Изготовление улитки для холодной ковки своими руками


Ограды, перила для лестниц и балконов — тоже можно сделать своими руками

Плюсы и особенности процесса

Холодная ковка – популярный вид работ, благодаря тому, что с ее помощью можно создавать необычные детали самых разных форм и размеров.

Плюс холодной ковки еще и в том, что сделать станок, с помощью которого можно создавать подобные детали, довольно просто сделать своими руками. Это поможет сэкономить на покупке дорогостоящего оборудования.

Процесс холодной ковки заключается в трех основных элементах: изгибание, прессование и сварка деталей. Оборудование, необходимое для этого процесса, довольно простое и компактное, его можно сделать своими руками и оно не займет много места в вашей мастерской или гараже.

С холодной ковки можно начать обучение обработке металла, т.к. этот процесс более простой и безопасный, поскольку в этом случае вам не придется иметь дело с высокими температурами, как при других видах сварки.

Для этого процесса используют обычно готовый шаблон – то есть, заготовки деталей.

Конечно, у холодной ковки есть свои тонкости, заключается они в основном в том, что деталь в процессе легко повредить или деформировать: кованые элементы часто ломаются, и исправить недостаток уже нельзя, поэтому заниматься ковкой нужно очень аккуратно.

Процесс обработки заготовок посредством холодной ковки происходит в несколько этапов. Первым делом создают шаблон или чертеж будущей конструкции.

Нужно высчитать размеры изделия, чтобы, во-первых, приобрести нужное количество материала, и, во-вторых, чтобы правильно настроить станок.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Как фосфатировать металл в домашних условиях?

Разные станки дают разные возможности для создания узоров – это зависит от сложности изготовления инструмента.

Например, самые простые машины, сделанные своими руками, могут лишь сгибать изделия, в то время как с помощью более сложных моделей можно создавать узоры и пр.

После того как шаблон или чертеж готов, нужно купить необходимое количество материала в соответствии с вашим расчетом. Для холодной ковки вам понадобятся железные прутья, их можно купить в магазине.

Прутья для холодной ковки должны быть не слишком толстыми, иначе их сложно будет согнуть. Следующий этап – изготовление деталей своими руками.

Видео:

Самое важное здесь – правильно выставить настройки, чтобы при работе станка детали не повредились и не деформировались, т.к. исправить проблему будет невозможно.

В последнюю очередь происходит закрепление сделанных деталей на каркас. Это происходит путем сварки.

Особенно аккуратными при сварке своими руками нужно быть с тонкостенными трубками, т.к. их легко прожечь, и тогда конструкция станет неисправна и вам придется делать все заново.

Весь процесс ковки вы можете проследить по видео, прежде чем приступать к работе над своими деталями.

Но прежде чем приступать к холодной ковке, вам, конечно, нужно сделать станок, который для этого необходим. Станок «Улитка» — наиболее распространенный аппарат для обработки металлических изделий способом холодной ковки своими руками.

Все этапы по созданию станка вы сможете увидеть на видео – в этом нет ничего сложного, и практически каждому удастся справиться с этим делом самому.

Преимущества и особенности холодной ковки

Как было отмечено выше, вам не понадобится обустраивать горн. Обусловлено это тем, что собственно суть холодной ковки состоит в том, что металлические заготовки в большей мере обрабатываются изгибанием, сваркой, а также прессованием. В мастерской вам не потребуется много места, так как оборудование в данном случае менее габаритное и простое. Кроме того, процесс более безопасный, так как не приходится работать с высокими температурами.

Но тут есть и свои недостатки, которые заключаются в том, что работать приходится с заготовками-полуфабрикатами. Следовательно, если вы ошибетесь, то уже не будет возможности исправить ошибку. Безусловно, это касается далеко не всех работ, но в большинстве случаев заготовку можно выбросить на металлолом. Помимо этого, кованые изделия нередко ломаются, что тоже сильной стороной не назовешь. В остальном это отличный способ сделать витые, волнообразные и другие изделия из металла.

Уникальная методика холодной ковки

Используя практичное и высокопроизводительное оборудование для ковки своими руками, каждый владелец частного дома, дачи или загородной усадьбы может своими руками создать красивое и стильное украшение с повышенной функциональностью.

Читайте также:  Какой профиль нужен для гипсокартона: виды, размеры и предназначение

Методология холодной ковки фактически предполагает возможность изготовить с применением станка и заранее подобранного эскиза отдельные изделия и элементы, которые можно в дальнейшем объединить в одной конструкции:

  • витые ограды и узорные, стилизованные ворота для оформления подъездной группы;
  • необычные и воздушные украшения для жилых или хозяйственных построек, бань и саун;
  • искусные и изящные ограждения для балконов и лоджий, открытых террас и зон отдыха;
  • металлические и стильные скамейки, садовая мебель и отдельные элементы меблировки;
  • кованые основания и украшения для сооружения и установки лестниц между этажами;
  • оригинальные и необычные украшения для отдельно стоящих и пристроенных беседок;
  • ажурные фонари и разнообразные решетки для выделения функциональных зон у дома;
  • кованые элементы декорирования площадки для приготовления пищи на открытом огне.

Кроме возможности практично и необычно украсить свою приусадебную территорию методику холодной ковки можно использовать как эффективную и прибыльную возможность начать собственное дело и развить доходный бизнес.

Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки

Изготовленная собственноручно самодельная холодная ковка и отдельные изделия великолепно впишутся в концепции ландшафтного дизайна, основанной на сочетании натуральных и природных материалов и комбинации фактур.

Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки
Уникальная методика холодной ковки

Любое из подобных приспособлений можно изготовить в домашней мастерской

Однако лучше получить доступ к более «тяжелым» станкам, например – в инструментальном цехе любого завода. Для изготовления понадобятся:

  • Болгарка, для обработки относительно тонкого металла;
  • Кислородный (а лучше плазменный) резак, для раскроя заготовок толщиной более 15 мм;
  • Токарный станок для изготовления роликов, шкивов;
  • Фрезерный станок по металлу для создания шаблонов нелинейной формы;
  • Сверлильный станок;
  • Мощный наждак (точило);
  • Шлифовальная машинка;
  • Сталь с высоким содержанием углерода (для изготовления некрупных шаблонов подойдут старые токарные резцы или детали от поршневой группы автомобиля);
  • Болты и шпильки для изготовления осей. Класс прочности не ниже 9.3;
  • Электромотор с редуктором (если вы хотите использовать электропривод);
  • Стальные закаленные штанги, для ручных воротков;
  • Газовая горелка, для нагрева шаблонов перед закаливанием.

Важно! После придания окончательной формы деталям станка для холодной ковки, и проведения геометрических испытаний – их желательно повторно закалить. В процессе обработки металл может «отпустить».

Перед началом работ, обязательно изготовьте чертежи. Вы должны поставить себе четкую задачу – делать универсальный инструмент, или шаблон под конкретное изделие. Шаблон фиксированной формы изготовить легче, к тому же его эксплуатационные свойства (точность, прочность конструкции) будут выше.

Любое из подобных приспособлений можно изготовить в домашней мастерской

Но если вы придумаете новую форму для украшения металлической конструкции – придется желать новый станок. Поэтому приспособления (например, улитка для холодной ковки своими руками) делаются разборными. Силовой механизм остается постоянным, а шаблоны меняются для разных форм готового элемента. Схема станка со сменными шаблонами, изображена на иллюстрации:

На столешнице просверлены отверстия, для закрепления различных шаблонов для спирального закручивания заготовок. Рычаг с направляющим роликом стационарно закреплен на станке, и выполняет свою работу независимо от формы и размера витков улитки.

На боковине станины размешены оси для «гнутика». Можно при помощи сменных роликов получать различные радиусы изделия. Причем это же приспособление применяется в качестве роликового волногиба.

При создании собственного инструмента для холодной ковки, приходится идти на компромисс, чтобы снизить себестоимость устройства, не уменьшая функциональности.

Приспособления и станки

Домашняя холодная ковка применяет оборудование, сооруженное своими руками, видео с которым покажет основные этапы работы. Специальные станки оснащаются ручным приводом или же электрическим. Спецоборудование для формирования завитков и плоскостных спиралей называется твистерами или закручивателями. Приспособления торсионного типа применяются для винтового кручения металлического прута, деталей из спиралей объемного вида (филаментов): луковиц, фонариков, а также корзинок.

На инерционно-штамповочном оборудовании расплескивают в особые фасонные наконечники концы прутьев, выдавливают рельефную и волновую поверхность, а также штампуют соединительные декоративные хомуты. Станки гибочного типа подразделяются на протяжные, нажимного воздействия и комбинированные. При помощи протяжного оборудования получают завитки, кольца и разнообразные спирали, имеющие широкие ядра. Нажимные приспособления позволяют создавать зигзаги, волны, а комбинированные станки выполняют все вышеперечисленные операции.

Улитка для холодной ковки своими руками

С древнейших времен человечеству известна горячая ковка. Раскаленную для повышения пластичности заготовку подвергали формовке ударам тяжелого молота. Так получали оружие и инструменты, домашнюю утварь и украшения.

Горячая художественная ковка металлаКовка

Горячая ковка требует высокой квалификации и опыта кузнеца, больших затрат труда, материалов и сложного оборудования. Холодная ковка позволяет изготавливать изделия из квадратного и круглого проката, не устанавливая дорогого и громоздкого оборудования и не налаживая сложных технологических процессов.

Метод холодной ковки

Способ заключается в использовании важного свойства металла — пластичности. При посредстве разнообразных оправок и механических приспособлений пруток изгибается в различных направлениях, скручивается, образует различные объемные фигуры.

В качестве дополнительной обработки для соединения частей заготовок применяется сварка и слесарные операции. Станки начального уровня достаточно просты и приводятся в действие мускульной силой работающего на них мастера.

Читайте также:  7 лучших электроножниц по металлу

Технология вполне доступна для освоения в домашней мастерской.

Минимальный набор кузнечного оборудования для холодной ковки металла включает в себя:

  • Гибочные станки, или Гнутики — служат для изгиба заготовок под заданными углом и радиусом.
  • Твистеры, или торсионы — служат для закручивания заготовки (или группы заготовок) вокруг продольной оси
  • Волна — служит для создания периодических изгибов в разные стороны.
  • Станок Улитка для ковки — применяется для создания спиралеобразных завитков на конце прутка.

Холодная ковкаТвистер для холодной ковкиВолны для выполнения волнообразного изгиба заготовкиГнутик для холодной ковки

Можно ли освоить холодную ковку самому? Да, для этого достаточно иметь базовые навыки слесарных работ, конструирования и механической обработки.

Многие домашние мастера сделали улитку – станок для холодной ковки самостоятельно, не используя для этого дорогих компонентов.

Виды, устройство и принцип работы улитки

Применяется несколько разновидностей популярного станка. Все они, независимо от деталей устройства улитки, используют общий принцип работы. Полосу или пруток металла с силой прижимают к неподвижному шаблону или к подвижному лемеху улитки, заставляя принять заданную чертежом форму.

Монолитная улитка для холодной ковкиСъемная конструкция улиткиРазборная улитка с вращением

Различают:

  • монолитную неразборную улитку, использующую неподвижный металлический шаблон. Используется для производства серий одинаковых изделий
  • съемную конструкцию — изгиб осуществляется вокруг штифтов, вставляемых в отверстия на массивной плите. Подходит для производства уникальных деталей сложной конфигураций, ограничено сечение прутка.
  • Разборные улитки с вращением — более сложные по конструкции, но позволяющие получать идентичные изделия сложной формы с большой точностью

Чертежи улитки для ковки

Начинающие мастера часто пренебрегают важностью этапа конструкторской проработки и делают шаблоны для холодной ковки на глазок. Этого может быть достаточно, чтобы «почувствовать металл» и понять суть процесса своими руками.

Чертеж улитки для ковки

Но если вы хотите в результате получать красивые изделия, а тем более, если задумали выпуск серии одинаковых элементов- то при изготовлении станка не обойтись без точных расчетов всех параметров — углов и радиусов сгиба, моментов вращения, предельных усилий и других. Точный расчет позволит своими руками создать качественный станок-улитку для холодной ковки, который прослужит долго и будет радовать удобством работы и качественной эстетичной продукцией.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Какие виды станков выделяют среди имеющихся предложений на рынке

Инструменты и станки для работы с металлами продаются в строительных магазинах. В зависимости от типа питания, выделяют два вида станков:

  1. Ручные приспособления, работающие за счет прилагаемой силы мастера через ряд рычагов.
  2. Оборудование с электроприводами. Используется для серийного производства различных деталей и элементов.

Также механизмы, которые продаются в магазинах, можно разделить по количеству выполняемых функций. Есть многофункциональное оборудование, которое совмещает в себе несколько приспособлений для работы с заготовками. Ко второй группе относятся механизмы узконаправленного действия. Они позволяют выполнять только одну операцию.

Преимущества ручных механизмов

Не всегда оборудование с электроприводами лучше домашних самодельных станков. Например, для работы электродвигателей требуется проводить дополнительное питание, что может стать проблемой для гаражей или подвалов. Также ручные станки можно регулировать, добавлять к ним дополнительные приспособления, при необходимости, разбирать.

Цена станков холодной ковки

Ценник на покупные механизмы для работы с металлами формируются в зависимости от функционала станков, типа питания, дополнительных деталей и материалов, которые использовались при сборке и изготовлении конструкции.

Какие виды станков выделяют среди имеющихся предложений на рынке

Стоимость ручных механизмов

При выборе ручных станков для холодной ковки нужно заранее узнать о разных типах механизмов для металлургии и ковки. Например, цены на улитку и гнутик начинаются от 15000 и заканчиваются 20000 рублей. Волна, торсион и пресс стоят до 10000 рублей. В среднем за все основные ручные станки придется заплатить около 70000 рублей. Существуют также многофункциональные механизмы, которые смогут выполнять несколько операций. Однако цена за такое оборудование начинается с 75000.

Модели с электрическим приводом

Станки для ковки часто оборудуются электроприводами, для облегчения труда человека. Но цена на такое оборудование выше, чем у ручных приспособлений. Ценник меняется в зависимости от количеств встроенных функций и мощности электродвигателей. Например, универсальные машины со стандартной сборкой стоят около 300000.

Отечественные модели

Большинство станков, которые можно найти в продаже, являются моделями китайского завода Blacksmith. Однако существуют и российские производители, занимающиеся изготовлением станков для ковки. изготавливает многофункциональное оборудование для холодной ковки, которое можно использовать для производственных целей. Средняя цена на это оборудование — 250000 рублей.

Общее устройство станка

Рисунок 2. Чертеж основания улитки.

Улитка для холодной ковки представляет собой слесарное приспособление, которое содержит устройство, фиксирующее заготовку. На толстом металлическом диске или пластине закрепляется вал со спиралевидным элементом.

Читайте также:  Лучшие Аккумуляторные Шуруповерты с Алиэкспресс 2020 года

В фиксирующее устройство вставляется конец прута или полосы, потом вращающийся вал наматывает его на спиралевидный элемент.

Изгиб происходит от воздействия прижимного ролика, который прижимает заготовку к спиралевидному элементу. В зависимости от конструкции нужного изделия и его размера, для каждого вида фигурной детали изготавливаются отдельные улитки или улитки с возможностью изменять их кривизну.

Есть несколько вариантов чертежей по изготовлению станка для холодной ковки. Исходя из вида привода вала в станках они бывают ручными и электрическими. Для начала рассмотрим чертеж станка для холодной ковки ручного привода.

Изготовление направляющей для кондуктора

Для этих целей потребуется обычный токарный станок типа 1К62 или 16К20, который в состоянии нарезать архимедову спираль, и, конечно, опытный токарь.

Функция «архимедова спираль» в токарных станках предназначена для нарезки специальных резьб, но она вполне пригодна и для получения канавки в опорной плите, где затем будет располагаться сама направляющая кондуктора .

При подготовке станка выполняются следующие переходы:

  1. Малую рукоятку коробки подач станка перемещают в положение «Спираль Архимеда».
  2. Необходимый шаг спирали, который будет определять габариты кондуктора, устанавливают при помощи большой рукоятки.
  3. Шаг подачи фиксируется рычагом, а величина подачи определяется глубиной канавки в плите (как установить такой параметр, будет рассказано далее).
  4. После включения станка рычаг подачи остается в прежнем положении, а нарезка выполняется в ходе возвратно-поступательных перемещений шпинделя.
  5. После каждого прохода суппорт отводится от торца заготовки.

Пример получения архимедовой спирали представлен на этом видео:

То, что на кадрах представлен не металл, а пластик, принципиально ничего не меняет: спираль получается в результате нескольких последовательных проходов резца, который перемещается по заданной траектории.

Определение размеров спиральной канавки производится, исходя из желаемых габаритов кондуктора и высоты его опорной поверхности. Если в первом случае все зависит от размеров исходной заготовки для плиты и возможностей станка, то глубину канавки следует рассчитать по высоте и толщине направляющей матрицы.

Поскольку в холодном состоянии любой металл обладает повышенной механической прочностью, то для изготовления направляющей матрицы своими руками следует принять инструментальную сталь: например, сталь марки У7 по ГОСТ 1435-84. Использовать высоко- или среднеуглеродистую конструкционную сталь типа сталь 45 или сталь 60Г не рекомендуется, поскольку для высоких улиток под воздействием изгибающего момента они могут растрескиваться.

Размеры направляющей матрицы в плане подбираются, исходя из имеющегося сортамента полосовой инструментальной стали по ГОСТ 4405-75. Поскольку кондуктор должен быть компактным, то целесообразно выбрать профили 3×20, 3×25 или 3×30 с предельным отклонением по толщине 0,4 мм. При посадке направляющей в плиту по Н11 ширина спиральной канавки должна быть на 0,5-0,7 мм больше ширины полосы. Глубина канавки должна быть не менее 1,5 высоты полосы, т.е. 4,5 мм или чуть больше. Этот параметр, кстати, определит и толщину самой плиты: она должна быть не менее 6 мм.

По нарезанной канавке в плите определяют суммарную длину направляющей (для замера можно воспользоваться гибкой рулеткой или даже обычной ниткой). После чего отрезают «в размер» нужную длину полосы, вставляют ее в паз и обваривают по контуру ( если на кондукторе будут изготавливаться только плоские улитки — то по наружной образующей, а если объемные — то можно и по внутренней).

В центре кондуктора болтами прикрепляют опорный зацеп. Он должен иметь заходный участок, которым заготовка фиксируется в начальный момент формирования спирали (см. рис. 3).

Применение подобной технологии изготовления направляющей кондуктора значительно увеличивает точность изготавливаемых на нем спиральных кузнечных узоров.

Эксплуатация станков холодной ковки и главные особенности

Требуется некоторая подготовка к дальнейшей эксплуатации, какими бы ни были её условия. В большинстве случаев можно не переживать по поводу травмоопасности.

Эксплуатация станков холодной ковки и главные особенности

Но есть правила, соблюдение которых позволяет обеспечить сохранность здоровья и имущества:

Эксплуатация станков холодной ковки и главные особенности
  • Крепления деталей в пазах оборудования должно быть максимально надёжным, это проверяется отдельно. Иначе можно повредить приборы или создать детали неправильной формы. Это правило распространяется и на станок улитка для холодной ковки.
  • Процедура изготовления изделия будет упрощена, если перед началом немного подогреть всё. Металл приобретает дополнительные полезные свойства.
  • В процессе работы важно избегать резких движений, контролировать каждый этап. Иначе качество результата вызовет сомнения, оборудование будет выходить из строя раньше времени.
  • Периодически используют машинное масло, чтобы смазывать все детали, которые вращаются.

Эксплуатация станков холодной ковки и главные особенности

При создании разных декоративных и технических элементов важно соблюдать определённую последовательность действий. Свой порядок обработки металла разработан у каждого из существующих станков. Лучше заранее смотреть видео, чтобы проще было разобраться.