Станок для холодной ковки своими руками

Как изготовить и сделать сборку отдельных узлов станка и инструмента к нему

В качестве примера приводится пошаговая инструкция для получения приспособления «Твистер», которое предназначается для одноосного продольного скручивания стальной заготовки из прутка квадратного поперечного сечения. Аналогичным образом, и в той же последовательности будут выполняться операции и относительно других частей станка холодной ковки –  улитки, керна, шаблона, гнутика  и т.д.

Опорной заготовкой под данное приспособление стоит принять двутавр или швеллер с толстыми полками.  К нему сваркой прикрепляют широкую толстолистовую полосу, к которой можно присоединить слесарные тиски. В них будет зажиматься неподвижная часть закручиваемого прутка. Тиски следует закрепить особенно надёжно – при помощи минимум четырёх болтов диаметром от М16 и более.  Для увеличения площади зажима прутка к губкам тисков привариваются рифлёные пластины из толстолистовой стали. С противоположного конца двутавра устанавливаются направляющие ролики, к которым впоследствии будет прикреплён зажимной узел для подвижной части обрабатываемой заготовки. Его можно сделать из стальной втулки, по образующей которой необходимо предусмотреть расположенные под углом 120° три отверстия для зажимных болтов диаметром на 2…3 мм меньшим, чем сторона квадрата скручиваемого элемента. Болты должны быть закалёнными, из качественной стали, а также иметь плоский торец. Оба зажимных устройства должны быть расположены соосно, что проверяется при помощи уровня, слесарного угольника,  штангенциркуля.

Далее изготавливается  ручка для проворачивания подвижной части зажима. Рычаг под неё необходимо предусмотреть как можно длиннее – таким образом снизится значение прикладываемого усилия. В то же время длина рычага должна быть удобной для пользователя. Саму рукоятку лучше подобрать из стандартных, причём желательно с резиновой втулкой — для исключения вероятного проскальзывания руки оператора станка для холодной ковки при выполнении на нём соответствующего перехода пластической деформации.

После сборки станка  холодной ковки его проверяют на  надёжность перемещения подвижных элементов, а также на точность производства операций для пластического деформирования металла. После этого можно сделать окончательное крепление устройства к опорной раме.

Станок для ковки «Улитка»

При помощи данного устройства домашние умельцы способны выполнять разнообразные спирали и кольца, волны, завитушки. Чтобы изготовить такого рода ручной станок для холодной ковки, надо действовать по определенной технологии, включающей в себя несколько этапов.

Перед тем как сооружать любые устройства, станки для художественной ковки или просто ручные инструменты, необходимо выполнение эскизов, шаблонов, графических изображений будущего изделия. Если не получится сделать полноценные чертежи, то создайте шаблон, он поможет вам при последующих действиях.

Чтобы точнее получилась разметка, удобнее использовать миллиметровую бумагу. Начертите на ней спираль, у которой должен постепенно увеличиваться радиус витков. Между ними должно соблюдаться одинаковое расстояние. Следует заметить, что такое условие надо выполнять лишь в случаях, когда требуется симметричность узоров, поскольку понятие художественной ценности для каждого человека индивидуально. Это касается и количества витков – их обычно не больше 4 шт.

Заранее учитывайте и то, каковы будут заготовки, с которым предстоит работать. Шаг между витками сделать надо так, чтобы он слегка превышал диаметр железных прутьев, в противном случае очень сложно будет вынимать из станка готовую деталь, не повредив ее форму.

Для рабочей поверхности понадобится листовое железо. Толщины в 4 мм будет достаточно. Определение линейных размеров осуществляется на основании габаритов будущих изделий. Чтобы изготовить форму, возьмите полосовой металл с толщиной 3 мм. С таким материалом работать можно с применением ручных инструментов. Его просто сгибают в спираль по шаблону, используя обычные плоскогубцы.

Чтобы обеспечить полноценный рабочий процесс, понадобится выполнить хорошую фиксацию для одного конца заготовки. Здесь пригодится кусок прута, равный ширине полос. Для укрепления рабочей площадки можно использовать верстак. Иногда в качестве стойки применяют отрезок толстостенной трубы, при этом надо следить, чтобы укрепленная так конструкция не помешала другому виду работ. Для этого можно выбрать вариант, при котором вся сборка закрепляется в тисках. Главное – обеспечить как можно большую надежность фиксации, поскольку при холодной ковке физические усилия будут прилагаться немалые.

Необходимое оборудование для создания изделий дома

Со временем новые технологии позволили сначала изобрести и затем создать набор специализированных инструментов для расширения возможностей мастеров кузнечного дела. С такими инструментами смогут работать и неопытные мастера, в работе с которыми нет большой сложности. Один из главных предметов в работе — гнутик, он всегда есть в любой мастерской по работе с металлом. С его помощью можно согнуть заготовку под нужным углом или дугу необходимого радиуса.

Улитка создает спирали из подобранных заготовок, спирали часто встречаются в мастерских у кузнецов. Улитку можно купить или сделать самостоятельно, а также выполнить спираль с любым радиусом, который задумает мастер.

Фонарик — наиболее сложный инструмент, имея такое приспособление можно работать не с отдельной деталью, а сразу создавать целый комплекс из одиночных прутьев. Инструмент помогает создавать виды корзинок из металлических прутьев различного диаметра и сечения.

Изогнутые металлические предметы можно сделать с волной, мастеру остается подобрать прутья разных размеров и профиля и создать плавные элементы для декорирования.

Твистер также сложный инструмент, чем-то схожий на фонарик, с его помощью можно сплести прутья вокруг продольной оси. Чтобы создать оплетку или объемные детали для декорирования пользуются этим инструментом.

Предназначение кованых изделий

Художественная ковка, созданная своими руками, прочно заняла лидирующую позицию на современном рынке. Эти изделия можно встретить не только на заборах и воротах, но и на кроватях в обычных квартирах. Существует несколько видов изделий, где ковка используются чаще всего:

1. Ворота.
2. Заборы.
3. Решетки.
4. Лестницы.
5. Беседки, мангалы.
6. Мебель и ее принадлежности.

Из-за такого большого спроса на кованые изделия невольно стоит задуматься, почему людям так нравятся элементы художественной ковки. Ведь металл — материал холодный, тяжелый, подвергающийся коррозии в окружающей среде. В противовес этим негативным факторам есть множество благоприятных:

1. Долговечность.
2. Изысканная красота.
3. Повышенные защитные функции.
4. Возможность изготовления по любым габаритам и размерам.
5. Полная возможность фантазии при изготовлении.
6. Кованые изделия прекрасно сочетаются с другими материалами.

И это далеко не весь список достоинств кованых элементов. Если объединить все вышесказанные выражения, то предметы из металла — это долговечные, прочные и весьма красивые изделия.

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.

Изготовление простой улитки своими руками

Если вы остановились на упрощенной монолитной конструкции, то знаете, что в этом устройстве применяют простое наматывание прутка усилием рук или с помощью рычага на жестко приваренную к рабочей поверхности форму. Такой станок можно использовать для создания завитков на прутках небольшого сечения (менее 12 мм).

Монолитная неразборная улитка

Изготавливается она так:

• Сначала вырисовывается схема на листе бумаги будущего шаблона с нужными размерами (иногда схема шаблона наносится непосредственно на основание кондуктора). К этому нужно подойти ответственно, т. к. после приваривания готовой формы исправить ошибки не получится. Толщина очертаний формы на чертеже должна быть такой же, как толщина используемой для ее изготовления металлической полосы. Минимально она должна составлять 3мм. Витки нужно размещать на расстоянии 12–13 мм друг от друга, чтобы между ними в паз умещался деформируемый пруток в 10 мм.
• Из стального листа толщиной не менее 4 мм вырезается основание улитки (лучше круглое), размер диаметра которого определяется соразмерно величине шаблонной спирали и быть больше размера улитки. Обычно диаметр основания бывает в пределах 70 см.
• В соответствии с чертежом из металлической полосы толщиной 3мм изготавливается нужная форма завитка. Для этого заготовку лучше прокалить, чтобы она легче поддавалась механической обработке. После изготовления формы лишний конец полосы отрезается, а кромки улитки подрезаются на конус и зачищаются.
• Готовая форма приваривается к основанию, которое крепится на станине. Иногда шаблон, приваренный к основанию, фиксируют на станине с помощью тисов, установленных на ней. Для этого к обратной стороне основания формы приваривают отрезок бруса для захвата тисами.

При варианте фиксации кондуктора в струбцине тисов можно легко менять шаблоны и получать различные формы завитков, если изготовить несколько видов, монолитно приваренных к основанию устройств.

Съемная конструкция

На рабочем основании сначала прорисовывают контур улитки с отметкой вдоль контура мест нанесения отверстий для крепления шаблона.

По эскизу из стальной толстой полосы изготавливается шаблон и в нем просверливаются отверстия. Он крепится к основанию на болты.

