов, могут возникнуть осложнения в работе.
  • Что касается самих вариаций шаблонов, то они могут быть как простыми, так и содержать не один поворот вензеля. Можно сделать подобную улитку лемешного типа и продумать конструкцию изгибов в разобранном и собранном состоянии. При этом стоит быть внимательными при подборе материала для фиксации раздвигающихся частей – он должен быть максимально прочным.
  • Смену насадок можно обеспечить, сделав прорезь прямоугольной формы, в нее можно будет вставлять сменные шаблоны для ковки. Прикреплены они все должны быть к металлическим пластинам, имеющим форму прямоугольника. Крепление таких насадок обеспечено будет при помощи болтов.

Видео инструкция

Сборка устройства

Такой вариант станка используется для примера по причине его простоты. Зная основные принципы и последовательность конструирования оборудования, его можно модернизировать по своему желанию. Чтобы собрать все части оборудования в единое целое, необходимо будет воспользоваться:

  • дрелью с твердосплавным типом сверл;
  • аппаратом для сварки;
  • пилой, разрезающей металл, либо ножовкой;
  • металлическим полотном выбранного размера;
  • круглой трубой из металла;
  • прутом металлическим;
  • разной величины подшипниками;
  • болтами размером м8.

Чтобы собрать станок для холодной ковки своими руками необходимо воспользоваться проверенной последовательностью действий:

  1. Изначально необходимо собрать стойку, которая будет служить опорой. Для этого все ее составляющие (отрезы трубы одинакового размера и сочленения между ними с верхнего и нижнего краев) необходимо соединить в единое целое. Конструкция по внешнему виду может напомнить табуретку. Соединение проводить при помощи аппарата для сварки, а нарезаются отрезки пилой.
  2. Следующим шагом является нарезка листов из металла. Должны получиться круги равных диаметров и четыре треугольника, имеющих равные стороны. Элементы треугольной формы необходимо приварить на низ соединенной конструкции труб таким образом, чтобы подучилось нечто подобное пирамиде. Основание, которое имеет более широкую площадь необходимо приварить в центральной точке вырезанной окружности.
  3. Четыре планки, которые расположены горизонтально необходимо присоединить к кругу с уже приваренным элементом. Произвести это следует, используя болты, для этого понадобится дрель, чтобы проделать отверстия.
  4. Следующий шаг – сооружение рукояти. Чтобы это сделать нужно воспользоваться двумя прутьями различной длины. Определить их размеры можно, соотнеся их с диаметром круга. Один прут должен быть соизмерим с диаметром, другой немного превышать его размер. Сгибая первый прут, следует соблюдать угол в 30 градусов при этом. Оба прута после этого приварить друг к другу, после чего в нижнюю часть вварить еще один прут. Также должна быть перемычка между первыми двумя отрезками, к которой присоединяется сваркой рычаг, который должен сохранять направление в сторону сооружения из прутьев.
  5. Подшипник для будущей вариабельности направлений в устройстве необходимо прикрепить к концу присоединенного рычага, а также к отрезку, находящемуся внизу конструкции. Верхний отрез служит креплением для катушки из металла, устанавливать которую необходимо горизонтально – она дает возможность загибать металл. С нижней стороны отрезка, где имеется свободный конец, следует проделать отверстие, равное по диаметру размеру сечения трубы.
  6. Последнее действие в алгоритме действий при сооружении станка для холодной ковки своими руками будет соединение сконструированной рукояти с  частью устройства похожей на «пирамиду». Фиксация этих элементов после одевания рукояти производится гайкой широкого диаметра, к которой предварительно необходимо приварить металлический круг, который позволит крепить сам шаблон для станка. Далее «улитка»-шаблон присоединяется сваркой.

Заключение

Кто решил всерьез заняться ковкой и сделать станок для холодной ковки своими руками, следует быть очень скрупулезными на этапе создания чертежей и расчетов. В остальном процесс создания достаточно прост, а разобравшись в принципе конструкции оборудования, можно придумывать ему различного рода вариации, которые помогут совершенствовать изделия.

Станки для холодной ковки своими руками

Один из способов украшения участков — использовать кованные изделия. Очень декоративно смотрятся заборы, скамейки, беседки, перила для лестницы и другие подобные сооружения. Причем в большинстве случаев данные изделия не есть ковка в ее традиционном понимании. Чаще всего это сделано не в кузне и не при помощи молотка и наковальни, а при помощи некоторых устройств, которые позволяют создавать из металлических полос и квадратных прутков самые различные узоры и изделия. Для изготовления подобных изделий потребуются станки для холодной ковки. Часть из них можно сделать своими руками другую проще купить. 

Содержание статьи

Какие вообще устройства используются

Для холодной ковки характерны различные завитки, изгибы, витые прутки и т.п. Почти под каждый вид делают на отдельном приспособлении — определенном станке. Привод у них может быть ручной, а может — электрический. Для небольших объемов «для себя» применяют ручные станки для холодной ковки. Они хоть и не особо производительны, но намного проще в изготовлении. Если необходимо ставить изготовление «на поток» делают аналогичные устройства, но уже с электромоторами. В этом случае работать физически почти не нужно, но сложность изготовления приспособления возрастает в разы. В нашем материале поговорим о ручных станках для холодной ковки.

Какие же устройства используют:

  • Торсионные. С их помощью четырехгранные прутки или полосы металла скручивают в продольном направлении. Получается витые столбики, которые называют еще торсионами.

    Так выглядит торсион и одноименный станок

  • Фонарик. На этом устройстве тоже скручивают пруток в продольном направлении, только еще дополнительно изгибают его и в поперечном направлении. Получается нечто похожее на фонарик. Отсюда и название устройства.

    Так делают «фонарик»

  • Твистеры или улитки. Формируют плоские завитки разного диаметра.

    Приспособление для холодной ковки улитка — для формирования завитков

  • Гибочные станки или гнутики. Позволяют изогнуть прутки или арматуру под требуемым углом в любом месте.

    Для изгиба в любом месте и на любой угол — гнутики (гибочные станки)

  • Волна. По сути это тоже гнутик, но более сложной конструкции — он позволяет менять направление изгиба, получая волнообразные детали.

    Станок «Волна» — для формирования соответствующего рельефа

  • Приспособления для обработки концов деталей — инерционно-штамповочные станки или другие самодельные устройства.

    Станки для оформления концов прутков. В данном случае — гусиная лапка

Для начинающего мастера наиболее актуальный станок для холодной ковки — улитка. Только с его помощью можно сделать множество интересных вещей — начиная от забора и калитки и заканчивая скамейкой и другими подобными изделиями. На втором месте по степени необходимости торсионный станок. Он добавляет разнообразия в детали. Все остальные можно приобретать или делать по мере совершенствования и набора мастерства.

Самодельные «Улитки»

По сути это модернизированный гибочный станок (трубогиб), но эти усовершенствования позволяют легко делать завитки из довольно толстых прутков (сечением до 10-12 мм) и повторять их с высокой степенью точности.

Один из самодельных станков для холодной ковки

Конструкций эти станки для холодной ковки имеют несколько, но проще всего в реализации вариант с круглым столом, имеющем центральную ножку. К ножке подвижно закреплен рычаг с роликами на подшипниках на конце. Они облегчают процесс гибки.

Поверхность стола можно сделать из стального листа толщиной от 10 мм и больше. Для ножки можно использовать любую толстостенную круглую трубу. Важно сделать конструкцию устойчивой, так как будут прилагаться боковые усилия, потому нужны боковые стойки, распорки, а также устойчивое основание.

Чертеж станка для холодной ковки «Улитка»

Рычаг проще делать из квадратной трубы с толстой стенкой — не меньше 2-3 мм. Сечение трубы 25*40 мм или около того. Крепление рычага к ножке можно сделать на подшипнике, а можно просто взять небольшой кусок толстостенной трубы большего диаметра, надеть ее на ножку, а снизу приварить полосу-упор — чтобы рычаг вниз не падал. Вариант с подшипником дает более легкое движение, но при наличии смазки и второй вариант рабочий.

Вариант крепления рычага

Важна еще форма рычага. Рычаг двойной, верхняя часть — рабочая, нижняя — опорная. Везде где есть соединения желательно доварить усиление, так как усилия значительные.

Рычаг должен быть надежным, с усилением

На столе закрепляется оправка или кондуктор — форма, по которой сгибаются завитки. Делают их разного диаметра — чтобы можно было делать разные по диаметру завитки. Такие оправки могут быть сборными — для формирования большего количества изгибов. В каждом таком образце должны быть стержни, которые устанавливаются в отверстия в столе. Так этот шаблон фиксируется. Также его форма должна быть разработана с таким учетом, чтобы конец прутка в ней хорошо фиксировался.

Вариант кондукторов для улитки

Часто оправки вытачивают из металлического круга подходящего диаметра при помощи болгарки, но есть варианты из металла с наваренными на него стальными пластинами, изогнутыми соответствующим образом.

Как сделать подобный станок для холодной ковки — в следующем видео. Там же неплохо описан способ доведения концов заготовки до приличного состояния — обычные необработанные края смотрятся очень грубо. Для их обработки есть специальное оборудование, но, как оказалось, можно справится и без него.

Торсионный станок

Как уже говорили эти станки для холодной ковки позволяют сделать на прутке продольные изгибы. Это относительно несложная конструкция. Основная задача — закрепить неподвижно один конец прутка, ко второму приделать рычаг, при помощи которого можно будет скручивать заготовку.

В качестве основы подойдет обрезок профилированной трубы с толстой стенкой (не менее 3 мм). Фиксатор можно сварить из тех же прутков, оставив квадратный просвет нужного диаметра. Можно использовать зажим для троса подходящего размера (можно найти в магазине такелажа). Любой из этих упоров приваривается к основанию.

Держатель для троса — отличный фиксатор для прутка

Далее надо каким-то образом обеспечить захват и кручение второй части заготовки. Можно это сделать при помощи двух подшипниковых узлов. Внутрь вставляется труба подходящего диаметра, с одной стороны к ней приваривается ручка — конструкция напоминает букву «Т». С другой стороны в трубе делают фиксатор: сверлят четыре отверстия, в них вваривают гайки под 12 или 14 болты. В результате получается неплохой фиксатор — болты закручивают после того, как вставили пруток.

Подшипниковый узел
Фиксатор для заготовки
Так выглядит конструкция в целом

Дальше — дело техники — рычагом наворачиваем нужное количество витков. Нельзя сказать, что эта работа для слабаков, но при большом рычаге все не так уж и сложно.

Еще более простой станок для изготовления торсионов методом холодной ковки в следующем видео.

Видео про самодельные  приспособления и станки для холодной ковки

 




 

 

Холодная ковка металла: оборудование, инструмент, элементы

Горячая, или традиционная ковка металла известна людям несколько тысячелетий. Стоящая на отшибе кузница, пышущий жаром горн, тяжелый молот, расплющивающий раскаленную докрасна заготовку на массивной наковальне — такой образ кузнеца известен нам из литературы и кино.

Кузнечное дело

Учиться тонкостям профессии кузнеца приходится долгие годы, долго надо и нарабатывать опыт. Работа кузнеца тяжелая, вредная и очень трудоемкая. К тому же кузнечный горн — источник повышенной пожарной опасности. Все это отпугивает наших современников, желающих попробовать свои силы в работе с металлом.

Холодная ковка

Но выход есть — это технология холодной ковки, позволяющая придавать заготовкам из прутка или труб необходимую форму и создавать изогнутые и витые детали самых разных очертаний.

Зачем применяют холодную ковку и какие изделия производят

С помощью горячей ковки можно выковать изделие практически любой формы — от корабельного якоря и тележной оси до металлической розы и лозы винограда.

Холодная ковка применяется для производства ограниченного числа элементов, из которых талантливый дизайнер может скомпоновать авторское изделие.

Методом холодной ковки делают самые разнообразные изделия. Это, прежде всего элементы решеток и оград — как сами прутья, так и поперечины, навершия, украшения. С расстояния в несколько метров ее трудно отличить от кованой решетки. Любую решетку оживят завитки и спирали, складывающиеся в замысловатые узоры и орнаменты. Обычный забор, таким образом, кроме утилитарного назначения приобретает еще и художественную ценность. Для этого потребуются гнутик, улитка и торсион.

Кованая скамейка со столом и фонарными столбами оплетенные виноградной лозой

Отлично смотрятся на придомовой территории кованые стойки для фонарей, перила для мостиков через водоемы, навесы и крылечки, столики и скамейки. Да и саму беседку неплохо сделать из кованого прутка. Неожиданную для сурового металла легкость и воздушность придадут ей завитки и спирали, а витые опоры подчеркнут стремление ввысь.

Широко распространены сегодня и кованые мангалы, также дополняющие хозяйственное назначение эстетическим впечатлением. Собственно мангал теряется среди навеса, узорчатых стенок и опор, украшенной завитками крыши.

Также весьма популярны детали балюстрад, ограждений лестниц и балконов. Здесь также широко применяются завитки и спирали, причем не только как украшение, но и как конструкционный элемент. Весьма уместно выглядит скрученная вдоль продольной оси балясина, а угловые опоры часто выполняют из нескольких прутков, скрученных вместе. Также на торсионном станке делают т.н. «фонарик»- несколько изогнутых спиралью прутков, соединенных концами методом сварки.

Следующая область применения холодной ковки – детали декора помещений и мебели. Дверные ручки и шпингалеты, каминные инструменты и вешалки, стойки для зонтов и карнизы для гардин и портьер-здесь широко используются малые завитки и закрученные прутки. Мебель делают как садовую, не боящуюся осадков и смены сезонов, так и домашнюю, комбинируя металл с деревом и тканью.

Отличия холодной ковки от других способов металлообработки

В промышленности, в художественных и домашних мастерских широко используется много методов обработки металла:

  • Литье.
  • Горячая ковка.
  • Горячая и холодная штамповка.
  • Механическая обработка.

Основным отличием холодной ковки металла является использование склонности металлов к холодной пластической деформации, или изменению формы без нарушения целостности. Изменение формы происходит под оказываемым на металл механическим давлением.

Преимущества и недостатки холодной ковки

Технология холодной ковки обладает неоспоримыми преимуществами:

  • Малая трудоемкость.
  • Высокая производительность.
  • Низкая энергоемкость.
  • Низкие требования к квалификации и легкость освоения навыков работы.
  • Высокая повторяемость деталей в серии.
  • Возможность различных сочетаний базовых элементов для создания уникальных конструкций, узоров и орнаментов.

Метод холодной ковки позволяет быстро и экономично производить большие серии идентичных элементов, например, частей решеток или оград, и обойдется такая ограда в десятки раз дешевле, чем при изготовлении элементов методом горячей ковки.

Свойственны холодной ковке и некоторые недостатки:

  • Ограниченный набор операций и базовых элементов.
  • Ограниченный выбор исходных материалов: квадратный или сплошной пруток, профильный прокат, металлическая полоса.

Иными словами, если требуемую деталь можно сделать методом холодной ковки — хорошо, если она не является одним из базовых элементов- то придется выбрать другую технологию.

Основные приемы холодной ковки

Основных приемов холодной ковки несколько:

  • Сгибание. Включает простое сгибание прутка или профиля, сгибание в разных направлениях, сгибание в завиток, кольцо или пружину. Реализуется на таких станках, как гнутик, улитка, волна, твистер.

Процесс сгибания

  • Скручивание. Проводится скручивание заготовки или их группы по продольной оси. Позволяет получать витые элементы и навершия в виде фонариков. Реализуется на станках торсионного типа.

Процесс скручивания

  • Расплющивание. Представляет собой доведение формы конца прутка или трубы до вида «в гусиную лапку», двухстороннюю полуволну и «вчистую». Выполняется на штамповочных прессах и ручных прокатных станах.

Процесс расплющивания

Станки для холодной ковки

Ручные станки для холодной ковки можно сделать своими руками. Для этого надо иметь хорошо оборудованную мастерскую и средние навыки слесарных и сварочных работ, а также механической обработки металлов. Особо важные узлы, такие, например, как станина и подвижная опора гнутика, делаются из высокопрочной стали и без сверлильного и фрезерного станка изготовить их затруднительно.

Если таких станков в распоряжении домашнего мастера нет, то изготовление самых важных узлов лучше разместить на производстве.

В последнее время ведущие отечественные производители оборудования для ковки металла в домашних условиях предлагают широкие линейки ручных станков по вполне разумным ценам.

Гнутик

Приспособление гнутик предназначено для операции гибки. На массивной станине станка, расположенной вертикально или горизонтально, закреплены два неподвижных упора- с прижимными роликами. Между ними в пазу станины в поперечном направлении перемешается подвижный упор, снабженный накладкой, соответствующей желаемой форме изгиба. Заготовку закрепляют в неподвижных упорах прижимными роликами, с помощью червячной передачи подводят к ней подвижный упор и, продолжая вращать передачу рычагом или воротом, сгибая заготовку под требуемым углом.

Если к червячной передаче через редуктор присоединить электродвигатель и оснастить подвижный упор концевыми выключателями, можно получить функциональный аналог промышленного станка. Для этого потребуются навыки конструирования механизмов и электротехнических устройств и строгое соблюдение норм промышленной безопасности.

Улитка

Улитка, или твистер, служит для сгибания конца заготовки в плоскую спираль.

Самая простая конструкция улитки — это приваренный к массивному неподвижному основанию шаблон из толстой металлической полосы, повторяющий с небольшим припуском форму готового завитка. Конец прутка закрепляют в середине шаблона, и гибочным рычагом последовательно прижимают его к шаблону от центра к краям. Изготовление такого станка не требует дорогих комплектующих, но работа на нем сопряжена с большими физическими усилиями, и не всегда получается добиться идеальной формы изделия.

Более сложная конструкция улитки оснащается воротом и поворотным шаблоном-лемехом. Лемех состоит из нескольких звеньев на шарнирных соединениях, разгибающихся по мере поворота вала. Прижим заготовки к лемеху осуществляется валиком, двигающемся в продольном пазу в радиальном направлении от приводного вала. Валик прижимается с помощью рычага. На такой улитке можно навить до пяти витков спирали.

Волна

Для изготовления волн и зигзагов применяют станок Волна. Его также можно собрать своими руками, придется купить или заказать на производстве только самые высоконагруженные узлы — ролики, которые делают из инструментальной стали.

Наиболее простой способ изготовления волны — это добавить к улитке с воротом и поворотным лемехом специальный ворот для волн.

Центральный и обводной ролики делают сменным, чтобы можно было менять радиус изгиба. В водиле обводного ролика делают ряд отверстий, чтобы его можно было переставлять ближе или дальше к основному и менять, таким образом, шаг волны.

Глобус

Глобус служит для формирования из заготовки дуги фиксированного размера с большим радиусом. Такие элементы используют в качестве верхней части арок. В середине массивного основания на оси закрепляется гибочный рычаг с прижимным роликом и шаблон будущей дуги.

Заготовку фиксируют в начале шаблона и, двигая рычаг, прижимают роликом пруток к шаблону, формируя дугу. Используется редко, в тех случаях, когда необходимо создать большое количество дуг одного радиуса. Единичную дугу проще сделать на гнутике.

Фонарик

Станок имеет несколько названий — фонарик, корзинка, шишечка. Все они относятся к станкам торсионного типа. Один конец заготовки (или нескольких заготовок) зажимается в неподвижной оправке, другой — в подвижной, имеющей возможность движения вдоль продольной оси детали. Подвижную оправку начинают вращать рычагом, воротом или электроприводом. Происходит скручивание заготовки по продольной оси.

Таким способом получают весьма выразительную фактуру поверхности одиночного прутка.

При работе с несколькими прутками их закрепляют в оправке на равном расстоянии друг от друга и от продольной оси. После скручивания получившиеся спирали сваривают концами вместе и получается элегантная объемная фигура для украшения наверший решеток, карнизов и ручек каминных принадлежностей.

Твистер

Твистер предназначен для навивки объемных спиралей и представляет собой закрепленный на прочном основании отрезок трубы, по диаметру равный требуемой спирали. В нижней части приварено ушко — фиксатор для заготовки.

Ворот для навивки имеет прорезь для заготовки и упор, определяющий вертикальный шаг спирали. Вращая ворот вокруг трубы – оправки, мастер навивает восходящую спираль. Изменяя вылет упора, можно менять шаг спирали.

Лекало для кованых завитков чертеж. Ковка металла своими руками

Один из способов украшения участков — использовать кованные изделия. Очень декоративно смотрятся заборы, скамейки, беседки, перила для лестницы и другие подобные сооружения. Причем в большинстве случаев данные изделия не есть ковка в ее традиционном понимании. Чаще всего это сделано не в кузне и не при помощи молотка и наковальни, а при помощи некоторых устройств, которые позволяют создавать из металлических полос и квадратных прутков самые различные узоры и изделия. Для изготовления подобных изделий потребуются станки для холодной ковки. Часть из них можно сделать своими руками другую проще купить.

Ограды, перила для лестниц и балконов — тоже можно сделать своими руками
Перила для крыльца — украшение, а не исключительно утилитарное приспособление

Какие вообще устройства используются


Для холодной ковки характерны различные завитки, изгибы, витые прутки и т.п. Почти под каждый вид делают на отдельном приспособлении — определенном станке. Привод у них может быть ручной, а может — электрический. Для небольших объемов «для себя» применяют ручные станки для холодной ковки. Они хоть и не особо производительны, но намного проще в изготовлении. Если необходимо ставить изготовление «на поток» делают аналогичные устройства, но уже с электромоторами. В этом случае работать физически почти не нужно, но сложность изготовления приспособления возрастает в разы. В нашем материале поговорим о ручных станках для холодной ковки.

Какие же устройства используют:

Для начинающего мастера наиболее актуальный станок для холодной ковки — улитка. Только с его помощью можно сделать множество интересных вещей — начиная от забора и калитки и заканчивая скамейкой и другими подобными изделиями. На втором месте по степени необходимости торсионный станок. Он добавляет разнообразия в детали. Все остальные можно приобретать или делать по мере совершенствования и набора мастерства.

Самодельные «Улитки»

По сути это модернизированный ), но эти усовершенствования позволяют легко делать завитки из довольно толстых прутков (сечением до 10-12 мм) и повторять их с высокой степенью точности.

Конструкций эти станки для холодной ковки имеют несколько, но проще всего в реализации вариант с круглым столом, имеющем центральную ножку. К ножке подвижно закреплен рычаг с роликами на подшипниках на конце. Они облегчают процесс гибки.

Поверхность стола можно сделать из стального листа толщиной от 10 мм и больше. Для ножки можно использовать любую толстостенную круглую трубу. Важно сделать конструкцию устойчивой, так как будут прилагаться боковые усилия, потому нужны боковые стойки, распорки, а также устойчивое основание.

Чертеж станка для холодной ковки «Улитка»

Рычаг проще делать из квадратной трубы с толстой стенкой — не меньше 2-3 мм. Сечение трубы 25*40 мм или около того. Крепление рычага к ножке можно сделать на подшипнике, а можно просто взять небольшой кусок толстостенной трубы большего диаметра, надеть ее на ножку, а снизу приварить полосу-упор — чтобы рычаг вниз не падал. Вариант с подшипником дает более легкое движение, но при наличии смазки и второй вариант рабочий.

Важна еще форма рычага. Рычаг двойной, верхняя часть — рабочая, нижняя — опорная. Везде где есть соединения желательно доварить усиление, так как усилия значительные.

На столе закрепляется оправка или кондуктор — форма, по которой сгибаются завитки. Делают их разного диаметра — чтобы можно было делать разные по диаметру завитки. Такие оправки могут быть сборными — для формирования большего количества изгибов. В каждом таком образце должны быть стержни, которые устанавливаются в отверстия в столе. Так этот шаблон фиксируется. Также его форма должна быть разработана с таким учетом, чтобы конец прутка в ней хорошо фиксировался.

Часто оправки вытачивают из металлического круга подходящего диаметра при помощи болгарки, но есть варианты из металла с наваренными на него стальными пластинами, изогнутыми соответствующим образом.

Как сделать подобный станок для холодной ковки — в следующем видео. Там же неплохо описан способ доведения концов заготовки до приличного состояния — обычные необработанные края смотрятся очень грубо. Для их обработки есть специальное оборудование, но, как оказалось, можно справится и без него.

Торсионный станок

Как уже говорили эти станки для холодной ковки позволяют сделать на прутке продольные изгибы. Это относительно несложная конструкция. Основная задача — закрепить неподвижно один конец прутка, ко второму приделать рычаг, при помощи которого можно будет скручивать заготовку.

В качестве основы подойдет обрезок профилированной трубы с толстой стенкой (не менее 3 мм). Фиксатор можно сварить из тех же прутков, оставив квадратный просвет нужного диаметра. Можно использовать зажим для троса подходящего размера (можно найти в магазине такелажа). Любой из этих упоров приваривается к основанию.

Держатель для троса — отличный фиксатор для прутка

Далее надо каким-то образом обеспечить захват и кручение второй части заготовки. Можно это сделать при помощи двух подшипниковых узлов. Внутрь вставляется труба подходящего диаметра, с одной стороны к ней приваривается ручка — конструкция напоминает букву «Т». С другой стороны в трубе делают фиксатор: сверлят четыре отверстия, в них вваривают гайки под 12 или 14 болты. В результате получается неплохой фиксатор — болты закручивают после того, как вставили пруток.

Еще более простой станок для изготовления торсионов методом холодной ковки в следующем видео.

Видео про самодельные приспособления и станки для холодной ковки

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.

Кованые изделия в архитектуре и дизайне интерьера пользуются высокой популярностью с давних пор. Решетки на окна и для каминов, ограда или балясины лестниц, выкованные из металла, всегда выглядят изысканно и привлекательно. Сегодня, несмотря на современные технологии в обработке металлов, металлические изделия ручной ковки популярны как никогда. Конечно, ковка металла своими руками — дело не из легких, и без должной подготовки трудно сделать красивое кованое изделие. Но тем, кто хочет овладеть этим древним ремеслом и готов к тяжелой физической работе, придется ознакомиться с видами и технологией ковки металла, разбираться в металлах для ковки, понимать процесс ковки и уметь обращаться с инструментом кузнеца.


Ковка металла

Ковкой металла называется процесс обработки металлической заготовки с целью придания ей определенной формы и размера. Фактически существует два вида ковки — холодная и горячая. Выполняя ручную ковку металла необходимо разбираться в обоих видах ковки, так как каждый обладает своими преимуществами и недостатками.

В процессе горячей ковки заготовка подвергается нагреванию до определенной температуры, при которой металл теряет свою прочность и становится пластичным. Высокая пластичность является основным плюсом горячей ковки. Она позволяет легко придать металлической заготовке определенную форму и размер. Также горячая ковка позволяет использовать большинство технологий самой ковки, что выгодно сказывается на разнообразии вариантов работ.

Но нагрев металла имеет и свои недостатки. В первую очередь это необходимость обустройства специального кузнечного горна и затраты на топливо для него. Это может стать реальной проблемой для тех, кто хочет заниматься горячей ковкой металла своими руками в городских условиях. К тому же, работа с огнем достаточно опасное занятие и требует повышенной пожарной безопасности. Еще одним фактором, который может существенно повлиять на выбор вида ковки, являются специфические знания по температурным режимам для ковки металла.

В отличие от горячей ковки, холодная ковка металла не требует обустройства горна для нагрева металла. Вся суть холодной ковки заключается в придании формы металлической заготовке путем её изгибания, опрессовывания и сварки. Холодна ковка несколько проще по выполнению, и для обустройства мастерской не требуется много места. Весь процесс создания готового изделия не требует использования высоких температур, что весьма положительно сказывается на общей безопасности.

Но холодная ковка имеет один существенный недостаток. Все работы приходится выполнять с определенными заготовками-полуфабрикатами без возможности исправить свою ошибку. Конечно, это касается не всех работ холодной ковки, но в большинстве случаев испорченная заготовка годится разве что для металлолома или учебного пособия.

В любом случае, в независимости от вида ковки, придется достаточно плотно ознакомиться с рядом важных моментов. Во-первых, это касается металлов и температурных режимов для их плавки и ковки. Во-вторых, необходимо знать и разбираться в технологиях ковки металла. Ниже мы рассмотрим, какие технологические приемы используются для ковки и как они применяются в работе.

Металл для ковки

Ручная ковка металла — достаточно трудоемкое и сложное занятие, требующее использования определенных металлов, а точнее, металлов с определенными характеристиками. Для ручной холодной или горячей ковки наиболее важной характеристикой является пластичность металла, ведь именно от нее зависит простота и удобство изменения формы заготовки. Но стоит отметить, что пластичность и прочность металла взаимосвязаны между собой. При увеличении одной из этих характеристик вторая уменьшается. Поэтому так важно разбираться в характеристиках металла и знать о составе заготовки.

Важно! Существуют и другие, не менее важные характеристики металлов. Но так как мы рассматриваем ковку декоративных изделий, таких как решетки каминов, балясины, оградки и прочее, то нет необходимости сосредотачиваться на устойчивости к износу, красностойкости и прочем, а также на легирующих элементах.

Для декоративной ковки используют следующие металлы: медь, латунь, дюралюминий, сталь, а также другие медные, магниевые, алюминиевые и никелевые сплавы. По сути, для ручной ковки используют мягкий ковкий металл, который можно легко согнуть или придать ему определенную форму. Для того чтобы подобрать наиболее легкий ковкий металл, необходимо заглянуть в Марочник Стали и Сплавов. В нем можно найти детальное описание всех металлов и сплавов с их характеристиками и составом.

Несмотря на то, что самый ковкий металл — это медь и её сплавы, мастера предпочитают использование черных металлов для холодной и горячей ковки. Такая позиция обусловлена высокой стоимостью цветных металлов. Ведь на ковку металла цена в большей степени зависит от стоимости изначальной заготовки, и не каждый может позволить себе приобрести ограду или балясины из меди. Выбирая мягкий черный металл для ковки, необходимо ориентироваться на стали с минимальным содержанием углерода, порядка 0,25 %. А также с минимальным количеством вредных примесей, таких как хром, молибден, сера и фосфор. Кроме этого следует избегать конструкционных и инструментальных сталей с высоким содержанием углерода от 0,2 % до 1,35 %. Такие стали наименее пластичны и плохо поддаются сварке.

Выбирая тот или иной металл, необходимо использовать Марочник Стали и Сплавов. Но если доступа к нему нет, то можно воспользоваться приведенными ниже таблицами для определения содержания углерода в стали. Сам процесс определения довольно прост, достаточно поднести заготовку к работающему точилу и посмотреть на сноп искр, а затем сравнить его с показателями в таблице.

Сегодня благодаря промышленному производству металла отпала необходимость в создании заготовок для ковки своими руками. Современные кузни используют уже готовую заводскую продукцию для холодной ковки. Наиболее часто используемые размеры заготовок следующие: 30х45 мм, 40х45 мм, 10х10 мм, 12х12 мм, пруты сечением 10 мм, 12 мм, 16 мм, 25 мм, 30 мм, 50 мм, листовой металл толщиной от 3,5 до 6 мм, круглые трубы 1/2″, 3/4″, 1″, профильные трубы от 20х20 мм до 30х30 мм.

Инструмент для ковки металла

Выполнение любых работ по ковке металла невозможно без специального инструмента. Кузнечный инвентарь для горячей ковки достаточно разнообразен и включает в себя наковальню, горн, различные молоты, клещи и прочее. Инструмент для холодной ковки несколько попроще и состоит из нескольких специальных станков. Конечно, современный инструмент, такой как сварочный аппарат, болгарка и шлифмашинка, используется как в холодной, так и в горячей ковке. Зная о назначении того или иного инструмента, можно правильно выполнять любые работы.

Инструмент для горячей ковки
  • Горн
    . Без него в горячей ковке никак не обойтись. Ведь именно в нем заготовка может нагреваться до температуры 1400 °C. В большинстве своем горн представляет собой печь, рассчитанную на высокие температуры и с поддувом.
  • Наковальня
    . Этот инструмент является опорой, на которой выполняется ковка. Сама наковальня имеет несколько видов, среди которых наиболее популярной является двурогая наковальня весом 200 кг. Но вес может колебаться от 150 до 350 кг.

  • Шпераки
    . При выполнении различной художественной и декоративной ковки используются именно шпераки. Они имеют множество различных видов, и каждый мастер может изготавливать их под себя. Общей чертой любого шперака является то, что они вставляются в квадратное отверстие наковальни или закрепляются в деревянное бревно. На фото ниже приведены наиболее распространенные шпераки.
  • Кувалда
    и Ручник
    . Это основной инструмент кузнеца. Кувалда весит от 4 до 8 кг и служит для нанесения сильных ударов. В зависимости от типа работ и толщины заготовки подбирается и вес кувалды. Ручник весит от 0,5 до 2 кг. Используется для придания окончательной формы изделию.
  • Клещи
    . Горновые клещи второй по значимости инструмент. Без них невозможно удержать горячую заготовку для обработки. Существует несколько видов горновых клещей под определенный профиль и размер заготовки. На приведенном ниже фото изображены горновые клещи различной формы.
  • Фасонные молотки
    . При выполнении художественной ковки требуется создавать загнутые заготовки или заготовки определенной формы. Для этого используются фасонные молотки. Они могут быть как нижними, на которых производится обработка, так и верхними. Вариантов фасонных молотков множество и у каждого мастера они свои. На фото ниже изображен основной вспомогательный инструмент.

Кроме описанных выше, используются различный измерительный инструмент, такой как обычная рулетка
, двойной кронциркуль
, кузнечный наугольник
, шаблоны
и калибры
. Выбор кузнечного инструмента огромен, весь перечислить представляется затруднительным, поэтому у каждого мастера есть свой набор лишь необходимого и часто используемого инструмента.

Инструмент для холодной ковки
  • Гнутик
    (фото ниже). Это базовый инструмент холодной ковки. Как следует из названия, он позволяет гнуть металлическую заготовку под определенным углом. В дополнение гнутик позволяет создавать дуговые элементы определенного радиуса.
  • Улитка
    . Название говорит само за себя. При помощи улитки можно создавать различные спиралевидные декоративные элементы. Спираль выполняется под определенный шаблон, который при необходимости можно сменить на другой, с меньшим или большим радиусом.

  • Фонарик
    . Этот станок предназначен для создания декоративного элемента с одноименным названием.
  • Волна
    . Позволяет создавать волнообразные элементы. При протаскивании прута через этот станок на выходе получается красивая синусоидальная заготовка.
  • Твистер
    . По принципу работы этот станок схож с Фонариком, но в отличие от него твистер лишь скручивает заготовку вдоль оси.
  • Станок для колец
    . Как во всех предыдущих станках название говорит за себя.

Кроме описанных выше существуют еще универсальные станки для клепки, резки, опрессовки и придания объема. Все описанные выше станки можно изготовить как самостоятельно, так и приобрести в магазине. Конечно, самодельные приспособления для холодной ковки будут несколько уступать по качеству заводским, но это компенсируется уникальностью созданных с их помощью элементов. Для изготовления станков холодной ковки чертежи можно найти как в свободном доступе, так и купить у специалистов.

Важно! Станки для холодной ковки могут быть ручными или снабжены электродвигателями. Несмотря на наличие передаточных шестерен, ручная холодная ковка довольно трудоемкое и долгое занятие, и для получения больших объемов кованых элементов лучше оборудовать станок электродвигателем.

Отдельно стоит отметить промышленные станки для холодной ковки. На подобные станки холодной ковки цены порядка 6000 у.е., но один такой станок может выполнять практически все технологические операции холодной ковки. Примером может служить станок Мастер 2 компании «МАН». На демонстрирующем холодную ковку видео можно увидеть возможности этого станка.

Ковка металла своими руками

В процессе ковки для придания заготовке определенной формы используются различные приемы и методы ковки. Для выполнения каждого из них используется определенная технология и инструмент для ковки металла. Технология ковки металла горячим и холодным методом существенно отличается. Как уже отмечалось, для горячей ковки требуется нагрев заготовки для изменения её формы, а при холодной ковке заготовка лишь изгибается. На основании этого и выделяются основные технологические приемы, зная которые можно смело браться за ковку металла своими руками.

Холодная ковка металла своими руками

Выполняется холодная ковка своими руками достаточно легко и особых усилий не требуется. Все работы разбиты на несколько этапов: создание эскиза или чертежа будущего изделия, закупка материалов и сам процесс ковки металла.

Чертеж можно создать в специальной компьютерной программе, приобрести уже готовый или нарисовать от руки. Можно найти для холодной ковки чертежи бесплатно. Для этого достаточно обратиться к мастерам, которые уже не первый год занимаются ковкой, и попросить один или два чертежа для тренировки. По сути, чертеж преследует несколько целей. Во-первых, чтобы знать какие элементы потребуется изготовить путем холодной ковки. Во-вторых, имея на руках такой проект, можно рассчитать количество и тип металлических заготовок, таких как пруты, профильные трубы и прочее. В-третьих, чертеж потребуется для сборки всех элементов в единое целое.

Отдельно необходимо рассмотреть элементы холодной ковки, из которых состоит проект. Сегодня можно найти довольно много различных кованых элементов, но их все можно объединить в несколько классических групп.

  • Лапки
    . Этот элемент представляет собой раскатанный в какой-либо форме конец металлического прута. В эту группу входят так называемые Пики. Несмотря на заостренный конец, Пики изготавливаются по схожей технологии.

  • Завитки
    . В эту группу входит несколько распространенных элементов: волюта, червонка и улитка. Волюта
    или Баранка
    представляет собой прут, концы которого загнуты в одну сторону. Червонка
    — прут, концы которого загнуты в разные стороны. Этот элемент иногда называют «долларом» из-за его схожести со знаком американской валюты. Запятая
    или Улитка
    — простой завиток, один конец которого загнут, а второй прямой.

  • Кольца
    . Создается этот элемент довольно просто: на болванку станка накручивается прут круглого или квадратного сечения, в результате получается пружина, которую затем разрезают на отдельные кольца.

  • Торсион
    . Этот элемент довольно легко узнать по винтовому скручиванию вдоль оси. Вариантов торсионов довольно много и одним из самых распространенных является такой элемент, как Фонарик, а также простой винтообразный прут для решетки или ограды.

Весь процесс изготовления элементов холодной ковки основывается на следующих общепринятых технологиях ковки — гибка, закручивание, вытяжка.

Вытяжка
— это технология, которая заключается в увеличении длины заготовки путем уменьшения её сечения. В холодной ковке используется один из вариантов вытяжки — раскатка. Именно с её помощью создаются различные лапки и пики. Для создания лапок используется специальный раскаточный станок. Конец заготовки заводится внутрь и затем запускается механизм раскатки, в результате конец получается расплющенным с рельефом или без него. Для изготовления пик используют прессовочный станок. Процедура та же, но в результате конец получается раскатанный и опрессованный в определенной форме.

Гибка
. Эта технология ковки заключается в загибании концов либо другой части заготовки под определенным углом. Сама гибка выполняется практически на всех станках холодной ковки. Процесс гибки можно проследить при изготовлении заготовки на станке Улитка. Вначале конец заготовки помещается внутрь специального шаблона и затем загибается под определенным углом. Эти работы выполняются на станке Улитка.

Закручивание
. Эта технология ковки подразумевает скручивание заготовки вдоль своей оси. В холодной ковке этот процесс можно наблюдать при использовании станка Твистер, на котором создаются различные торсионы. Для этого один конец заготовки помещается в тиски, а второй конец проворачивается вдоль оси. Отдельно стоит выделить элемент Фонарик. Для него используют два и более прута, которые вначале скручивают вдоль оси, а затем вдоль оси сжимают, в результате прутья в определенном месте расходятся в стороны.

Сборка всех элементов в единую конструкцию
выполняется при помощи сварки на специальном сборочном столе. Сегодня сварочный аппарат общедоступен и является обязательным инструментом современных кузнецов. Самодельная холодная ковка довольно распространена среди начинающих мастеров и частных предпринимателей. Она не требует особых знаний, навыков и больших помещений для работы.

Холодная ковка своими руками: видео-урок
Горячая ковка металла своими руками

По сравнению с холодной, ручная горячая ковка намного сложнее и требует от мастера опыта в обращении с инструментом и хорошей физической подготовки. Работы выполняются в несколько этапов: создание эскиза или чертежа, закупка материалов и ковка.

По сути, разница между горячей и холодной ковкой заключается в технологических процессах обработки металла. Во-первых, это касается способа обработки. Во-вторых, для горячей ковки можно использовать практически любые металлические заготовки. Но для удобства принято использовать уже готовые пруты квадратного и круглого сечения. В-третьих, в художественной горячей ковке отсутствуют какие-либо рамки для элементов готового изделия. Конечно, можно придерживаться создания классических элементов ковки — завитков, лап, пик и прочего, но горячая ковка позволяет использовать весь потенциал воображения мастера, что раскрывает неограниченные возможности. Все изделия из металла ковки горячим способом создаются с помощью следующих технологий обработки металла: осадка, вытяжка, гибка, закручивание, разрубка, насечение рисунка и набивка рельефа.

Осадка
применяется при ковке металла для увеличения поперечного сечения всей заготовки или её части. При ковке в зависимости от необходимости проводится полный или местный нагрев заготовки для осадки.

Вытяжка
заключается в увеличении длины заготовки путем уменьшения её сечения. Это можно выполнять как путем нанесения ударов кувалдой или ручником, так и с помощью раскатки металла между валов на станке. В отличие от холодной ковки создание пик при помощи вытяжки требует точных и аккуратных ударов.

Гибка
. Эта операция выполняется для придания заготовке загнутой формы. При этом следует учесть, что гибка толстых заготовок может повлечь их искажение и для придания первоначальной формы необходимо выполнить осадку. Для гибки заготовки применяют различные шпераки, рог наковальни, фасонные молотки и кондукторы.

Закручивание
. Данная технология ковки подразумевает скручивание заготовки вдоль своей оси. Как и в холодной ковке, заготовку зажимают в тиски и проворачивают. Но в отличие от холодной ковки, можно нагревать заготовку локально, что дает возможность легко делать локальное закручивание.

Такие технологии ковки как разрубка
, насечение рисунка
и набивка рельефа
применяются в художественной ковке с использованием зубил. Края горячих заготовок, в зависимости от проекта, рассекаются и закручиваются клещами. Также пока заготовка раскаленная, на её поверхности набивается различный узор.

При горячей ковке металла важно знать температурные режимы нагрева. Это поможет более качественно обрабатывать металл. Ковка черного металла выполняется при 800 — 1250 °C. Конечно, измерять градусником раскаленную заготовку будет невозможно и для определения температуры придется ориентироваться по её цвету. В приведенной ниже таблице указаны температуры и цвет заготовки из черных металлов.

Горячая ковка металла: видео-урок

Ковка металла своими руками — дело довольно увлекательное, требующее постоянного совершенствования. Это касается в первую очередь создания различных художественных и декоративных элементов. Тем, кто только начал заниматься ковкой, придется немало потрудиться, чтобы их работы имели идеальную форму и высокое качество.

Давайте рассмотрим виды приспособлений и фигуры, которые можно получить с их помощью. Мы подготовили для вас чертежи и тематические видео. Также рассмотрим последовательность изготовления станка для холодной ковки своими руками.

Если вы только собираетесь организовать мастерскую холодной ковки и хотите избежать больших расходов, то самостоятельное изготовление станков и приспособлений поможет создать свой маленький бизнес без чрезмерных затрат.

Основные приспособления и станки

Станки для холодной ковки предназначены в основном для гибки по дуге или углом, а также для скручивания. Они могут быть ручные или с электрическим приводом.

Основные виды станков и приспособлений для холодной ковки:

  • «Гнутик»
  • «Твистер»
  • «Улитка»
  • «Глобус»
  • «Волна»
  • «Фонарик»

Приспособление «Гнутик»

Покупной или сделанный самостоятельно «Гнутик» — универсальное приспособление, позволяющее получить дугу или угол из прута. Он представляет собой основание с ползуном, на котором закреплен упор с углом (90° или другим по необходимости) и двумя цилиндрическими неподвижными упорами. Перемещая ползун и угловой упор, прут сгибается под углом. Для получения дуги предусмотрен третий цилиндр, вращающийся на противоположной от углового упора стороне.

Приспособление может быть выполнено на горизонтальной или вертикальной платформе.

Аксонометрия приспособления «Гнутик» — вертикальное расположение

Чтобы смасштабировать размеры, приводим чертёж нижней планки этого «Гнутика».

Планка нижняя

Это приспособление — универсальное. С помощью насадок на нем можно не только гнуть, но и резать, и пробивать отверстия. Но это уже будет следующим шагом.

Получение дуги на «Гнутике»

Получение угла на «Гнутике»

Так выглядит самодельный «Гнутик»:

Приспособление «Твистер»

«Твистер» — инструмент для скручивания прутков, в основном квадратного сечения, вдоль продольной оси. Это несложное приспособление может быть ручным и с электроприводом. Принцип действия: закрепляются оба конца прута, потом одно крепление начинает проворачиваться, скручивая металл до необходимой формы.

Внешний вид покупного ручного «Твистера»

Посмотрите фото самодельного «Твистера» с электроприводом, собранного с использованием электрооборудования бывшего в употреблении:

Для изготовления «Фонариков» и «Шишек» существует специальный станок, но для начала можно использовать и «Твистер», как это показано на видео (англоязычное, но всё предельно понятно).

Видео 1. Как сделать заготовку под «Фонарик» на «Твистере»

Приспособление «Улитка»

Инструмент «Улитка» предназначен для получения завитков (или спиралей) и «валют» (S-образных деталей). Встречаются различные конструкции.

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

В результате должно получиться такое приспособление:

Ещё одна лёгкая конструкция, чтобы гнуть прокат сечением до 12 мм:

1 — сегмент улитки; 2 — эксцентрик; 3 — ручка; 4 — основание; 5 — направляющие полозья; 6 — ось; 7 — ползун; 8 — гайка оси; 9 — ось крепления ролика; 10 — ролик; 11 — приводная ось; 12 — направляющая эксцентрика; 13 — центральный сегмент улитки; 14 — барашек эксцентрика; 15 — основная ножка; 16 — соединительный штифт сегментов улитки; 17 — корректирующий винт; 18 — соединительное ухо сегментов улитки

Часто приспособление «Улитка» делают на опоре, особенно если гнуть нужно толстый прокат.

Несколько полезных видеоматериалов по самодельных станкам «Улиткам».

Вариант с массивным основанием на опоре:

Видео 2. Изготовление основания

Видео 3. Изготовление улитки

Видео 4. Работа станка

Вариант настольного приспособления:

Видео 5. Часть 1

Видео 5. Часть 2

Подробнее о таких конструкциях мы поговорим ниже.

Приспособление «Глобус»

Такое устройство внешне похоже на школьный транспортир и предназначено для изготовления дуг с большим радиусом изгиба из полосы, квадрата, круга или шестигранника. Сначала загибом фиксируется один конец заготовки, потом она изгибается по всей длине по шаблону. Принцип действия чем-то похож на работу закаточной машинки для консервации.

Внешний вид приспособления

Видео 6. Работа на «Глобусе»

Пользуясь исключительно мускульной силой, дугу большого диаметра можно изготовить на шаблоне, прикрученном или приваренном к верстаку. На нём хорошо гнуть полосу, трубу тонкостенную и т. д.

Шаблон

Приспособление «Волна»

Получить волнообразные изделия из заготовки круглого, квадратного, шестигранного сечения или трубки можно на приспособлении «Волна». Деформация заготовки происходит между вертикальными валками прокручиванием.

Приспособление волна и полученные изделия

Видео 7. Приспособление в действии

Приспособление «Фонарик»

На этом станке изготавливают заготовки элементов «Фонарики» или «Шишки», которые могут состоять из 4-х, 6-ти, 8-ми и более прутков. По принципу действия станок похож на «Твистер», но тут заготовки изгибаются вокруг направляющего вала, что формирует более правильную и точную конфигурацию изделия.

Приспособление «Фонарик»

Видео 8. Работа приспособления для изготовления «Фонарик»

Приспособление для холодной ковки элемента «Хомут»

Элемент холодной ковки «Хомут» предназначен для фиксирования между собой других элементов конструкции.

Приспособление для гибки «Хомута» можно выполнить по прилагаемым чертежам.

Приспособления для выполнения «гусиной лапки»

«Гусиная лапка» — расплющивание с нанесением красивых насечек концов заготовок для придания большей изящности конструкции или с целью уменьшения толщины для различных соединений.

Концы элементов оформлены «гусиной лапкой»

Эту операцию можно выполнить при помощи станка с матрицей или приспособлением и тяжелым кузнечным молотом на наковальне. Оба варианта мы даем в виде видеоматериалов.

Видео 9. Станок для изготовления «гусиной лапки»

Видео 10. Приспособления для ковки «гусиных лапок»

Видео 11. Подробный процесс изготовления штампа

Ниже прокатный станок для выполнения той же операции.

Станок для прокатки «гусиной лапки» (расстояние между вальцами регулируется).
Материалы для прокатного станка: шестерни и валы — запчасти от комбайна б/у

Принцип действия

Изготовление «Улитки» с приводом

«Улитка» с электроприводом облегчает изготовление завитков и «валют». Особенно это ценно, когда работа не «для души», а для изготовления большого количества однотипных изделий на потоке при работе на заказ.

Ниже приведены этапы сборки станка для гиба прута максимальным сечением 10х10 мм. Двигатель мощностью 0,5 КВт/1000 об/мин работает при этом на пределе своих возможностей. Выполняет 6 оборотов вала в минуту. Сегменты улитки выточены из круглой болванки Ст.45 без термообработки высотой 25 мм и толщиной 20 мм. Улитка насажена на вал на подшипниках от заднего колеса мотоцикла — 7204. Поддерживающий ролик закреплён жёстко в пазу. Между двигателем и редуктором установлены шкивы.

Ниже приведены чертежи сегментов улитки.

Элемент улитки 1

Элемент улитки 2

Элемент улитки 3

Центральный элемент улитки

Для более массивного прута (от 12 мм) мощность двигателя должна составлять более киловатта. На фотографиях ниже представлен станок с двигателем мощностью 2,2 кВт, 1000 об/мин, дающий выход на валу около 10 об/мин. Это уже станок для профессионального использования. Применён бывший в употреблении редуктор, матрица вырезана из заготовки толщиной 30 мм — самый трудоёмкий процесс.

Для холодной ковки ещё понадобятся наковальня и молот. Горн не нужен, он требуется только для горячей ковки.

Совет! Перед началом работ начертите эскиз будущей конструкции в натуральную величину. Это поможет корректировать элементы и не запутаться при сборке.

Комментариев:

Комментариев:

Как выполняется декоративная ковка своими руками? Изделия, изготовленные посредством декоративной ковки, имеют роскошный внешний вид, отличаются оригинальностью и неповторимой красотой. Холодная художественная ковка металла может производиться самостоятельно в домашней мастерской.

В настоящее время очень популярны эксклюзивные предметы, изготовленные художественной ковкой, они представляют собой шедевры декоративного искусства. Мастер, который освоил искусство художественной ковки, может изготовить своими руками кованые ограды и калитки, красивую отделку балконов, мебели, мангалов и других предметов для дома и дачи, не только для своей семьи, но и для друзей и знакомых.

Изделия холодной ковки очень популярны и высоко ценятся. Поэтому овладение навыками декоративной ковки может стать неплохим способом пополнить семейный бюджет.

В чем заключается холодная ковка металла

Инструменты для холодной ковки: молот, гнутик, улитка, твистер, волна, объемник и другие.

Для выполнения декоративной холодной ковки необходимо выделить специальную мастерскую. Для производства работ понадобятся инструменты для гнутья металла. В мастерской должно быть хорошее освещение.

Холодная художественная ковка металла представляет собой сгибание металлических прутов небольшого диаметра при помощи простого оборудования.

Такой способ создания кованых изделий является более простым, чем горячая ковка, для которой требуется сложное оборудование и знания кузнечного дела. Многие кованые изделия, выполненные горячей ковкой, можно создать и методом холодной художественной ковки.

Наиболее сложным этапом холодной ковки является сварка готовых деталей. Ее выполняют после того, как будут изготовлены изделия из гнутых металлических прутов. После сварки зачищают сварочный шов и красят готовую конструкцию. Поэтому, чтобы освоить искусство холодной ковки, необходимо обладать навыками сварщика.

Сначала мастер создает на бумаге эскиз готового изделия, а затем по намеченному чертежу изготавливает все детали и узоры сгибанием металлических прутьев.

Вернуться к оглавлению

Инструменты для холодной декоративной ковки

Наковальня: а – рог; б – хвостовик; в – лицо; г – углубление для пробивания отверстий; д – отверстие для установки подкладного инструмента; е – площадка для рубки металла; ж – башмак.

Материалы и инструменты:

  • металлические пруты;
  • сварочный аппарат;
  • специальные трафареты;
  • краска.

При помощи такого оборудования можно изготовить около 10 квадратных метров изделий в день. Ручные приспособления для холодной ковки являются достаточно прочными. С их помощью можно изготавливать различные кованые узоры.

Приспособления для ковки можно изготовить своими руками. Они обладают различными возможностями.

Первое приспособление – гнутик. С его помощью мастер изгибает металлический прут под определенным углом и выполняет полукруг заданного диаметра.

Фонарик создает кованые изделия в форме фонаря.

Улитка создает различные завитки, изгибы, спирали и другие узоры.

Объемная заготовка необходима для создания объемных деталей.

Волна придает изделиям волнообразную форму.

Твистер предназначен для закручивания прута относительно параллельной прямой.

Основные процессы холодной ковки – это пресс и гнутье. Эта работа выполняется без нагрева металла. Материал сгибают в холодном виде.

Прочность готовых изделий повышается, а гибкость их снижается.

Чтобы повысить прочность конструкции, между каждым этапом ковки выполняют термическую обработку материала.

Кованые изделия можно выполнять автоматически на станках. Ручная работа не уступает механизированной по прочности и красоте готовых изделий.

При выполнении холодной ковки при помощи одного трафарета можно изготавливать много изделий. При горячей ковке трафареты не применяют.

Холодную ковку можно осуществлять с металлом небольшой толщины, потому что изгибать толстый материал невозможно без подогрева.

Методом декоративной ковки можно изготовить следующие изделия:

  • фигурные решетки;
  • узоры для ограждений и ворот;
  • предметы мебели;
  • отделку для мебели;
  • сувениры;
  • оправы для зеркала;
  • подставки для цветов, свеч, посуды;
  • украшения зданий;
  • перила, козырьки.

Вернуться к оглавлению

Изготовление кованой подставки для цветов своими руками

Различные приемы гибки: а, б, в – с помощью подложек; г – в вилке; д – на гибочной плите.

Материалы и инструменты:

  • сварочный аппарат;
  • металлическая труба;
  • металлические полосы;
  • корпус для вазы;
  • трафареты;
  • краска;
  • кисть;
  • бумага;
  • карандаш;
  • угольник;
  • линейка.

Сначала делают эскиз будущей конструкции с соблюдением размеров. Чертеж создают в масштабе 1:1.

Благодаря этому можно уточнить количество необходимых деталей и обеспечить правильную сборку изделия.

При помощи чертежа настраивают оборудование.

Затем определяют необходимое количество металла.

Для изготовления подставки в виде вазы для цветов берут металлическую трубу диаметром 30 мм и 10 металлических полос размерами 4х50 мм, а также корпус для основы.

После этого приступают к изготовлению деталей. Дизайн конструкции зависит от того, при помощи каких трафаретов будет выполняться изделие.

Способы скручивания: а – в тисках с ограничительной трубой; б – двумя клещами; в – в тисках; г – с неподвижным закреплением двух концов.

Эскиз поможет правильно изготовить конструкцию вазы. Трафареты придадут изделию оригинальную узорчатую форму.

После изготовления деталей по трафаретам приваривают все детали к одной трубе, которая станет основой вазы.

Для начала не нужно изготавливать слишком много мелких деталей, так как это создаст определенные трудности при сварке.

Затем выполняют шлифовку сварного шва.

Готовое изделие необходимо окрасить.

На этом изготовление подставки для цветов своими руками закончено.

Чеканка и ковка металла выполненная своими руками

Особенности и применение технологии холодной ковки

Холодная ковка представляет собой процесс воздействия на металл, состоящий из последовательного выполнения определенных операций, к которым прежде всего относятся прессование и гнутье. В результате использования данной технологии материал без нагревания изгибается и принимает нужную форму. Стоит отметить, что в ходе процесса увеличивается прочность металла, однако уменьшается его пластичность, поэтому для облегчения деформации материала между операциями проводится специальная термообработка. Отсутствие необходимого нагрева позволяет без труда автоматизировать данную технологию, однако холодная ковка металла сделанная своими руками, которая осуществляется с помощью специального оборудования и инструментов, также позволяет создать уникальные и прочные изделия самого различного назначения.

Оборудование для холодной ковки

Стоит отметить, что благодаря холодной обработке металла можно производить детали высочайшего качества, кроме того, увеличивается точность процесса. Для работы можно использовать специальные трафареты, создавая таким образом нужное количество одинаковых заготовок, что довольно сложно осуществить при горячей ковке. При этом все производимые изделия отличаются высокой прочностью. Однако стоит обратить внимание, что данная технология не позволяет обрабатывать толстые металлические элементы, ведь у материала есть предел, после достижения которого его просто невозможно согнуть без нагревания.

С помощью холодной ковки можно самостоятельно создавать следующие металлические конструкции:

  • забор или его отдельные элементы;
  • предметы интерьера – стулья, столы, кровати;
  • декоративные элементы – рамы для зеркал, решетки для камина, подставки под цветы, подсвечники;
  • защитные решетки;
  • элементы фасада – перила, козырьки.

Оборудование для холодной ковки металла позволяющее работать своими руками

Чтобы заниматься холодной ковкой металла, необходимо приобрести ручной инструмент и сварочный аппарат (подойдет даже сварочный аппарат для дома). При помощи специального оборудования можно производить как объемные, так и плоские изделия. Большим преимуществом всех приспособлений для холодной ковки, к которым относится “Гнутик”, “Улитка”, “Фонарик”, “Волна”, “Твистер” и некоторые другие модели, является простота в использовании, надежность и высокая производительность. Приведем описание самого популярного оборудования, которое используется для данной технологии.

Так, одним из основных инструментов для холодной ковки является так называемый “Гнутик”, который осуществляет сгибание металла. Спиральные завитки создаются с помощью “Улитки”, при этом данный инструмент может работать лишь с теми деталями, диаметр которых не превышает 12 миллиметров. Что касается “Фонарика”, то он производит переплетенные композиции из прутков диаметром до 30 миллиметров. В свою очередь “Волна” дает возможность создавать волнообразные элементы, а также позволяет обрабатывать трубки малого сечения, шестигранники и круги. Еще один вид оборудования под названием “Твистер” осуществляет кручение прутка вдоль своей оси, в результате чего заготовка приобретает форму спирали.

Создание изделий из металла с помощью холодной ковки

Если у вас есть необходимые инструменты и материалы, а также определенные навыки работы с ковкой, вы можете приступить к изготовлению выбранной композиции из металла. Большим преимуществом технологии холодной ковки является отсутствие необходимости оборудовать помещение под мастерскую, ведь благодаря несложным в эксплуатации ручным инструментам кузню можно организовать в подвале или гараже. Процесс создания металлического изделия проходит в несколько этапов:

1. Ковка металла выполненная своими руками всегда начинается с прорисовки эскиза. При создании рисунка очень важно указать точные размеры изделия, что поможет вам определиться с количеством необходимого материала и произвести правильную настройку оборудования.

2. Теперь необходимо посчитать, сколько металла понадобится для ковки. Например, для изготовления цветочной подставки можно взять одну трубу диаметром 15 на 15 миллиметров, около 10 полос диаметром 4 на 20 миллиметра, а также вазон для основы.

3. Можно начинать подготовку деталей. Окончательный вид цветочницы ограничивает только ваша фантазия, металлические полосы в зависимости от желаемого результата можно обработать на любом ручном инструменте, например, “Волне” или “Гнутике”. Работать с оборудованием для холодной ковки достаточно просто, в данном случае важно лишь правильно выставить все настройки.

4. Теперь необходимо приварить обработанные детали, а полученную в результате конструкцию закрепить на металлической трубе, которая будет выполнять роль стойки. Будьте аккуратны при сварке тонких элементов – при отсутствии соответствующих навыков в них можно прожечь ненужные отверстия.

5. Теперь необходимо обработать швы, а само изделие отшлифовать и покрасить.

Чеканка по металлу

Одной из популярных разновидностей холодной ковки является художественная чеканка. Данная техника предполагает нанесение на металл определенного изображения путем давления на поверхность материала. Процесс обработки металла осуществляется с помощью различных чеканов, например, канфарника или лощатника, в качестве подсобных инструментов используются чеканные молотки, подложки, слесарные инструменты и устройства для насмолки.

Чеканка по металлу выполненная своими руками начинается с разработки эскиза, который выполняется на бумаге. Далее из металла вырезается заготовка, которая имеет небольшие, около 40 миллиметров, припуски по сторонам. Следующий этап, который называется насмолка, предполагает применение доски с углублением, которая заливается смолой. После застывания смолу оплавляют паяльной лампой, после чего на нее накладывают заготовку для чеканки. Далее эскиз прикладывают к заготовке и точечно переводят на нее рисунок с помощью канфарника. На данной этапе осталось лишь обвести изображение специальными расходниками.

Теперь необходимо воспользоваться лощатников, чтобы выровнять поверхность и немного опустить фон. Следующее действие – это отжиг заготовки, для которого металл прогревают горелкой, отделяют от смолы и дают остыть. Далее следует чеканка рельефа, которая должна осуществляться с обратной стороны. На этом этапе нужно применять в качестве подложки войлок или резину. Осталось лишь еще раз отжечь пластину и подвергнуть ее окончательной химической или механической обработке.

Холодная ковка с помощью нехитрых приспособлений позволяет создавать необычные изделия, которые украсят собой ваше жилище или загородный участок. Данная технология может воплотить в жизнь самые смелые задумки, при этом результат во многом зависит от знаний и опыта мастера, поэтому чтобы изготавливать красивые замысловатые конструкции, необходимо постоянно тренироваться и совершенствовать свои умения.

Холодная штамповка

Этот процесс представляет собой разновидность штамповки штампом. Процесс холодной штамповки может быть разных типов, например, холодная высадка, гибка, холодное волочение, для получения разнообразного ассортимента продукции. Важнейшими компонентами процесса холодной штамповки являются материал и форма штампа, материал заготовки, смазка и температура.

Холодная ковка обычно выполняется при комнатной температуре или при температуре, при которой микроструктура металла не меняется.Это процесс сжатия, при котором металлическим заготовкам придают пластическую форму с помощью фигурных штампов, сжимая их между штампами.

Процесс начинается с того, что заготовка прутка с химической смазкой вдавливается в закрытую матрицу под очень высоким давлением. Затем металл течет и принимает желаемую форму. В качестве материала могут использоваться сплавы нижнего конца и углеродистые стали, нержавеющая сталь серий 300 и 400, отдельные алюминиевые сплавы, бронза и латунь. Мы постоянно стремимся оптимизировать производственные процессы и снизить затраты.В этом направлении сейчас все чаще используются такие методы, как численный анализ и моделирование.

Методы холодной штамповки: Холодную штамповку можно выполнить с помощью следующих трех процессов.

Прямая экструзия:

В этом процессе металл течет в направлении силы удара. Уменьшает диаметр пули за счет увеличения ее длины. Обычно используется для изготовления ступенчатых цилиндров и валов.

Обратная экструзия:

Здесь поток металла противоположен силе толкателя.Он создает полые детали. Типичное применение для массового производства.

Осадка или заголовок:

В этом процессе металл течет перпендикулярно силе толкателя, увеличивая диаметр и уменьшая длину. Обычно используется для изготовления застежек.

Применение процесса холодной штамповки

Детали, которые будут выкованы с помощью этого процесса, наиболее рентабельны при весе 10 фунтов или меньше. Преимущество имеет место интеграция таких конструктивных элементов, как встроенные фланцы и выступы.Холодная поковка очень популярна в автомобильной промышленности для производства деталей рулевого управления и подвески, антиблокировочных тормозных систем, осей, бит, ступиц сцепления, шестерен, шестерен, штифтов, ступенчатых и промежуточных валов и втулок.

Холодная штамповка — низкотемпературный процесс обработки металла с низким энергопотреблением

По мере того, как экологически чистые методы производства становятся все более популярными, энергоэффективная технология холодной штамповки хорошо справляется с жарой.

Производство металлов и манипуляции с ними издавна ассоциировались с высокими температурами.С тех пор, как человек перестал использовать природные материалы, такие как дерево и камень, и то, что, вероятно, было случайным открытием, приготовлением пищи на огне или в гончарной печи, большая часть производства металла осуществлялась в процессах, в которых используются температуры в диапазоне От 300 до 1600 ° C.

Таким образом, вы можете быть удивлены, узнав о холодной штамповке, альтернативном процессе ковки металлов при температуре, близкой к комнатной. Холодная штамповка или холодная обработка — это любой процесс металлообработки, при котором металлу придают форму ниже его температуры рекристаллизации, обычно при температуре окружающей среды.

В журнальном столике A15 от Atlas Manufacturing используется черненая холоднокатаная сталь с бронзовыми вставками для ножек и конструкции — Изображение предоставлено Atlas Manufacturing

Какие материалы можно подвергать холодной деформации?

Холодная штамповка — это простой процесс, при котором производит металлические детали при низких температурах без удаления какого-либо материала . Материалы, которые могут быть подвергнуты холодной штамповке, включают, помимо прочего: углеродистую сталь, латунь, свинец, нержавеющую сталь, медь, легированные стали, алюминий, бронзу, никелевые сплавы и драгоценные металлы.

Алюминий, медь и нержавеющая сталь — это некоторые из материалов, подходящих для холодной штамповки — изображения Рене Мюллера через NEST

Для чего я могу использовать холодную штамповку?

Как и другие методы обработки металлов, холодная штамповка широко применяется. Его можно использовать для создания больших плоских листов, сложных гнутых форм, металлических труб, головок винтов и резьбы, заклепочных соединений и многого другого. . В дополнение к мелким деталям, таким как винты, гайки и болты, также можно манипулировать металлами в более крупном масштабе, такими как компоненты кузова, структурные компоненты и открытые панели, используемые в автомобилях.

Хотите узнать больше о изделиях, созданных из металла? Не пропустите экологичный надувной язык дизайна Zieta для стильной металлической мебели.

A11 Стол от Atlas Industries, столешница из орехового дерева с черненой сталью холодной штамповки с бронзовыми вставками — Изображения Джона Халперна через Atlas Industries

Стол AD7 от Atlas Manufacturing использует массив белого дуба и холод -формованные стальные ножки — Изображение Рича Гиллигана через Atlas Manufacturing

Дайте мне пошаговое описание

Это немного сложно.Вкратце, методы холодной штамповки обычно подразделяются на четыре основные группы : сжатие, гибка, волочение и резка, каждая из которых имеет разные этапы производства для достижения желаемого результата.

Как правило, в процессе всегда используется один и тот же метод помещения прутка материала в матрицу и последующего сжатия ее второй закрытой головкой. Деформация начинается при комнатной температуре и изменяет форму и размер исходной детали до тех пор, пока она не принимает форму штампа.

В процессе холодной штамповки всегда используется один и тот же метод помещения прутка материала в матрицу с последующим сжатием ее второй закрытой матрицы.

Каковы плюсы и минусы холодной штамповки?

Само собой разумеется, что холодная штамповка намного безопаснее и менее опасна из-за низких температур — условий, которые также улучшают конечный материал. В отличие от горячей обработки, холодное формование может улучшить качество и производительность, поскольку этот процесс вызывает искажение кристаллических зерен и включений вслед за течением металла.

Это может фактически привести к упрочнению конечного продукта и созданию анизотропных свойств материала, что сделает металл более жестким и прочным. К другим преимуществам можно отнести тот факт, что менее энергоемок, чем производство с традиционной высокотемпературной обработкой.

Но устойчиво ли ?

Поскольку этот метод менее энергоемкий, холодное формование более устойчиво, чем другие методы . Короткие производственные циклы также делают его менее затратным по времени и менее расточительным за счет методов формы сетки.В целом, производство в больших масштабах может привести к значительной экономии, особенно при использовании таких дорогих материалов, как медь, никель, золото, тантал и палладий.

Можно делать дома?

К сожалению, для холодной штамповки требуется тяжелое оборудование и твердые инструменты , что делает его пригодным только для крупносерийного производства. Другой, более существенный недостаток заключается в том, что холоднокованые металлы менее пластичны, что делает их непригодными для определенных типов.

Кроме того, из-за зернистой структуры, которая придает материалу прочность, в готовой детали могут возникать нежелательные остаточные напряжения. Важно отметить, что экструзия холодной штамповки, например, требует термической обработки для устранения возможных дефектов, включая трещины, затвердевание трещин или стропил.

Современные инструменты для камина от Atlas Manufacturing из черненой холодногнутой стали — Изображение предоставлено Atlas Manufacturing

Хочу узнать больше!

Есть несколько ресурсов, которые могут пригодиться, когда дело доходит до получения знаний о холодной штамповке. Если вы хотите узнать больше, посмотрите эти :

• Основные этапы холодной штамповки
• 2,5-часовой онлайн-курс и полдня онлайн-семинар по холодной штамповке
• История холодной штамповки стали STRUCTURE MAG
• Информационный документ по холодной штамповке от компании точного машиностроения Dawson Shanahan
• Программное обеспечение для моделирования процессов холодной штамповки

Узнайте больше о дизайнерах, создающих невероятные изделия из металла, не пропустите «Написание истории металла» — интервью с Де Кастелли.

Холодное формование можно использовать для создания больших плоских листов, сложных гнутых форм, металлических труб, головок винтов и резьбы, заклепочных соединений и многого другого — Изображение через Flaig Hommel Холодное формование требует тяжелого оборудования и твердых инструментов, что делает его пригодным только для крупносерийное производство

Холодная штамповка методом холодного течения

Процесс холодной штамповки

На протяжении всей истории холодная ковка или холодная штамповка как производственный процесс вызывали повышенный интерес и стали одним из наиболее широко используемых методов изготовления деталей.Текущий энергетический кризис, нехватка материалов и рост затрат в совокупности заставили задуматься о большей эффективности производства деталей. Преимущества холодногнутых деталей могут уменьшить влияние этих проблем на производственный процесс.

Два основных типа стали для холодной экструзии — это прямая и обратная экструзия. Основная цель холодного экструдирования — максимально быстро и экономично изготавливать детали. Процесс экструзии позволяет сохранить сталь и дает прекрасные возможности для массового производства.Показанная выше свеча зажигания является отличным примером способности холодной ковки экономить материал, поскольку готовая деталь фактически содержит большую часть материала из заготовки. Корпуса свечей зажигания производятся миллионами каждый год с использованием процесса экструзии.

Холодная ковка — это обработка металла при комнатной температуре. Деформационное упрочнение, также называемое деформационным упрочнением, происходит во время холодной штамповки из-за дислокаций.
в металлической кристаллической структуре. Предел текучести материалов не снижается, пластичность не повышается, деформационное упрочнение происходит быстро.Все эти факторы крайне затрудняют холодную ковку. Требуется большое усилие, и иногда требуется несколько операций для получения более сложных форм. Однако при правильной смазке срок службы инструмента значительно увеличивается по сравнению с горячей или теплой ковкой. Структура зерен более прочная, и многократное упрочнение путем термообработки не требуется из-за деформационного упрочнения, происходящего в процессе формования.

История холодной штамповки Процесс холодной штамповки был разработан в Германии незадолго до окончания Второй мировой войны.Он использовался для производства артиллерийских снарядов и других боеприпасов для войны. После войны процесс перешел в руки американцев, и ряд американских фирм подхватили эту идею. Сначала большая часть работ здесь была сосредоточена на производстве корпусов, но …. подробнее

Материалы для холодной штамповки Как черные, так и цветные металлы можно подвергать холодной штамповке. Способность ковать эти металлы и степень возможной деформации во многом зависят от химического состава и свойств сплава после отжига.Такие свойства, как твердость и пластичность, являются критическими свойствами при определении формуемости металла. Важно знать, что механические свойства материалов …. подробнее

Методы холодной штамповки Наиболее часто используемые методы холодной штамповки — это прямая и обратная экструзия. Оба требуют сочетания свойств для удовлетворения требований экструзии. Свойства материала являются одними из наиболее важных свойств, которые следует учитывать при принятии решения об использовании процесса холодной экструзии.Помимо экструзии, есть много других методов, которые могут использоваться …. подробнее

Преимущества холодной штамповки
Улучшенное использование материала, снижение энергии ковки и устранение
процессы обработки с высокой точностью ковки — это лишь несколько причин, чтобы
рассматривать холодную ковку как альтернативу другим способам изготовления. В
текущий энергетический кризис, нехватка материалов и рост затрат в совокупности
сила рассмотрения большего…. еще

Промышленное применение холодной штамповки во всем
история, холодная штамповка или холодная штамповка как производственный процесс
увидел растущий интерес и стал одним из самых
широко применяемые методы изготовления деталей. Текущая энергия
кризис, нехватка материалов и рост затрат объединились
заставить задуматься о большей эффективности
…. подробнее

Наши возможности Детали, которые мы изготавливаем, обычно варьируются от 1 унции до 5 фунтов с максимальным
длина детали 12 дюймов.Мы формируем детали за пределами этих параметров
в зависимости от типа и места необходимой деформации. У нас есть
гидравлические и механические прессы от 8 до 1200 тонн.
…. подробнее

Горячая штамповка меди, латуни и бронзовых сплавов

Что такое горячая штамповка?

Горячая ковка — это процесс ковки, определяемый в зависимости от температуры заготовок для ковки. При горячей штамповке материал может сохранять свою деформированную форму при охлаждении, потому что металлы пластически деформируются выше их температуры рекристаллизации.

Желаемая окончательная форма, достигаемая горячей штамповкой, достигается с помощью гидравлических или пневматических молотов, прессов и другого подобного оборудования, которые сжимают нагретый металл в штампе. Матрицы, используемые при горячей штамповке, должны изготавливаться на заказ в соответствии с дизайном клиентов. После нагрева заготовка становится более податливой, поэтому горячая штамповка позволяет получать более сложные формы, чем холодная штамповка, что делает возможным широкий спектр геометрических форм деталей. Но допуски на размеры горячей штамповки обычно не такие жесткие, как у холодной штамповки.

Процесс горячей штамповки начинается с кованого металлического слитка. Металл нагревают до тех пор, пока он не достигнет температуры пластической деформации, которая может достигать 1200 ° C в зависимости от металла, и такая высокая температура должна поддерживаться на протяжении всего процесса горячей ковки. По мере формирования и формы материала его зернистая структура разрушается и гомогенизируется на более мелкие зерна, что увеличивает предел текучести, пластичность и ударную вязкость материала.

После процесса горячей штамповки горячие кованые заготовки необходимо некоторое время охладить при комнатной температуре.Следует соблюдать осторожность в процессе охлаждения, так как слишком быстрое охлаждение горячих поковок может привести к короблению. По сравнению с процессом литья, в процессе горячей штамповки образуется мало отходов материала или вообще не происходит его, что делает его одним из наиболее эффективных процессов формования металла.

Горячая штамповка меди, латуни и бронзовых сплавов

Горячая штамповка не ограничивается только стальными и алюминиевыми деталями, она также может использоваться для производства медных, латунных и бронзовых сплавов. Горячая штамповка из меди, латуни или бронзы представляет собой качественные детали, которые выгодно отличаются по целостности материала, допускам на размеры и отделке поверхности по сравнению с изделиями, изготовленными с использованием других процессов металлообработки.В результате деформации горячая латунная ковка обеспечивает превосходную плотность и отсутствие дефектов. Формовка под действием тепла и давления в точных замкнутых штампах обеспечивает точность размеров, всегда повторяемость от детали к детали и от партии к партии. Превосходная обработка поверхности с чистым глянцевым внешним видом достигается с помощью поковок из меди и латуни.

Преимущества поковок из латуни, меди и бронзы

Поковки из меди, латуни и бронзы предлагают инженерам уникальные преимущества, с которыми не могут сравниться другие металлы.Можно выбрать различные медные сплавы, чтобы использовать следующие уникальные характеристики:

  • Хорошая прочность
  • Высокая электрическая и теплопроводность
  • Превосходная коррозионная стойкость
  • Высокая пластичность
  • Превосходная обрабатываемость
  • Отличные характеристики соединения и покрытия
  • Превосходные характеристики полировки и отделки
  • Немагнитные свойства
  • Искробезопасность

CFS Copper Forging Company имеет все комплекты оборудования для горячей штамповки в различных тоннах, что позволяет нам производить горячую штамповку из меди, латуни и бронзы разного веса.Кроме того, с полной возможностью механической обработки мы можем поставлять нашим клиентам готовые обработанные медные поковки. Компания находится в городе Нинбо, Китай, поэтому клиенты нашей компании могут пользоваться большими ценовыми преимуществами на свои поковки. Просто свяжитесь с нами, если вам нужна горячая поковка из меди, латуни или бронзы.

Холодная штамповка против горячей штамповки: плюсы и минусы

Холодная ковка — важный процесс, используемый для придания формы и упрочнения металлов. Чтобы лучше понять, как это работает, важно сначала понять, что такое ковка и что предлагает каждый тип ковки.

Что такое ковка?

Ковка — это производственный процесс, в ходе которого цельнометаллическая заготовка деформируется, а затем изменяет форму с помощью сжатия. В отличие от других методов придания формы металлу, ковка дает создателю больше контроля над конечным результатом, поскольку зернистость металла деформируется, повторяя новую форму. Это означает, что кузнец может решить, какие части нового металлического предмета будут самыми прочными. В результате кованая деталь прочнее, чем такая же деталь, созданная путем литья или механической обработки.

Для ковки используются различные инструменты, в том числе более традиционные молот и наковальня, а также промышленное использование молотов, приводимых в действие электричеством, паром или гидравликой. Сегодня ковка в основном выполняется с помощью машин на промышленном уровне и является мировой отраслью.

Ковка бывает «горячей», «теплой» или «холодной». Независимо от температуры, используемые методы и машины могут быть классифицированы как одно из следующих:

  • Ударная ковка: использование ковочных молотков и винтовых прессов
  • Ковка под давлением (вращательное движение): использование гидравлических и механических машин
  • Ковка под давлением (поступательное движение): использование прокатных станов
  • Ковка под давлением (комбинация поступательного и вращательного движения): флоппиннинг и орбитальная ковка

Что такое холодная ковка?

Холодная штамповка, также называемая холодной штамповкой, — это процесс, который происходит при температуре около комнатной, а не при более высоких температурах, таких как теплая и горячая штамповка.Для этого заготовку помещают между двумя штампами и толкают штампы до тех пор, пока металл не примет их форму. Из-за трения, создаваемого процессом, температура кованного металла может фактически подняться до 250 ° C или 482 ° F. Холодная ковка имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества холодной ковки

Поскольку этот процесс происходит без предварительного нагрева металла, он дает много преимуществ и часто используется в автомобильной промышленности.Например, это часто более экономично, чем другие процессы, поскольку конечный продукт не требует особой отделки, если вообще не требует. После этого также почти не остается лишнего материала, так как вес нетто исходного металла примерно такой же, как вес готового продукта. В дополнение к отсутствию лишнего материала штампы, используемые при холодной штамповке, служат дольше, чем при более горячих процессах, что означает меньшее количество замен.

Еще одно преимущество состоит в том, что, хотя пластичность металла снижается во время процесса холодной ковки, металл значительно увеличивает как текучесть, так и предел прочности.Поскольку он не нагревается, зерно металла сохраняет свой размер и меняет направление, чтобы соответствовать изменению формы самой детали, что приводит к увеличению прочности.

Недостатки холодной ковки

Главный недостаток холодной ковки заключается в том, что ее нельзя использовать для каждого металла, потому что некоторые типы с большей вероятностью потрескаются или сломаются во время процесса. Например, в то время как некоторая сталь может быть выкована при комнатной температуре, типы стали с содержанием углерода не превышают.5% и выше не могут.

Еще один недостаток — холодная ковка позволяет создавать только определенные формы. Эти формы обычно более простые и производятся серийно. Если вы ищете нестандартную металлическую деталь, для достижения желаемого результата, вероятно, лучше подойдет другой процесс.

Чем он отличается от горячей штамповки?

Самая очевидная разница между холодной и горячей ковкой — это температура. В отличие от холодной ковки, которая начинается при комнатной температуре или близкой к ней, горячая ковка происходит, когда металл нагревается выше температуры рекристаллизации.Обычно это чрезвычайно высокая температура, например, сталь нагревается до 1150 ° C или 2202 ° F, а медные сплавы до 700-800 ° C или 1300-1470 ° F, что составляет примерно 75% от температуры плавления. Эти высокие температуры необходимы для предотвращения деформационного упрочнения металла в процессе ковки. При таких температурах металл находится в пластичном состоянии, технически остается твердым, но гораздо более пластичным.

Горячая ковка обычно выполняется посредством процесса, называемого штамповкой, что означает, что нагретый металл помещается в пресс, а затем сжимается между штампом и инструментом.

Преимущества горячей штамповки

Поскольку процесс ковки происходит при высоких температурах, пластиковый металл пластичный и легко поддается формованию. Во время горячей штамповки можно создавать сложные формы и конструкции, в отличие от холодной штамповки, где это может быть чрезвычайно сложно. Если вы хотите изготавливать металлические детали по индивидуальному заказу, горячая ковка — лучший вариант, так как они податливы перед закалкой. Этот метод идеально подходит для создания трехмерных и сложных форм.

В отличие от холодной ковки, которая иногда требует дополнительного нагрева металла снаружи для придания ему нужных свойств, поверхность металла, кованная при высоких температурах, идеально подходит для большинства видов отделочных работ.

Горячая ковка также идеально подходит для металлов с высоким коэффициентом деформируемости, поскольку целостность металла не нарушается из-за высокой температуры. Этим металлам можно легко придать форму, не замечая в нем никаких дефектов, что делает их прочными и пластичными.

Недостатки горячей штамповки

Недостатком горячей ковки по сравнению с холодной ковкой является то, что некоторые металлы могут деформироваться, если не следить за их нагревом, ковкой и затем охлаждением. Это означает менее точные допуски, чем у металла, кованного методом холодной штамповки.

Горячая ковка также часто бывает дороже холодной ковки из-за термической обработки, необходимой для начала процесса ковки, а также из-за процесса охлаждения, предотвращающего коробление. Эту термообработку лучше всего проводить в автоматическом режиме, особенно в промышленных масштабах, что может привести к дополнительным первоначальным затратам на покупку инструментов.

В конечном итоге, выбор процесса зависит от того, какой продукт вам нужен, и от типа металла, который вы будете использовать. Оба метода ковки могут быть эффективными способами упрочнения ваших металлических заготовок и придания им необходимого конечного продукта.

Для получения дополнительной информации о том, как GK может поддержать процесс ковки, ознакомьтесь с нашим оборудованием или поговорите с нашими экспертами сегодня!

Горячая, теплая и холодная штамповка (различия и сравнение)

Ковка — это процесс, при котором металлическому объекту придают другую форму за счет локализованных сжимающих сил. Хотя ковка была признана жизнеспособным методом металлообработки тысячи лет назад, она по-прежнему остается распространенным ремеслом в металлообрабатывающей промышленности.В ранних цивилизациях ковка в основном использовалась для создания боевого оружия, инструментов и ювелирных изделий, но теперь существует множество методов ковки, доступных для создания металлических изделий для ряда современных отраслей промышленности. Эти отрасли включают сельское хозяйство, строительство, аэрокосмическую и автомобильную промышленность.

Разнообразие рынка поковок свидетельствует о настраиваемом аспекте кузнечной промышленности. Например, процесс ковки можно проводить при различных температурах в зависимости от физических свойств конкретных материалов и задействованного оборудования.Поскольку температура играет такую ​​важную роль в процессе ковки, она фактически используется для классификации методов ковки. Эти методы ковки известны как горячая ковка, теплая ковка и холодная ковка. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, но они выбираются на основе предполагаемого применения готового продукта и предельных затрат, а не просто потому, что одно превосходит другое.


Что такое горячая штамповка? (Применение и преимущества)

Кузнец горячая ковка с помощью молотка.[CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons В терминологии ковки металлический объект, который необходимо деформировать, обычно называют заготовкой или заготовкой. Готовое изделие называется ковкой. В некоторых методах ковки, особенно в горячей штамповке, заготовка помещается в кузницу, тип очага, который нагревает металл до желаемой рабочей температуры, прежде чем можно будет приступить к процессу формования. Когда заготовка достигает необходимой температуры, инструменты, такие как кузнечные молотки и ковочные прессы, можно использовать для формования или деформации заготовки с приданием ей новой формы или конструкции.

Горячая штамповка — наиболее известный процесс штамповки. Он работает при температуре выше заданной температуры рекристаллизации металла на протяжении всего процесса, чтобы поковка сохраняла свою новую форму после охлаждения. Этот высокотемпературный процесс изменяет зернистую структуру заготовки, разбивая ее на более мелкие зерна. Нагрев металла выше температуры его рекристаллизации или пластической деформации предотвращает деформационное упрочнение материала. Горячая ковка позволяет изготавливать сложные металлические конструкции, которых невозможно достичь при более холодных процессах ковки при более низких температурах.Этот метод не только изменяет внешний вид исходного металла, но также увеличивает его пластичность и вязкость как конечного продукта.

Диапазон температур горячей штамповки

Горячая штамповка обычно проводится с металлами, которые имеют высокий коэффициент пластичности, чтобы предотвратить их повреждение в процессе деформации. Некоторые из этих металлов включают углеродистую сталь, титан, медь, алюминиевые сплавы и никелевые сплавы. Некоторые металлы могут быть подвергнуты только горячей ковке из-за их жестких физических свойств.Температура рекристаллизации стали может составлять от 400 до 700 ° C, но температура горячей штамповки стали может достигать 1200 ° C. Из-за высоких температур, при которых происходит этот процесс, заготовка становится более податливой, и ей можно придавать сложные формы. После того, как поковка полностью сформирована, следует строгий процесс охлаждения, чтобы придать поковке новую форму. Хотя в этом процессе необходимо быстрое охлаждение, слишком быстрое охлаждение материала также может повредить готовую деталь.С этим процессом охлаждения нужно обращаться очень осторожно, чтобы предотвратить деформацию поковки.

Оборудование для горячей штамповки и материалы

Оборудование, необходимое для горячей штамповки, может варьироваться в зависимости от области применения готового продукта. Штампы представляют собой металлические блоки, которые подвергаются механической обработке и содержат штампы, которые используются для производства штамповок. Эти штампы обычно состоят из верхней и нижней штампов и обычно изготавливаются на заказ, чтобы соответствовать желаемой форме клиента для использования в методе горячей штамповки.Ковка бывает закрытой и открытой. В методе открытой матрицы используются матрицы, которые не полностью закрывают заготовку, тогда как метод закрытой матрицы полностью закрывает заготовку. Ковочный пресс также можно использовать для одновременного приложения большого давления ко всей заготовке. Ковочные молотки прикладывают силу к определенным участкам заготовки.

Поскольку метод горячей штамповки сильно зависит от температуры, штампы и другие инструменты предварительно нагреваются, чтобы ограничить снижение температуры заготовки во время процесса, когда она находится в контакте с штампами.Это снижение температуры объясняется кондуктивной теплопередачей. Практика нагрева оборудования до той же температуры, что и заготовка, привела к развитию специального метода ковки, известного как изотермическая ковка, типа ковки в закрытых штампах. Изотермическая ковка включает нагрев металла и штамповки до той же температуры в вакууме, чтобы избежать снижения температуры из-за теплопроводности. Вакуумная среда также ограничивает любые реакции окисления, которые могут происходить между металлической заготовкой и атмосферными газами.Другой способ избежать окисления — это покрыть заготовку стеклянным покрытием внутри печи для предотвращения загрязнения или подать в печь инертный газ. Если происходит окисление заготовки, это может привести к образованию накипи, что приведет к повреждению готового продукта.

Преимущества Недостатки
  • Детали могут иметь сложную конструкцию
  • Детали можно настроить
  • Заготовка имеет хорошую пластичность
  • Заготовка может быть большого размера
  • Готовый продукт имеет большую вязкость и прочность
  • Минимальные металлические отходы
  • Низкие нагрузки на штамповочный пресс
  • Увеличение эксплуатационных расходов / затрат на электроэнергию
  • Окончательная зернистая структура неоднородна
  • Возможность коробления при охлаждении
  • Окисление может привести к образованию накипи
  • Качество поверхности более шероховатое по сравнению с холодной штамповкой
  • Меньшие допуски
  • Неблагоприятные условия труда

Что такое теплая ковка? (Применение и преимущества)

Теплая ковка обычно используется для автомобильных деталей, таких как шестерни и валы.

Процесс теплой ковки имеет характеристики, аналогичные как горячей, так и холодной ковке, и является самым последним разработанным методом ковки. Этот процесс происходит при температуре выше температуры деформационного упрочнения заготовки, но ниже температуры, при которой происходит образование окалины. Отсутствие масштаба позволяет приблизить допуски в готовом продукте.

Диапазон температур теплой ковки

В зависимости от физических свойств отдельной детали температура горячей ковки может составлять от 650 до 1000 ° C.Детали с более простой конструкцией могут изготавливаться при температурах от 740 до 770 ° C, ниже температуры, при которой происходит фазовый переход. Однако детали, изготовленные при таких температурах, должны пройти процесс термической обработки после ковки, чтобы обеспечить сохранение своей новой структуры при остывании.

Оборудование для горячей штамповки и материалы

Поскольку температуры теплой штамповки обычно ниже, чем температуры, используемые при горячей штамповке, заготовка становится менее податливой во время этого процесса, а сложные формы труднее изготовить.Теплая поковка также отличается меньшими допусками, чем холодная ковка. Самыми распространенными металлами, которые используются при теплой ковке, являются стальные сплавы. Горячая ковка облегчает деформацию стальных сплавов, чем при холодной штамповке, и может иметь лучшие допуски, чем те, которые сделаны при горячей штамповке. Эти преимущества способствовали более широкому использованию метода изготовления горячей штамповки, особенно при создании крупносерийных автомобильных деталей.

Оборудование, используемое при теплой штамповке, должно быть спроектировано таким образом, чтобы обеспечить соответствующий срок службы инструмента для увеличения экономии.Это оборудование должно соответствовать размеру и качеству обрабатываемых материалов, которые будут выкованы этим методом. Для увеличения срока службы штампы следует поддерживать в хорошем состоянии на протяжении всего срока их службы.

Преимущества Недостатки
  • Более низкие нагрузки на штамповочный пресс, чем при холодной штамповке
  • Качество поверхности хорошее
  • Гибкие формы
  • Более высокая пластичность заготовки, чем при холодной штамповке
  • Соответствует требованиям к деталям большого объема
  • Требуются квалифицированные инженеры для разработки соответствующей оснастки
  • Более высокие нагрузки на штамповочный пресс, чем при горячей штамповке
  • Строгий контроль температуры
  • Затраты на электроэнергию, связанные с отоплением
  • Более низкая точность, чем холодная штамповка

Что такое холодная ковка? (Применение и преимущества)

Холодная штамповка — это эффективный процесс производства более легких компонентов, таких как гайки, болты и винты.

Холодная штамповка осуществляется при температуре ниже температуры рекристаллизации металла, часто при комнатной температуре или близкой к ней. Поскольку холодная ковка часто проводится при гораздо более низких температурах, чем горячая или теплая ковка, заготовка в этом процессе сопротивляется деформации. Следовательно, этот процесс обычно требует промежуточных этапов отжига между деформацией заготовки, чтобы минимизировать деформационное упрочнение во время процесса ковки. Отжиг — это процесс, при котором заготовка упрочняется за счет ее нагрева и последующего медленного охлаждения для снятия внутренних напряжений.Поскольку температура процесса холодной ковки близка к температуре закалки заготовки, образование окалины из-за реакций с атмосферными газами не является проблемой для этого метода. С другой стороны, заготовка не так податлива во время процесса деформации, как при использовании других методов, поэтому для придания формы заготовке требуются более высокие нагрузки прессования.

Диапазон температур холодной штамповки

Известно, что методы холодной штамповки имеют лучшую точность размеров по сравнению с методами горячей штамповки.Эта особенность связана с тем, что заготовка деформируется почти по форме конечного продукта. Холодные поковки не нужно охлаждать после ковки, потому что они уже изготовлены при температурах, близких к температуре их затвердевания. Горячие и теплые поковки могут подвергаться усадке при затвердевании, что не является проблемой при холодной штамповке. Хотя заготовка остается в твердом состоянии при холодной ковке, напряжение от трения между заготовкой и оборудованием, используемым для ее деформации, может привести к тому, что температура заготовки может достигать 250 ° C.В результате метод холодной ковки обычно используется с более мягкими металлами, такими как алюминий, медные сплавы и низколегированные стали, которые обычно весят менее 50 фунтов. Более мягкие металлы легче формовать при более низких температурах и требуют меньшего давления ковки.

Оборудование для холодной штамповки и материалы

Холодная штамповка связана с высокой производительностью. Условия работы не только более благоприятны при комнатной температуре, но и энергоэффективны.Эта среда также обеспечивает эффективность производства больших объемов продукции. Процесс холодной штамповки, как и другие, улучшает механические характеристики заготовки. Готовый продукт обычно прочнее исходного материала. Кроме того, размеры конечного изделия холодной ковки являются наиболее точными из всех других методов ковки.

Оборудование, используемое при холодной ковке, аналогично другим методам ковки, но матрицы должны быть изготовлены из материалов с высоким сопротивлением, чтобы уменьшить износ во время процесса ковки.Следовательно, инженерное проектирование важно при разработке подходящего оборудования для этого процесса. Высокие затраты, связанные с оборудованием, перевешиваются более длительным сроком эксплуатации.

Преимущества Недостатки
  • Недорого
  • Минимальные отделочные работы
  • Образование чешуек встречается редко
  • Хорошее качество поверхности
  • Более строгие допуски по сравнению с другими методами ковки, детали почти нетто-формы
  • Справляется с высокими нагрузками и нагрузками на штамп
  • Подходит для высоких нагрузок и нагрузок на матрицу
  • Минимальные затраты на электроэнергию
  • Требуется большее давление для деформации
  • Сложный дизайн сложно реализовать
  • Перед поковкой на заготовке не должно быть окалины
  • Заготовка не такая податливая
  • Возможны напряжения от ковки
  • Повышение стоимости более прочного оборудования

Холодное формование vs.Горячее формование металлических деталей

Jones Metal Products с 1923 года уделяет большое внимание разработке и качеству деталей. Мы считаем, что для клиентов важно понимать различные процессы обработки металлов давлением, чтобы помочь им сделать лучший выбор поставщика. Хотя мы не оказываем услуги горячей штамповки в Jones Metal Products, мы стараемся быть в курсе других процессов в нашей отрасли. Как горячая, так и холодная штамповка придают металлу окончательную форму, но не каждый металл может быть получен любым из этих способов.Сегодня мы подробнее рассмотрим разницу между горячей и холодной штамповкой.

Холодное формование

Во время холодной штамповки металлическому элементу придается форма, близкая к комнатной температуре. Он может нагреваться на несколько градусов, но в целом металл можно нагревать только слегка. Компания Jones Metal Products имеет богатый опыт холодной штамповки, как традиционной штамповки, так и гидроформовки.

Наш метод штамповки включает штамповочный инструмент с внутренней и наружной резьбой; металл зажимается между двумя матрицами до тех пор, пока он не примет желаемую форму.Эти штампы относительно дороги в изготовлении, но имеют длительный срок службы. Наши машины могут наносить до 40 и более ударов в минуту. Такой ремонт позволяет повысить эффективность и рентабельность при больших объемах производства.

При гидроформовке, более медленном методе формования, используется только один штамп. Резиновая диафрагма и изнашиваемая накладка прижимаются к матрице в формовочной камере. Поскольку для формирования этих деталей используется давление жидкости, контакт металла с металлом меньше; Это сокращает количество необходимых отделочных операций, что экономит время и деньги.Высококачественная нержавеющая сталь и титан могут быть легко подвергнуты холодной формовке с помощью гидроформовки, что обеспечивает экономию затрат по сравнению с другими методами.

Горячее формование

Пресс для горячей штамповки похож на печь, в которой находится штамп, который помещается внутри коробки. Духовку необходимо нагреть до 2000 градусов, что может занять около часа, чтобы ударить по матрице. Затем материал зажимается между охватываемой и охватывающей частями матрицы. После первого прессования деталь охлаждается. Горячая штамповка производит около двух единиц в час, что делает его идеальным для небольших, детализированных заказов из материалов, которые не могут быть подвергнуты холодной штамповке.Например, поскольку титан марки 5 6Al-4V не поддается холодной деформации, альтернативой является горячее формование.

Найдите правильный процесс формования для вашего проекта

Наши клиенты, которые используют холодную штамповку как альтернативу горячей штамповке, говорят нам, что детализация, более короткие сроки и более низкие затраты являются достаточно значительными, чтобы сделать холодную штамповку своим предпочтительным методом штамповки. Мы хотим помочь вам добиться большего; пришлите нам чертеж своей детали или позвоните по телефону 888-868-6535, чтобы поговорить с одним из наших экспертов.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *