Улитка для холодной ковки своими руками

Изготовление простой улитки своими руками

В процессе работы по технологии холодной ковки прикладываются значительные усилия. Поэтому, прежде чем сделать улитку для холодной ковки своими руками, потребуется существенно укрепить обычный верстак или построить новый.

Самостоятельную сборку станка надо проводить на столешнице, сделанной из плиты толщиной как минимум 4 мм. Далее для изготовления самодельной улитки для холодной ковки понадобится чертеж. На него надо нанести контур будущего изделия, и вписать по внутренней стороне этого контура очертания неразборного шаблона или сегментов разборного.

Особенности эксплуатации станков для холодной ковки

После того, как решение принято, а подходящая именно для ваших целей модель приобретена и расположена на заранее отведённом для неё месте, нужно внимательно подготовиться к её использованию. Хотя в большинстве случаев эксплуатация не сопряжена с травмоопасностью (разве что повреждение электрической цепи может привести к опасным последствиям), ряд правил всё же стоит соблюдать:

• тщательно проверяйте надёжность крепления детали в пазах оборудования, в противном случае, элемент может принять неправильную форму или даже повредить прибор;
• небольшой подогрев заготовки перед началом работы упростит процедуру изготовления желаемого изделия и придаст металлу дополнительные полезные свойства;
• избегайте резких движений заготовки в процессе работы, контролируя каждый этап. Несоблюдение этого правила чревато некачественным результатом и преждевременным выходом станка из строя;
• все валы, ролики и иные вращающиеся части аппарата необходимо периодически смазывать машинным маслом для плавной работы.

ФОТО: станок73.рфНе забывайте и про средства индивидуальной защиты при эксплуатации – перчатки, очки и спецодежда строго обязательны

Также важна и правильная последовательность действий при создании очередного декоративного или технологического элемента. У каждого станка для холодной ковки существует свой порядок обработки металла. В качестве примера наша редакция взяла Улитку — посмотрите на эту удивительную процедуру в небольшом видео от настоящего мастера своего дела:

Watch this video on YouTube

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:

Разновидности и назначение станков для ковки

Станок любого назначения применяется для облегчения ручного труда. Для ковки по холодному типу может использоваться разное оборудование, сводящее к минимуму физические усилия мастера и позволяющее выполнять следующие базовые операции:

Станок для создания фигурного профиля методом холодной ковки

• изгиб профиля под нужным углом или радиусом;
• изготовление спиралей или завитков;
• продольное скручивание заготовок.

Разнообразие получаемых деталей позволяет выстраивать их в комбинации и замысловатые конструкции, создавать аккуратное художественное полотно для ограждений и беседок, симметричный декор для парковых скамеек, а также других предметов различного назначения.

Промышленный станок гнутик, позволяющий получить заготовку с заданным радиусом

Станки холодной ковки могут быть специализированными (выполнять только одну операцию) и универсальными. Различают такие типы специальных станков:

• гнутики (гибочные станки) – позволяют выгнуть заготовку под углом или заданным радиусом (волна);
• улитки – закручивают заготовки в спирали и завитки;
• торсионы – помогают продольно скрутить заготовку или несколько таких деталей одновременно;
• штамповочные станки – с их помощью делают декоративные хомуты, фасонные наконечники, волну с мелким шагом.

Универсальные станки включают в себя компоненты специального оборудования в различных его комбинациях.

Приспособления для холодной ковки приводятся в действие механически (ручные станки) или посредством электропривода. Оборудование с электроприводом отличается скоростью и легкостью обработки заготовок.  Станок для холодной ковки, цена которого может оказаться довольно высокой, характеризуется высокой продуктивностью. Когда нет необходимости в производительности и скорости, то ручного станка будет вполне достаточно для выполнения работ, особенно в том случае, если кузнечное дело – это хобби.

Станок гнутик, предназначенный для обработки труб методом холодной ковки

Можно ли сделать своими руками станок для холодной ковки

Купить ручной станок для холодной ковки можно в специализированном магазине по продаже инструментов или заказать в интернете. Вопрос заключается в цене и платежеспособности покупателя. Альтернативный вариант – собрать его своими руками. Принцип работы ничем не будет отличаться от товара, приобретенного в торговой сети, а выполняемые функции абсолютно идентичны заводским. Дополнительные преимущества – выигрыш в цене, уверенность, что конструкция не выйдет из строя после первого же использования.

Для начала стоит ознакомиться с конструктивными особенностями каждого типа станка, чтобы оценить возможность его самостоятельной сборки.

Станок для холодной ковки улитка, позволяющий создавать спиральные элементы

Торсион должен выполнять скручивание металлических прутьев, поэтому его конструкция предполагает наличие двух элементов, удерживающих заготовку. Один из них служит зажимом, а другой содержит вращающийся шпиндель, который, собственно, и будет закручивать прут до нужной частоты винтовой волны. Устройство довольно просто соорудить самому, а некоторые мастера вообще обходятся тисками и незамысловатым ручным воротом.

Конструкция гибочного станка также несложная, однако она содержит несколько обязательных элементов, сборка которых невозможна без специализированного инструмента. Основание – массивная металлическая пластина с пазом посередине, в который вставляется подвижный упор, перемещаемый червячным механизмом. Два других цилиндрических упора неподвижны и крепятся на основание с двух сторон симметрично относительно паза. Именно монтаж упоров может вызвать затруднение, так как отверстия под крепеж сверлятся только на специализированном станке, воздействию дрели такая заготовка из высокопрочной стали не поддастся.

Создание элементов методом холодной ковки на самодельном станке гнутик

Станок для ковки металла улитка может иметь две разновидности: с воротом или рычажного типа. Первый вариант позволяет варьировать форму изгиба в процессе работы, однако имеет ряд уязвимых мест в конструкции и очень требователен к прочности материалов изготовления. Второй тип более устойчив, но менее производителен. Мастера считают улитку самым простым станком, самостоятельная сборка которого не вызовет затруднений.

Изготовление элементов, как делать

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

Холодная ковка и сварка, решетка из завитков с хомутами

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

На специальной оснастке изготавливаются:

• лапки, пики (завершающие элементы концов деталей);
• спирали, завитки;
• кольца;
• корзинки (два прутка закрученные вокруг продольной оси по винтовой поверхности);
• прутки или полосы закрученные вокруг своей оси.

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

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

При окончательной отделке изделие зачищают и наносят декоративное покрытие.

Длина, размеры заготовок

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

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

Справка. Разнообразие декоративных деталей из металла представляется производителями и поставщиками подобной продукции, которые собраны в разделе «Где купить или заказать кованые элементы».

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

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

Завитки

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

Цветы

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

Чертежи станка с ручным приводом

Рисунок 3. Чертеж ножки основания улитки.

Станок, согласно данному чертежу (рис.1), смонтирован на основании, которое представляет собой плиту прямоугольной формы размерами 220х190 см.

Эта плита толщиной 5 мм имеет два отверстия. Одно из них круглое, диаметром 14 мм, для оси вала, а второе — овальное, шириной от 6 мм ближе к оси вала до 7 мм дальше от оси (рис.2). Это основание приварено к двум ножкам, которые имеют отверстие для их крепления (рис.3).

Ось вала имеет конусовидный конец. Она крепится намертво к основанию двумя гайками М14.

На ось свободно надевается приводная ось, которая имеет головку с двумя взаимоперпендикулярными сквозными резьбовыми каналами (рис.4).

В эти каналы закручиваются ручки.

К нижней поверхности основания приварены параллельные направляющие полозья (2 шт.) вдоль продолговатого отверстия.

Рисунок 4. Чертеж оси улитки.

Спиралевидный элемент (собственно улитка) сборный. Он состоит из 4 элементов, соединенных между собой шарнирно штифтами, продетыми сквозь проушины (рис.5).

Каждый соединительный штифт сегмента улитки имеет рифленую головку.

Дуговидные проушины имеют отверстия под соединительный штифт. Они приварены к концам сегментов. Величина изгиба улитки регулируется специальными корректирующими винтами, которые ввинчены в соединительный конец каждого из трех сегментов так, что упираются в торец предыдущего сегмента.

Каждый корректирующий винт на одной торцевой поверхности имеет прорезь под плоскую отвертку.

Центральный сегмент улитки представляет собой эксцентрик с отверстием для приводной оси, первой частью спиралевидного элемента и фиксирующим вырезом. Фиксирующий вырез представляет собой эксцентрическое полукруглое углубление в первой части сегмента радиусом 7 мм, центр которого находится на расстоянии 8 мм от центра детали. Толщина центрального сегмента, как и других сегментов, составляет 25 мм.

Рисунок 5. Чертеж сегмента улитки.

Эксцентрик с рифленой нижней частью, в поперечный канал головки которого вставлен барашек, уставляется внутрь направляющей. Последняя выставляется соосно с полукруглым вырезом приводной оси, а затем приваривается.

В продольное отверстие основания вставлен ползун, который прижимается снизу к основанию. Ползун вырезами фланца свободно входит между направляющими полозьями.

В верхнюю часть ползуна вкручена ось ролика, которая имеет шестигранную головку.

На ось ролика свободно надет сам ролик.

Таким образом ролик может занимать положение вдоль продолговатого отверстия основания и фиксируется в любом таком положении наворачиванием оси ролика на ползун.

Работа с данным устройством довольно проста. Для начала вставляется конец прута или полосы в углубление приводной оси. Поворачивая эксцентрик, используя барашек, заготовка зажимается между его нижним концом и стенками углубления. Для этого ролик подводится к заготовке, ось ролика наворачивается гаечным ключом на 12 на ползун, зажимая его. Заготовка укладывается между эксцентриком центрального сегмента улитки и роликом.

Далее поворачивают приводной ось по ходу движения часовой стрелки, наматывая заготовку поверх центрального сегмента. Когда заготовка намотана до конца центрального сегмента, к ней, используя соединительный штифт, присоединяется второй сегмент. Ролик при этом отодвигается в новое положение.

И так далее изгибается до придания заготовки нужной формы. Для снятия полученного изделия со станка барашком поворачивается эксцентрик и отпускается конец заготовки. Подняв приводную ось с эксцентриком и всей улиткой, последние вынимаются из изготовленной спирали.

Делаем улитку с рычагом

Чертеж станка для ковки. Перед тем, как приступить к практической части работы, нужно подготовиться теоретически. Речь идет о расчетах и чертеже станка и деталей к нему. Точных размеров вам никто не даст, ведь это самостоятельное конструирование.

Многое будет зависеть от наличия у вас сходных материалов, масштабов будущих работ по холодной ковке, габаритов помещения, где вы собираетесь работать и многих других факторов. Главное – принципы, которые нужно понять, чтобы выполнить самодельный станок холодной ковки своими руками – самый удобный вариант для вас и только для вас.

Вот что нужно собрать перед тем, как приступить к сборке:

• металлические плиты или полотно для столешницы толщиной не менее 4-х мм;
• металлическая круглая труба для стойки или каркаса;
• металлический прут;
• подшипники разного калибра;
• дрель;
• сварочный аппарат;
• ножовка по металлу;
• болты м8.

Базовые части

Базовых частей у твистера всего четыре

К их подготовке и, самое главное, монтажу уделить особое внимание:

• каркас или стойка;
• столешница;
• основной вал;
• рычаг.

Стойка

Только из металла, никаких деревянных брусьев. Ставим на продуманном месте, чтобы у вас был доступ к станку с любой стороны. У станка будут сильнейшие нагрузки, поэтому самым оптимальным вариантом может быть толстостенная труба или металлический уголок.

Столешница

Самодельный станок для ковки. Важнейшая часть станка, которую лучше сделать из металлической плиты с приличной толщиной, желательно не меньше 5-ти мм. В производстве станков для ковки своими руками нельзя экономить на толщине металла, ведь столешница и другие базовые элементы будут принимать на себя огромную нагрузку.

Форма предпочтительнее в виде круга. Таких столешниц нужно сделать две: вторая нужна для сгибания прутков и размещения улиток.

Основной вал

Из этой же металлической плиты нарезать четыре прямоугольных треугольника с равными сторонами. Треугольники приварить к низу конструкции, а их основание – в центре окружности. Другой вариант вала – не из треугольников, а из трубы с толстыми стенками подходящего диаметра. Крепить либо болтами, либо сваркой.

Рычаг или рукоятка

И снова «как можно крепче»: рычаг прикрепить к валу кольцом, чтобы он вращался вокруг него. Ролик для сгибания прикрепить на верхней столешнице

Очень важно правильно рассчитать длину рычага, которая зависит от диаметра круга столешницы. Один прут должен быть примерно равен этому диаметру, второй прут – длиннее

Подшипники крепятся к рычагу в его конце, это делается для большей свободы в направлениях движения рычага. Элементы рычага и фиксированные треугольники крепятся специальной круглой гайкой с большим диаметром.

Навесные детали

Здесь будьте внимательны, вам нужно выбрать степень сложности или, если можно так сказать, «художественности». У нас с вами три варианта.

Улитка простая статичная

Самый простой и поэтому самый примитивный с художественной точки зрения вариант. Вы наносите чертеж улитки, то есть спирали прямо на столешницу.

Ни в коем случае не игнорируем требование в чертежах – холодная ковка любит точность и продуманность во всем.

Затем вырезаете из металлических толстых полос сегменты с повторением рисунка улитки и как можно прочнее привариваете их перпендикулярно к столешнице. Просто, но вовсе не гениально: на этой намертво приваренной улитке вы сможете делать лишь одинаковые простейшие изгибы без всякого полета творческой мысли.

Станок для гибки металла.

Впрочем, все зависит от того, что вы собираетесь ковать. Если, например, у вас в планах длинный кованый забор с незатейливым рисунком, то улитка простая статичная станет самым оптимальным вариантом.

Разборная улитка из съемных частей

Сразу скажем, что это самый популярный вариант среди самодеятельных мастеров. На столешницу так же наносится контуры улиток. Вдоль этого контура сверлятся отверстия с резьбой. Сегменты улитки из металлических полос готовятся по картонным шаблонам, в них тоже сверлятся точно такие же совпадающие отверстия, что на столешнице.

Сегменты не привариваются, а крепятся болтами или цилиндрическими упорами. Главное преимущество – возможность гнуть спиралевидные детали с разными радиусами и разным количеством оборотов.

Модульная система с разными улитками

Вариант с самой большой художественной свободой ковки своими руками: вместо сегментов с упорами здесь используются съемные модули с разными улитками – и по форме, и по размерам. Модули готовятся на отдельных металлических площадках, на которых сегменты приварены.

Конечно, с таким станком нужно хорошенько повозиться, но эта овчинка выделки стоит: вы сможете ковать настоящие металлические кружева. Все зависит от ваших планов: простой забор или кружевная беседка в саду?

Особенности улитки

Автор специально решил обратить внимание читателя на ряд моментов. Это поможет в дальнейшем избежать кое-каких ошибок

Например, разобравшись с устройством улитки и принципом ее функционирования, кому-то захочется собрать собственное приспособление, отличное от тех, чьи чертежи будут представлены ниже.

Такое устройство вполне (если речь идет об оборудовании, изготовленном своими руками), позволит гнуть образцы методом холодной ковки с сечением (стороной квадрата) не более чем 10 – 12 мм. Подразумевается модель улитки с «ручным управлением». С более же габаритными образцами в быту дела практически никто не имеет. Станок можно и усовершенствовать, установив привод и эл/двигатель.

Но насколько это рационально для небольшой домашней кузни?

• Холодная ковка осуществляется на малых скоростях. Резкое изменение геометрии металла ведет к появлению трещин (разрывов).
• Придется не только подбирать мощность эл/двигателя, но и передаточное число редуктора. Плюс к этому – монтировать схему автоматики с установкой соответствующих элементов (кнопки, пускатель и так далее). Все это значительно усложняет изготовление станка.