Ковку витой формы нужно начинать от центрального завитка. Конец заготовки вставляется в паз первого завитка формы и плотно к нему прижимается. Для надежности фиксации можно использовать небольшой зажимной инструмент. С усилием свободная часть прутка накручивается на шаблонную форму с помощью приспособления — рычага. Для усовершенствованных конструкций используется рычаг, приводимый в движение с помощью подвижного подшипника, закрепленного на нем. Рычаг изготавливают из прутка диаметром 20 мм.

Посмотреть изготовление такого устройства можно в видеоролике:

Разборные улитки с вращением

Шаблон улитки может состоять из нескольких частей, а деформация прутка происходить путем вращения кондуктора. Такой станок состоит из следующих элементов:

• толстого металлического основания в виде диска или квадрата;
• разборного шаблона, закрепленного на площадке основания;
• вала вращения;
• рычага для привода вала в движение.

Рабочее основание изготавливается из металла, толщиной от 4 до 10 мм.

Сборный шаблон может состоять из нескольких частей, которые соединяются между собой шарнирными штифтами, вставленными в отверстия проушин, приваренных к концам элементов. Вместе они составляют контур улитки.

Для крепления такой улитки к рабочему основанию в нем нужно просверлить отверстия для ее фиксации к поверхности в определенном положении. Меняя положение сборных частей на основании, можно получать разную кривизну завитков и их форму. Величина дуги формы регулируется специальными винтами, закрепленными на соединительные шарниры.

Составную улитку на шарнирных соединениях самостоятельно изготовить довольно сложно. Обычно, мастера приобретают изготовленный в промышленных условиях штамп и крепят его на станину.

Самим можно изготовить более простое устройство разборного шаблона без использования шарниров. Для этого нужно сделать эскиз сборных частей улитки с местами отверстий. Если подготовить несколько эскизов и, в соответствии с их контурами, просверлить отверстия в основании в разных местах, то можно крепить шаблоны с разными радиусами на одном основании. Для этого потребуется закреплять на болты сегменты контура в местах совмещения отверстий шаблона и основания.

Например, можно выполнить такой вариант:

Устройство со съемными частями улитки и вращающимся цилиндрическим валом, приводимым в движение с помощью рычага, показано в видеоролике:

Построение завитка для станка своими руками

Раздел актуален для тех, кто делает «улитку». Удобнее всего нарисовать на столешнице логарифмическую спираль, сделать в поворотных точках крепления, чтобы разделить всю кривую линию на съемные части. Затем мы рекомендуем из бумаги/картона сделать шаблоны и после перенести их на сталь.

Основная сложность заключается в расчетах. Радиус от центра к крайней точке постоянно увеличивается и растет в зависимости от количества витков и желаемого изгиба. Мы привели пример чертежа уже с нанесенными размерами, но их можно рассчитать для себя:

Сооружение станка для холодной ковки

Мы рекомендуем уже на этапе проектирования предусмотреть необходимость менять диаметр изгибов, поэтому нужно:

• сделать несколько отверстий для креплений – так можно будет при необходимости передвинуть один из элементов (вал, часть улитки и пр.);
• подготовить съемные детали других размеров, например, круги большего и меньшего радиуса.

Крепление насадок удобнее всего осуществлять посредством болтов.

Как построить завиток

Когда вы уже приступите к изготовлению, вы поймете, что для каждого отдельного изделия нужен свой шаблон с уникальными параметрами. Поэтому мы рекомендуем сделать несколько заготовок со стандартными габаритами, а затем устанавливать их на станину в зависимости от потребностей.

Основной аппарат, который используется, – это «улитка», здесь все построено на логарифмической спирали. Радиус каждого витка при повороте больше, чем в предыдущей точке.

Торсионы

Винтовое скручивание прутьев возможно и вовсе без станочного оборудования. Как это сделать: если прут поместить внутрь трубы, а один конец зажать в тисках, то можно просто у основания второго зафиксированного края начать вращение с помощью рукояти. Скованное пространство не позволит заготовке делать непроизвольные изгибы, так как все витки будут одинаковыми. Но, на весу проводить процедуру не удобно, намного лучше, если все конструктивные элементы будут иметь свое статичное положение на крепкой столешнице. А еще лучше – если придется не руками крутить вертушку, а только нажимать на кнопку.

2 Как сделать станок для холодной ковки в домашних условиях?

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.

Самодельный станок для холодной ковки

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.

1. Для начала нам понадобится лист бумаги и карандаш. Чертим на листе нужную нам улитку, выдерживая все реальные размеры. Нужно учитывать, что толщина линий на схеме должна соответствовать толщине металла, который берется для изготовления спирали (в идеале – 4-5 мм), а расстояние между витками должно быть равно 12-13 мм (для холодной ковки используются пруты до 10 мм, которые должны свободно ложиться в паз).
2. Из листового металла, толщиной от 4 до 10 мм вырезаем круг, диаметром 70 см. Если вы планируете делать только маленькие спирали, круг можно вырезать меньшего диаметра. Если элементы будут больше, вырезайте круг больше, чем 70 мм. Если круги будут съемными, старайтесь не брать очень толстый металл (4-5 мм вполне достаточно), поскольку менять круги будет очень сложно.
3. В ручном варианте круг должен быть закреплен на станине стационарно, поскольку огибать металлом спираль с помощью рычага намного легче, чем вращать круг. Прежде, чем приварить круг, к станине нужно приварить металлический прут диаметром 20-30 мм и надеть на него подшипник (все это можно найти в старых автомобильных запчастях).
4. Делаем станину. Она может быть изготовлена из любого материала. Главные требования: 1) станина должна быть прочной и прочно закрепленной на полу (наилучший вариант – забетонировать ножки). 2) основа не должна по диаметру выступать за пределы рабочего круга.
5. Возвращаемся к обработке рабочего круга. Нам нужно прикрепить к нему элементы улитки.

Улитка для холодной ковки

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.

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

Разновидности станков

В зависимости от используемой технологии и получаемого результата, а также в связи с затрачиваемыми ресурсами на работу с заготовкой и возможности, и функции устройства, все их можно разделить на категории. Одни могут быть изготовлены в домашних условиях, другие – только на заводах.

Станок «Улитка»

Сам корпус состоит из спирали, в которую помещается металлопрофиль или металлический жгут. Изделие имеет несколько сегментов, чем их больше, тем сильнее происходит закручивание. Отлично, когда можно менять одни фрагменты на другие, чтобы изменять радиус полученного изгиба, тогда одним аппаратом можно будет пользоваться для выполнения разных задач.

Коротко об основных узлах приспособления:

• Каркас – он создается из металлических прочных швеллеров, уголков или труб.
• Станина с округлой поверхностью – на нее накладывается большая нагрузка, поэтому необходимо делать ее максимально прочной.
• Вал из толстостенной трубы для вращения.
• Рычаг, который крепится к цилиндрическому ролику в середине.
• Сами сегменты улитки. Их можно предварительно расчертить прямо на столешнице, измерить, а потом сделать из стали, или воспользоваться картонными шаблонами с последующим изготовлением из металлического листа.

Торсионное оборудование для холодной ковки своими руками

С помощью такого станка можно получить не завитки, а красиво закрученные вокруг своей оси фрагменты из металлопрофиля. Трубы и круглые прутки подвергать такому изгибу нельзя, но полые и сплошные изделия из металла с квадратным сечением смотрятся с витым рисунком очень изящно.

Аппарат для продольного скручивания состоит из станины (из швеллеров или двутавра) с крепко установленным зажимом. В тисках будет закрепляться неподвижный участок заготовки. На втором конце, подвижном, имеются ролики, которые приводят этот участок в движение. Кончик металлопрофиля также зажимается в фиксаторе. От наконечника идут длинные рукояти (чем рычаг длиннее, тем больше прикладываемая сила) – они приводят в движение аппарат.

Станок «Гнутик»

Приспособление напоминает штамповку или пресс, поскольку активной является только одна часть, а низ с креплением остается пассивным. На неподвижной станине монтируется два вала, они удерживают заготовку (трубу, металлопрофиль). Подвижный элемент – клин – находится предварительно внизу, но когда деталь помещается между опорами и рычагом, то последний приходит в движение и «проминает» плоскость. Получается зигзаг, или «гнутик», как на фото:

Станок «Волна»

Часто такие приспособления делаются не самостоятельно, а приобретаются. Они универсальны и подходят для изготовления изгибов с разными радиусами. Конструкция самодельного оборудования для холодной ковки состоит из столешницы с двумя дисками разного или одинакового размера, при этом один опорный, а второй подвижный. К нему прикреплен вороток, с помощью которого приводят в движение всю систему.

Особенность в том, что можно передвигать расположение элементов, а также менять круги на другой диаметр – это позволяет изменять радиус изгиба.

Станок — пресс

Это аппарат позволяет делать приплюснутые наконечники шестигранников, прутков, металлопрофиля. Он состоит из двух прочно приставленных друг к другу валов – между ними находится минимальный зазор. Они могут быть полностью гладкие или рифленые. В первом случае получится классическая плоская пика, во втором – «гусиная лапка» с рифлением.

В гнездо между двумя роликами необходимо просунуть заготовку, затем привести в движение аппарат посредством рычага, затем обратно. Движение достаточно сильное быстрое, чтобы произвести прокат. Так выглядит результат процесса: