Приспособы для холодной ковки. Станок для холодной ковки своими руками: чертеж и видео

Люди давно подметили, что разогретому в кузнечном горне металлу можно придать практически любую форму. Кованые изделия отлично смотрятся в любом интерьере. Они могут быть элементом декора как деревянных, так и каменных коттеджей.

Среди владельцев частных домов вряд ли найдётся такой человек, который не хотел бы иметь кованую ограду, перила или лестницу. Но, несмотря на множество плюсов, изделия, полученные при помощи горячей ковки – процессе, при котором металл под действием высокой температуры становится пластичным, из-за высокой цены доступны не всем. Есть альтернатива – холодная ковка металла. Главный её плюс не только низкая цена, но и доступность технологии для самостоятельного повторения.

Холодная ковка металла – это процесс, при котором металл не подвергается нагреву, а форма изделию придаётся за счёт его гибки, опрессовывания, и сваривания из нескольких заготовок.

Некоторые специалисты считают название «холодная ковка» не совсем правильным. По их мнению, ковкой можно назвать только процесс пластичной деформации раскалённого металла. Но название этого способа металлообработки прижилось. Более того, пользователи считают, что в ряде случаев, холодная ковка металла может стать достойной заменой ковке горячей. Так ли это на самом деле мы расскажем в сегодняшнем материале.

Особенности холодной ковки

Существует расхожее мнение, что изделия полученные методом гнутья выходят однообразными, больше похожим на фабричную штамповку, поставленную на поток. Однако практика показывает, что при надлежащем подходе, с помощью холодной ковки можно создавать настоящие авторские работы.

Чаще всего методом холодной ковки металла делают:

• решётки на окна;
• элементы козырьков, перилл и навесов для входной группы;
• декоративные элементы для заборов ворот и калиток;
• фигурные ножки для столов и стульев;
• элементы декора: подставки под цветы, каминные решётки, обрамление картин, зеркал и т.д.

Под художественную – горячую ковку металла, выдаются изделия полученные методом холодной деформации на специальном оборудовании, в дальнейшем сваренных в одно целое: элементы забора, ограды или калитки. Причём, непосвящённый человек, сразу и не поймёт, каким способом ковки было изготовлено это изделие.

Леший 2 пользователь FORUMHOUSE

На мой взгляд, кованые элементы выполненные методом холодной деформации (гнутья), смотрятся ничуть не хуже тех же элементов выполненных вручную – горячей ковкой. А стоят дешевле.

Kholmoff пользователь FORUMHOUSE

Холодная ковка металла позволяет с помощью достаточно простого набора оборудования, создавать типовые элементы – торсионы, раскатанные пики, волюты, элементы пространственной гибки. И затем, комбинируя этот набор, (примерно из 10-15 видов типовых элементов) создавать сложные узорчатые изделия. Освоить процесс гнутья может любой человек владеющий слесарным инструментом, было бы желание.

Обычные геометрические формы, в сочетании с завитками и волнами, могут выглядеть в металле очень красиво, т.к. любой самый сложный узор состоит из множества простых элементов.

Существенное преимущество холодной ковки металла перед ковкой горячей – высокая производительность. Для работы не требуется много места. Нет необходимости обустраивать и разжигать горн, ковать, стучать молотом по наковальне. Меняя только оснастку, можно быстро создавать разнообразные элементы, но для соединения узлов потребуется хорошо освоить сварочное дело.

Kholmoff пользователь FORUMHOUSE

Я когда-то я занимался холодной ковкой и научился варить полуавтоматом за два дня.

Для получения хорошего результата, процесс холодной ковки металла следует разбить на ряд последовательных этапов:

• Идея и постановка задачи.
• Схематический набросок идеи от руки на бумаге.
• Точная прорисовка изделия, либо от руки, либо в графической программе.
• Разбивка всего изделия на отдельные простые элементы .
• Прорисовка, или распечатывание на принтере, узлов изделия в натуральную величину.

Некоторые принтеры поддерживают плакатную печать, т. е. печатают части большого изображения на листах А4, потом их остаётся только склеить.

• Расчёт количества необходимого материала.
• Изготовление отдельных элементов.
• Шлифовка и сборка (сваривание) отдельных элементов в единую конструкцию.

Несмотря на кажущуюся простоту, занятие холодной ковкой металла требует вдумчивого подхода и грамотного расчёта всех деталей будущего изделия. Эксперты FORUMHOUSE советуют – для визуализации идеи, предварительно изготовить отдельные узлы из проволоки в натуральную величину . Это поможет понять, как будут сочетаться различные элементы друг с другом и вовремя исправить ошибки, либо найти более удачное комбинацию узоров и отдельных элементов.

К основным элементам, получаемым при холодной ковке металла, относятся:

• Лапки и пики. Эти элементы раскатываются из металлического прута.

• Завитки. Включают в себя: волюту, червонку и улитку. У волюты, или, как её ещё называют баранки, концы загнуты в одну сторону. Червонка похожа на знак $. Улитка напоминает запятую.

• Кольца делаются из прута, круглого или квадратного сечения, намотанного на специальную оправку. Получается своеобразная металлическая пружина, которую затем нарезают на кольца.

• Торсион. Один из самых распространённых элементов. Получается путём скручивания одного или нескольких прутов.

Все вышеперечисленные элементы можно сделать, комбинируя всего три технологических процесса.

1. Вытяжка. Благодаря этому процессу, за счёт уменьшения сечения заготовки, она увеличивается в длину. Таким образом, обычно получают лапки и пики, для чего металл помещают в специальный раскаточный или опрессовочный станок. За счёт пропускания заготовки через вальцы, и постепенного уменьшения расстояния между ними, материал раскатывается. Также на вальцах могут быть нанесены рельефные насечки, которые придают поверхности заготовки определённую текстуру.

2. Кручение. Металл (полоски или прутья) закручиваются вдоль своей оси. Закручивать можно одну, две, три, и более заготовок. Для этого один конец заготовки (или заготовок) помещают в тиски, а другой начинают поворачивать вдоль оси. Если скрутить несколько прутков, а затем сжать их, приложив усилие вдоль оси, то они разойдутся по дуге. Получится утолщение из сплетённых прутьев под названием «Фонарик» или «Корзинка».

3. Гнутьё. Металл гнут на специальном станке, используя шаблоны.

Чтобы гнуть металл в разных плоскостях, необходима простейшая оснастка и нехитрое станочное оборудование. На рынке представлено множество станков для холодной ковки. Но из-за высокой цены, их приобретение оправдано только в том случае, если планируется дальнейшее получение прибыли. Начинающий мастер, занимающийся холодной ковкой «для себя», вполне может обойтись для гнутья металла.

На первых порах можно обойтись простыми кондукторами и оправками, вставленными в обычные слесарные тиски. Сделать торсион можно зажав конец заготовки в тисках, затем надеть на неё трубу, и, при помощи воротка, скрутить заготовку вдоль своей оси.

Alexei62 пользователь FORUMHOUSE

Все инструменты для холодной ковки (кроме сварочного аппарата) можно сделать из подручных средств.

Для холодной ковки металла чаще всего используются следующие инструменты:

• Гнутик. С его помощью заготовка изгибается под определённым углом.

• Улитка. С её помощью заготовка загибается по спирали. Меняя шаблоны можно изменять радиус изгиба.

• Фонарик. Это напоминает оснастку для токарного станка. С помощью этого инструмента, металлические заготовки переплетаются друг с другом для получения одноимённого элемента.

• Волна. Принцип действия этого инструмента понятен из названия. С его помощью металлу придаётся волнообразная поверхность. Расстояние между «гребнями» волн, и их высоту, можно регулировать в зависимости от настройки станка.

• Твистер. Скручивает полосу или пруток вдоль продольной оси.

Принцип работы всех вышеперечисленных станков весьма прост. Он основан на прикладывании определённого усилия к заготовке через рычаги, приводящего к деформации металла. Гнутьё металла на станках происходит вручную. Для облегчения труда, некоторые станки оснащаются электродвигателями, что увеличивает их цену. Многие домашние мастера предпочитают изготавливать станки для холодной ковки самостоятельно. Также с приходом опыта, и увеличения сложности изделий, приходится дооснащать станки разнообразной оснасткой – шаблонами, кондукторами, упорами, ограничителями.

Здесь открывается большой простор для творчества. Каждый мастер делает приспособления под свои задачи. Важно соблюдать принцип разумной достаточности. Самые красивые изделия можно сделать, используя минимум приспособлений.

Секреты холодной ковки

Один из главных вопросов начинающих мастеров: «Какой металл подходит для холодной ковки». По мнению форумчан нужно не пожалеть времени и обойти местные металлобазы, и ознакомится с тем перечнем, который они предлагают. Для холодной ковки используется самый обычный «чёрный» металл. Ходовой размер для полос - ширина 14 и 16 мм, толщина 2-4 мм. Пруток - квадрат со стороной до 10 мм. Такой материал проще гнуть. Более толстый материал, полосу 20х4 мм и т.п., придётся сначала разрубить.

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.

Для изготовления кованых изделий применяют два метода — холодная и горячая обработка. Первый способ отличается низкой трудоемкостью, но предусматривает наличие специального инструмента. В большинстве случаев можно изготовить станок для холодной ковки своими руками, руководствуясь стандартными чертежами.

Принципы холодной ковки металлов

Для производства металлических кованых изделий необходимо обеспечить процесс их контролируемой деформации. При этом следует учитывать структуру материала, его технические и эксплуатационные свойства.

Принцип холодной ковки основан на воздействии внешних факторов на кристаллическую решетку материала. Она состоит из зерен неправильной формы. В результате искажения структуры, которое выполняет станок для холодной ковки, происходит уплотнение и изменение конфигурации заготовки. Так как одним из условий является сохранение свойств детали — необходимо подобрать чертежи для производства станков.

Особенности холодной ковки металла, требования к приспособлениям для этого:

• возможна обработка только низкоуглеродистых сталей, которые обладают высокой степенью пластичности;
• в качестве заготовок используются прутки различных сечений;
• предварительный расчет размеров конечных изделий. В процессе их производства необходим постоянный контроль за геометрическими параметрами;
• использование различных станков для формирования нужной конфигурации.

В настоящее время для художественной обработки металлов методом холодной ковки используется ряд специальных инструментов. Часть из них можно сделать самостоятельно. Но для этого необходимо предварительно изучить чертежи и специфику производства.

Кованые изделия могут выполнять несколько функций одновременно — эстетическую и эксплуатационную. Это относится к заградительным конструкциям различной конфигурации, например, волна.

Улитка для холодной ковки

Самыми распространенными и востребованными являются самодельные станки для холодной ковки типа улитка. С их помощью происходит формирование спиралевидных заготовок. Конструкция оборудования позволяет изготовить его своими руками.

Чертеж станка «улитки» можно адаптировать для производства конкретного типа изделия художественной ковки. Для этого необходимо знать следующие параметры:

• минимальный и максимальный радиус кривизны заготовки;
• геометрические параметры и форма исходного материала;
• планируемая производительность.

Для массового производства необходимо сделать станок для ковки с электроприводом. Если же планируется работа в домашних условиях — подойдут ручные модели.

В качестве основы для проектирования улитки необходимо использовать стальной лист толщиной не менее 3 мм. Это позволит гнуть прутки большого сечения.

Для формирования различных углов необходим ручной гнутик – одно из самых требуемых приспособлений для холодной ковки металла. Он состоит из стальной пластины, на которой находятся два опорных вала и движущийся упор.

Заготовка помещается между опорными валами и клином. Последний имеет механизм смещения по направлению к упорам. В результате этого действия происходит худ. обработка стального прута. Таким способом можно изготовить кованые изделия различной формы.

Особенности применения гнутика, необходимые для корректного составления его чертежа:

• предварительный расчет угла деформации;
• в конструкции можно предусмотреть дополнительную гибочную часть. Для этого следует установить еще один вращающий вал;
• монтажный узел для крепления к столу.

Для производства гнутика необходимо применять инструментальную сталь. Это объясняется большими нагрузками во время эксплуатации. Дополнительно на нем можно собирать элементы типа «волна», но для этого следует модернизировать исходный чертеж.

Минимальный и максимальный радиус изгиба для худ. ковки необходимо рассчитать исходя из геометрических параметров заготовки.

Твистер для холодной ковки

Современную художественную ковку сложно представить без элементов, имеющих форму шнека. Для производства подобных худ. деталей предназначен твистер — самодельный станок для холодной ковки.

Особенностью этого инструмента является раскручивание прутика вдоль оси. Конструктивно чертеж станка состоит из двух частей — фиксирующей и подвижной. Деталь крепится между ними и с помощью поворотной ручки выполняется ее информация.

Эксплуатационные качества приспособления:

• расчет рычага давления для минимизации усилий по производству заготовок;
• возможность изменения расстояния между фиксирующими элементами инструмента. Это позволит изготовить детали различной длины;
• следует учитывать, что формирование спирали происходит со стороны фиксации.

Благодаря твистеру можно сделать кованые элементы для оконных решеток, стальных заграждений и т.д.

Это основной перечень станков для холодной ковки. Но кроме них применяется различное оборудование, предназначенное для создания по-настоящему худ. изделий.

В видеоматериале показаны примеры станков для холодной ковки металлов в домашних условиях:

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

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

1 Плюсы холодной ковки

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

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

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

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

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

1.1 Назначение устройства

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

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

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

1.2 Разновидности агрегатов

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

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

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

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

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

2 Как сделать станок для холодной ковки в домашних условиях?

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

2.1 Материалы и инструменты

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

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

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

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

2.2 Ручной станок «улитка»

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

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

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

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

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

2.4 Электрический аналог

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

Смотря на ограждения, ворота, калитки различных коттеджей, человек, который не имеет никакого представления о кузнечных инструментах, работе в кузнице, спрашивает: откуда такие деньги? Человек, разбирающийся в кузнечном ремесле, ответит ему, что подобные вещи (металлические мебельные украшения, качели, лавочки) сделаны посредством приспособлений для холодной ковки.

Стоимость холодной ковки не слишком большая. Обусловлено это низкими расходами на оснащение, высокой эффективностью обработки. Кузнец, который занимается данным видом работы, может быстро начать получать неплохую прибыль. Вероятно, некоторые хозяева коттеджей сами делают все ограждения и ворота, потому как холодную ковку возможно осуществлять в гаражном помещении либо сарае, не имея при этом никаких особых навыков.

Главное, что вам потребуется – это самодельное оборудование для холодной ковки. Если вы желаете делать различные предметы из металла, вам понадобится пять – семь видов оснащения. Своими руками станков для холодной ковки возможно изготовить три – пять штук. Прежде чем начать изготовление, нужно изучить основы работы в кузнице.

Штамповка, ковка, гибка

От штамповки холодная ковка отлична тем, что материал под действием инструмента практически не течет. Посмотрите на баночку из-под пива или, например, чайник из алюминия/жести. Их выдавливание осуществляется за 1 удар штампующего устройства.

От горячей ковки холодная отлична тем, что деталь перед началом обработки не разогревают. Заготовку как бы наклепывают, ударяя по ней много раз. Металлическая структура значительно меняется. Прочность поверхности повышается, а середина становится более вязкой. Кустарные мастера очень ценят бандажи колес вагонов, части рельсов.

Металл наклепывается посредством обычного молота. Изготовить его собственноручно легче, чем самодельный станок для холодной ковки. Однако такая ковка все-таки отличается от наклепа. При ее выполнении металлическая структура сильно не изменяется.

В настоящее время существуют различные виды станков для холодной ковки. Электрический привод используется редко, потому как вызванное им увеличение КПД зачастую не оправдывает трудность создания, траты на электроэнергию. Для холодной ковки станки делятся на:

• твистеры – образуют плоские спиральки и иные завитушки с неширокой серединой;
• торсионные – дают возможность создавать винтовое закручивание прутка и детали из объемных спиралек (филаменты);
• штамповочно-инерционные – с их помощью выполняют расплескивание фасонных наконечников, штамповку декоративных хомутов для объединения узорных частей, выдавливание рельефных элементов на длинных изделиях;
• гибочные – обработка осуществляется посредством нажима, протяжки либо сочетания этих методов. В первом случае изготавливают волны, зигзаги, во втором – кольца, завитушки.

В разнообразных книгах, в особенности английских, все самодельные станки для холодной ковки своими руками, которые формируют изделия посредством закрутки/завивки зачастую называются твистерами. Первоначально твистер применялся, чтобы навивать пружины. Однако более правильно полагать, что твистер – это навивочное устройство, а торсионный станок – крутильное.

Гнутики

В станке для холодной ковки своими руками гнутиком называется устройство, предназначающееся для получения зигзагообразных элементов. Заменяя ролик/клин, возможно в определенном диапазоне менять угол зигзага.

Гнутик для труб, прутьев до шестнадцати миллиметров стоит дешево. Изготовить его в бытовых условиях трудно, потому как необходимо точечное обрабатывание. Попытайтесь обыкновенной электрической дрелью сделать отверстие в гаечном ключе. А ведь нагрузки в гнутике намного больше. Ввиду этого гнутик проще приобрести. Он может применяться как для ковки своими руками, так и для производства частей сварных металлических конструкций, сгиба небольших труб.

Твистеры

С давних времен мастера кузнечного дела производили завитки по оправочному шаблону посредством рожкового захвата-рычага. Метод этот малоэффективен, однако дает возможность без особого труда и больших временных затрат создавать различные гибочные оправки из обыкновенной металлической полоски. Упорный рычажный рог не позволяет шаблону сдвигаться под давлением детали. Рог обвода должен быть скользящим с фиксированием. Обработка будет протекать более медленно, однако с большей точностью.

Еще одно самодельное приспособление для фасонного сгибания – это крепкая доска со штырями опоры. Ими могут служить обыкновенные болты. Обрабатывать возможно полоску до шести миллиметров. Все зависит от вашей физической силы. Сгибают полоску «на глазок». Процесс довольно медленный, однако возможно создавать самые разные узоры.

Улитки

Одна из разновидностей твистера (станка для ковки) – это улитка. Она весьма распространена среди людей, которые занимаются художественной ковкой. Улитка имеет несложную конструкцию, доступна для создания в домашних условиях. Кроме того, она удобна в эксплуатации и многофункциональна. Для ковки станок-улитка подходит идеально. Из себя он представляет гибочный рычаг, который немного усовершенствован и механизирован. Данное оборудование для холодной ковки металла делится на 2 вида.

С лемехом

Схема работы данного приспособления для холодной ковки такова:

1. Улитка проворачивается.
2. Заготовка фиксируется на устройстве.
3. Посредством пружины осуществляется прижим валика к детали.
4. Выполняется вращение улитки по часовой стрелке (используются рычаги).
5. Фиксация убирается, улитка поднимается, из устройства достается готовый завиток.

Плюсы подобного твистера таковы:

• Возможно обрабатывать детали без особого оборудования. Обусловлено это тем, что по вертикали нагрузка на пол помещения довольно небольшая.
• Опору сделать достаточно просто, можно сварить ее из обыкновенных металлических профилей.
• Работать возможно в одиночку. Одной рукой поворачивайте ворот, второй прижимайте полоску к лемеху.
• Возможно делать спирали с пятью витками.

Рычажные

Подобные ручные станки для холодной ковки имеют конструкцию, схожую с трубогибом. Они менее производительны, чем устройства с воротом. Нагрузка довольно большая. Ввиду этого требуется крепкое основание из специальной стали. Повернув рычаг до заклинивания, необходимо перемещать ролик прижима. Создать на улитке можно до четырех завитков. Такой ручной станок для холодной ковки своими руками имеет следующие особенности:

• Все элементы, за исключением ролика прижима, могут быть сделаны из обыкновенной стали.
• Роликом прижима может служить стандартный роликовый подшипник.
• Основание станка способно прослужить больше тысячи рабочих циклов.
• Гибку возможно осуществлять как по шаблону, так и по проставкам.
• Есть возможность быстро изменять форму изготавливаемого изделия, делать обратные сгибы.
• Конец заготовки возможно фиксировать, кладя его в шаблонную выемку. Уширение осуществляется посредством наваривания либо сгиба.

Торсионы

Данный инструмент для холодной ковки дает возможность повысить КПД и увеличить качество производимых изделий. Рабочее усилие достаточно большое, потому необходимо основание высокой прочности. Подойдет хребтовая двутавровая рама от ста миллиметров либо пары соединенных швеллеров. На опорной поверхности основание требуется зафиксировать надежным образом посредством присоединенных к нему лап.

Деталь (пруток в форме квадрата) фиксируется патронами оправками с гнездами. Ввиду того что пруток при скрутке уменьшается по длине, патроны в шпиндельном элементе и задней бабке необходимо хорошо закрепить винтовыми зажимами. Задняя бабка должна быть скользящей.

Если устройство необходимо для изготовления, к примеру, небольшого ограждения, то можно сделать станок для холодной ковки своими руками из лома, подручных средств.

Электрический привод

Работать на торсионном станке с неэлектрическим приводом утомительно. Хорошего качества добиться практически невозможно. Обусловлено это тем, что вручную трудно достигнуть равномерного момента вращения. Ввиду этого лучше использовать электрический привод, который должен устанавливаться в инструмент для ковки. Привод можно сделать из подручных средств (полуось ведущего моста авто с задним приводом, зубчатая дифференциальная пара). Движок – на 1,5-3 кВт, 900 оборотов в минуту. С иными вариантами можно ознакомиться, посмотрев в интернете соответствующие видео.

Волна и зигзаг

Как сделать станок для холодной ковки, посредством которого возможно создавать волно- и зигзагообразные элементы? Для этого понадобятся вальцы, сделанные из инструментальной/хромоникелевой стали. В дуге ставятся ограничители, дающие возможность создавать точный профиль волны.

Если установить на улитку специальный ворот, можно создавать волны. Рукоятки применяются те же. Они вкручиваются в гнезда резьбы на воротной головке. Основной ролик рекомендуется располагать отдельно, прикреплять к основанию болтами с головкой.

Кованые изделия необходимо объединять в одно целое. Проще всего сваривать и затем заглаживать швы болгаркой с зачищающим кругом. Он имеет большую толщину, чем отрезной, справляется с усилиями изгиба. Намного лучше выглядят детали, которые соединены фасонными хомутами. Штамповка осуществляется из полоски от полутора миллиметров. Хомутную заготовку изготавливают в форме буквы «П». Ее крылья сгибают с задней стороны посредством молота. Для окрашивания применяются специальные эмали, краски для металлических изделий. Эмали с пигментом более дорогие, однако они не склонны к отслаиванию, выгоранию, износу и термодеформации.

Нагрузки, которые переносит пресс для холодной ковки, в особенности ударные, достаточно высоки. При этом требуется точно обрабатывать заготовки. Ввиду этого лучше не пытаться, используя чертеж станка для холодной ковки, сделать подобное устройство. Самому можно изготовить лишь ручной стан прокатки. Однако стальные валки, вали и втулки подшипников все равно понадобится покупать.

Если же вы всерьез намерены заняться кузнечным делом, попробуйте изготовить твистер либо торсионное устройство. У станка для холодной ковки чертежи достаточно простые, разобраться в них под силу даже человеку, который весьма отдаленно знаком с кузнечной работой. Чертежи станков возможно отыскать в интернете либо спросить у знакомых, которые занимаются кузнечным делом. Конечно, профессия «кузнец» сегодня менее популярна, чем тот же «кондуктор», однако это не значит, что кузнечным делом вообще никто не занимается.