Холодная ковка своими руками: подробное описание необходимых инструментов и материалов для ковки

ТолкованиеПеревод

Ковка

Ковка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры. Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств. Для железа температурный интервал 1250–800 °С, для меди 1000–650 °С, для титана 1600—900 °С, для алюминиевых сплавов 480–400 °С.

Различают:

  • ковка на молотах (пневматических, паровых и гидравлических)
  • ручная ковка
  • штамповка.

Изделия и полуфабрикаты, получаемые ковкой, называют поковкой.

При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа. При деформации он приобретает форму этой полости (см. Штампование, Ротационная ковка).

При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны. При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.

Свободную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла. При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.

Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах с массой падающих частей от 40 до 5000 кг или гидравлических прессах, развивающих усилия 2–200 МН (200–20000 тс), а также на ковочных машинах. Изготовляют поковки массой 100 т и более. Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 т, кантователи и специальные манипуляторы.

Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей. В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.

При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры.

Основные операции ковки

  • осадка
  • высадка
  • протяжка
  • обкатка
  • раскатка
  • прошивка и др.

Ковка железа и стали по технологии конца XIX в

При написании этой статьи использовался материал из Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона (1890—1907).

Ковка применяется для разных целей, и из-за этого способы обработки металла могут быть различными:

  • обжимка криц — ковка, при которой происходит уплотнение и сварка частиц, а также выделение шлаков из тестообразной железной массы (крицы) (см. Кричный передел).
  • сварка — ковка, при которой сращиваются пакеты, состоящие из отдельных кусков нагретых до вара (см. Сваривание).
  • обыкновенная ковка — уплотнение и придание желаемых форм предмету.

В зависимости от величины обрабатываемых изделий, ковка разделяется на ручную и на механическую.

Инструменты

image image

Смотреть что такое «Ковка» в других словарях:

  • Ковка —         способ художественной обработки металла в холодном или горячем состоянии давлением (при помощи молота или пресса); произведения декоративно прикладного искусства, изготовленные этим способом. Ковка известна с древнейших времён (холодная… …   Художественная энциклопедия

  • ковка — ндп. свободная ковка Обработка металлов давлением местным приложением деформирующих нагрузок с помощью универсального подкладного инструмента или бойков [ГОСТ 18970 84] [ГОСТ 3.1109 82] ковка Способ обработки металлов в горячем состоянии… …   Справочник технического переводчика

  • Ковка — Ковка. Геннадий Ленок. Подсвечник Наполеон . КОВКА, способ обработки металлов давлением, при котором после многократного прерывистого воздействия инструмента на заготовку она приобретает заданные форму и размеры. Различают ковку машинную (в… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • КОВКА — КОВКА, ковки, мн. нет, жен. Действие по гл. ковать в 1 и 3 знач. Ковка меча. Ковка лошадей. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

  • Ковка — основной способ деформирования ковкого железа. Различают: свободную ковку, при которой форму изделию сообщают различно осуществляемыми ударами; и ковку в штампах, при которой нужную форму получают вдавливанием материалов в металлическую форму,… …   Финансовый словарь

  • Ковка — КОВКА. Въ древн. времена надѣвали на копыта лошади родъ башмаковъ изъ соломы, камышев. мочалы, холста, кожи. Затѣмъ стали придѣлывать къ башмаку металлич. пластинки изъ желѣза, серебра и золота или выдѣлывали изъ металла по формѣ подошвы копыта… …   Военная энциклопедия

  • КОВКА — КОВКА, придание металлу нужной формы с помощью молота или давления, приложенного к фасонной матрице. Кузнецы куют подковы и другие металлические предметы из раскаленного докрасна металла молотом на наковальне. При массовом производстве давление… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • КОВКА — КОВКА, ковкий и пр. см. ковать. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 …   Толковый словарь Даля

  • ковка — кование, поковка Словарь русских синонимов. ковка сущ., кол во синонимов: 7 • биллетировка (2) • …   Словарь синонимов

  • КОВКА — способ обработки металла давлением, при котором в результате многократного прерывистого ударного воздействия инструмента на заготовку (преимущественно нагретую) она приобретает заданные форму и размеры; производится на прессах, молотах или… …   Большой Энциклопедический словарь

Книги

  • Ковка лошадей и болезни копыт, . Учебно-наглядное пособие для техникумов, школ, ковочных кузнецов, конюхов и зоотехников коннозаводов и колхозных конеферм. В книге рассмотрены: стороение и форма копыт, обращение с лошадью,… Подробнее  Купить за 11250 руб
  • Ковка лошади, Е.В. Турин. Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1900 года (издательство`Санкт-петербург`)… Подробнее  Купить за 999 грн (только Украина)
  • Ковка лошади. Руководство для сельских хозяев, кавалеристов, ветеринарных врачей и студентов, Турин Е.В.. Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1900 года (издательство «Санкт-петербург» )… Подробнее  Купить за 888 руб

Другие книги по запросу «Ковка» >>

Холодная ковка представляет собой метод металлообработки, позволяющий получать недорогие декоративные элементы. Из них собирают ограждения, калитки, детали садовой мебели и пр. Такие изделия сильно напоминают кованые, за что метод и получил свое название.

Оборудование для холодной ковки.

Содержание

История возникновения

Данный способ металлообработки стали практиковать задолго до горячей ковки. Наиболее старые изделия, обнаруженные в Египте и Междуречье, датируются IV-V тысячелетиями до н.э.

В древности способ буквально представлял собой ковку. Руде или мягкому золоту придавали нужную форму ударами каменного молотка. В современной технологии применяют другие материалы и методы.

Зачем используют холодную ковку и какие изделия производят

Данный способ позволяет изготовить без предварительного нагрева разные металлические элементы декоративного назначения. Это завитки, спирали, пики, кольца, скрученные прутья и др. С помощью электросварки их объединяют в изделия, сочетающие в себе практическую функцию и художественную ценность:

  1. Решетки, ограды. Воспроизводя готический стиль, верхнюю часть забора украшают пиками. Благодаря этому ограждение становится труднопреодолимым.
  2. Фонари.
  3. Перила для крыльца и мостика через водоем.
  4. Навесы, козырьки.
  5. Садовую мебель: скамейки, столы. Предметы с завитыми спинками и подлокотниками служат украшением участка.
  6. Балконные ограждения.
  7. Беседки.
  8. Мангалы.
  9. Элементы интерьера в доме: каминные решетки, вешалки, карнизы и пр.

Из составных элементов собирают абстрактные узоры либо изображения листьев, гроздей винограда и т.д.

Кованная беседка с мангалом.

Типы холодной ковки

Для придания заготовкам нужной формы задействуют специальные станки, прессы и штампы. Технология включает в себя следующие операции:

  • гнутье;
  • калибровку;
  • прошивку;
  • вырезку;
  • штамповку;
  • навивку.

Оборудование позволяет осуществлять серийное производство одинаковых изделий.

В качестве заготовок используют следующие виды металлопроката:

  • прут круглого и квадратного сечения толщиной 8-16 мм;
  • полосу;
  • листовой прокат.

Из стальных пластин методом молотковой чеканки изготавливают рельефные украшения.

В качестве материала в холодной формовке используют низкоуглеродистую сталь, отличающуюся мягкостью и пластичностью. Наиболее распространена марка Ст3.

Стальные листы используют в качестве заготовок для ковки.

Приемы и технология холодной ковки

Изменение формы заготовок производят следующими методами:

  • гибкой;
  • кручением;
  • протяжкой;
  • чеканкой.

Отличительной чертой холодной деформации металла является простота технологического процесса. Так, гибку осуществляют в следующей последовательности:

  1. Устанавливают оправку нужного размера.
  2. Жестко фиксируют один конец заготовки.
  3. Сгибают ее, охватывая оправку. В результате получают вензель или завиток нужных размера, формы и направления.

Кручению подвергают прут квадратного сечения. Для выполнения операции нужны только тиски и ворот с длинным рычагом. При ручном исполнении операция потребует больших усилий. В результате получают прут, равномерно закрученный вокруг собственной оси. Можно установить в тиски 2 изделия и обвить их одно вокруг другого. Так делают, например, крайние опоры балконных ограждений.

Операция протяжки состоит в перемещении заготовки между роликами, вследствие чего происходит ее сдавливание. В большинстве случаев данным методом концам прутьев придают заостренную форму.

Чеканку по индивидуальному заказу выполняют вручную с помощью молотка. В серийном производстве используют штамп. Механизм выдавливает рисунок подвижной частью — пуансоном.

Интересное:  Газовая резка металлов

Кручение — один из способов ковки.

Отличия холодной ковки от других способов металлообработки

Помимо данного метода, для производства металлических изделий применяют:

  1. Литье. Сплав нагревают до жидкого состояния и заливают в формы.
  2. Механическую обработку (с помощью режущего инструмента). Заготовку обтачивают, сверлят, строгают и т.д.
  3. Горячую ковку и штамповку. Заготовка подвергается ударному воздействию в нагретом состоянии.

Таким образом, отличия холодной обработки от альтернативных способов состоят в следующем:

  1. Заготовку предварительно не нагревают.
  2. Ее целостность и структура не нарушаются. Требуемая форма достигается путем холодной обработки под действием внешней силы.

Преимущества и недостатки

К достоинствам технологии относят:

  1. Низкую стоимость. Она объясняется малыми затратами энергии и труда.
  2. Отсутствие требований в части квалификации исполнителя. Если горячая ковка доступна только профессиональному кузнецу с развитыми навыками и при наличии мощной печи, то холодной может заниматься любой желающий, притом в домашних условиях.
  3. Высокие эстетические достоинства. Ворота, решетки и прочие изделия смотрятся дорого, благородно и привлекательно; издали они походят на кованые.
  4. Высокую скорость изготовления. Набор элементов для ворот можно выполнить за полдня. Для их изготовления ручной горячей ковкой потребуется неделя.
  5. Возможность создавать оригинальные изделия, по-разному комбинируя типовые элементы.

Недостатки:

  1. Ограниченный набор исходных материалов и конечных форм. По этой причине изготовленные данным методом предметы не могут сравниться в художественной ценности с полученными традиционной горячей ковкой.
  2. Потребность в специальном оборудовании.
Специальное оборудование — один из недостатков холодной ковки.

Инструменты и материалы для холодной ковки

Мастер должен располагать следующим:

  1. Специальными станками.
  2. Сварочным аппаратом. Применяется для сборки декоративных элементов в единую композицию.
  3. Болгаркой с диском «по металлу». Ею прокат нарезают на заготовки.
  4. Струбцинами или другими приспособлениями для неподвижной фиксации элементов перед сварочными работами.
  5. Щеткой с металлическим ворсом.
  6. Молотком.
  7. Кистью для нанесения эмали. Низкоуглеродистая сталь нуждается в защите от коррозии.
  8. Рулеткой.

Используют материалы:

  1. Стальной прокат: прут, полосу, лист.
  2. Плавящиеся электроды с покрытием. Конструкция не относится к ответственным, поэтому подойдут рутиловые расходники типа МР-3.
  3. Эмаль для наружных работ.

Оборудование для холодной ковки

Элементы изготавливают на нескольких станках. Название каждого устройства соответствует выполняемой с его помощью операции.

Улитка

Данное оборудование предназначено для завивки заготовки в плоскую спираль. В самом простом исполнении представляет собой массивный стол с закрепленным на нем шаблоном из толстой стальной полосы.

Зафиксировав конец заготовки в центре, ее деформируют гибочным рычагом.

В усложненном варианте шаблон выполнен из нескольких шарнирно скрепленных звеньев и установлен на вращающемся столе. Прижим заготовки осуществляет ролик. По мере вращения вала шаблон постепенно разгибается.

Кузнечный станок Улитка.

Гнутик

Данный станок изгибает прокат под нужным углом. Он состоит из следующих компонентов:

  1. Станины.
  2. Неподвижных упоров с прижимными роликами для фиксации заготовки.
  3. Направляющих.
  4. Перемещающегося по ним подвижного упора.
  5. Винтового механизма.

Интересное:  Продольная резка металла

На подвижном упоре крепят накладку с профилем, соответствующим требуемой форме изгиба. Необходимое усилие создается винтовым механизмом.

Поворачивая стол с закрепленной на нем заготовкой, можно получать любые плоские и пространственные фигуры.

Кузнечный станок Гнутик.

Волна

Конечное изделие представляет собой скругленный зигзаг. Главными элементами станка являются центральный и обводной ролики, последний установлен на водиле. Также можно дооснастить «улитку» либо использовать «гнутик», вооружив подвижный упор накладкой соответствующего профиля.

Ручной станок для ковки Волна.

Фонарик

Станок скручивает сразу несколько стержней, установленных по кругу. В результате получается пространственная конструкция цилиндрической формы со спиральными стенками. На станине закреплены упор с фиксатором и подвижный ворот.

Кузнечный станок для ковки Фонарик.

Глобус

С помощью данного станка изготавливают арочные перекрытия и другие изделия в виде дуги с большим радиусом. Заготовку обжимают по шаблону гибочным рычагом с подвижным роликом.

Данный станок применяют для серийного производства. В единичном количестве дуги можно изготовить на «гнутике».

Кузнечный станок Глобус.

Твистер

Устройство закручивает заготовку вокруг продольной оси. Для этого один ее конец жестко фиксируют, а второй вращают подвижным воротом. Этот узел может перемещаться вдоль заготовки, что позволяет регулировать шаг спирали.

Станок Твистер.

Где можно купить

Приобрести приспособления для холодной формовки можно в интернет-магазинах, например «Все инструменты». Качественные ручные станки предлагает компания «Невское оборудование».

Крупный производитель профессиональных инструментов — ООО «Технодор». Оно реализует продукцию через собственный интернет-магазин.

Также в сети продают готовые декоративные элементы, выполненные методами холодной деформации.

Самодельное оборудование для холодной ковки

Станки можно изготовить самостоятельно. Начинающему мастеру в первую очередь следует обзавестись «улиткой», так как спирали и завитки являются наиболее востребованным декоративным элементом. Меняя радиус изгиба и число навивок, можно с помощью только этого станка создать множество красивых оригинальных изделий.

Что потребуется

Для холодной деформации стальных заготовок нужны большие усилия. Поэтому все компоненты станка должны быть прочными и массивными. Для их изготовления используют следующие материалы:

  1. Столешницу — лист толщиной от 10 мм.
  2. Гибочный рычаг — профилированную трубу сечением 40х25х3 (мм). Допускается применение изделия со стенкой в 2 мм.

Некоторые части невозможно изготовить на дому. Примеры:

  1. Станина и подвижный упор «гнутика». Материалом служит высокопрочная сталь, поэтому для изготовления нужны фрезерный и сверлильный станки.
  2. Центральный и обводной ролики «волны». Испытывают большие нагрузки, поэтому изготавливаются из инструментальной стали. Для ее обработки тоже требуется промышленное оборудование.

Такие детали следует заказать на производственном участке с хорошим парком металлообрабатывающих станков.

Приспособление «улитка» делают в следующей последовательности:

  1. Из листовой стали вырезают круглую столешницу.
  2. В центре приваривают ножку из толстостенной трубы с кронштейнами для крепления к полу. Для придания устойчивости ее можно усилить подкосами.
  3. Устанавливают гибочный рычаг. Одним концом его крепят к ножке так, чтобы оставалась возможность вращения. С другой стороны рычаг оснащают прижимными роликами на подшипниках.
  4. На столешнице крепят шаблон из толстой полосы. Он должен повторять форму будущей детали с небольшим допуском (определяется опытным путем). К шаблону приваривают штифты, а в столешнице под них сверлят отверстия. Такой способ фиксации позволит изготавливать элементы с разным радиусом закругления.

Интересное:  Что такое гальваническое покрытие металла

Крепление гибочного рычага к ножке станка можно выполнить 2 способами:

  1. С помощью подшипника. Это наилучший вариант, он обеспечивает легкое вращение.
  2. Посредством втулки, выполненной из трубы большего диаметра. Снизу наваривают поддерживающее кольцо. В этом случае вращение рычага потребует больших усилий, но при наличии смазки операция будет доступна даже человеку средней комплекции.

Создание узоров для изделий своими руками

Для выбора оптимального варианта компоновки декоративных элементов рекомендуется просмотреть фото в интернете. Взяв за основу понравившийся узор, его дополняют и видоизменяют в соответствии с собственными идеями.

Будущее изделие рекомендуется вычертить на ровной поверхности мелом в масштабе 1:1. Может выясниться, что на бумаге или экране компьютера узор смотрится привлекательно, а в реальном размере — нет. Для облегчения процесса переноса на плоскость можно изготовить бумажные модели завитушек и других элементов.

Стили и элементы

Узоры делятся на виды:

  • геометрические;
  • растительные;
  • животные.

В первой группе различают несколько стилей:

  1. Романский. Отличается строгостью линий и большим количеством однотипных элементов. При компоновке орнамента соблюдают симметрию.
  2. Готический. Содержит в большом количестве элементы, направленные вверх: стрельчатые арки, пики, острые шипы и т.д. Спирали и завитки делают раздвоенными, напоминающими стебель растения. Прямые линии прутьев дополняют фонариками.
  3. Барокко. Характеризуется пышными ажурными орнаментами. Геометрические узоры дополняют растительными элементами — листьями и цветами.
  4. Ренессанс. В этом стиле преобладают округлые, плавные линии. Встречается относительно редко.
  5. Ампир. Данный стиль, наоборот, предполагает наличие большого количества длинных гладких прутьев. Даже завитки выполняют вытянутыми со спиралями на концах.

Методами холодной формовки чаще всего изготавливают следующие детали:

  1. Завитки. Применяются чаще всего. Имеют различную форму, например, бывают S- и С-образными. Второй вариант называют волютой.
  2. Спирали. Бывают плоскими и пространственными, одинарными и двойными.
  3. Крутени. Прут или полоса, скрученные вокруг собственной продольной оси.
  4. Пики. Заостренный элемент на конце прута.
  5. Чеканку. Изготовленная из тонкого металла имитация листа, лепестка, цветка или животного.
  6. Кольца.

Формирование орнамента

Элементы складывают на ровной поверхности в узор и соединяют одним из следующих способов:

  1. Сваркой.
  2. Художественными хомутами (заклепками).

Второй вариант применяют в местах, где сварной шов невозможно сделать незаметным. Заклепки делают фигурными, так что они гармонично дополняют узор.

Сварные швы после удаления шлака выравнивают болгаркой, вооруженной шлифовальным диском. Им же обрабатывают весь орнамент перед покраской.

Для выполнения разовых работ целесообразно изготовить станки своими руками. Они обойдутся в несколько раз дешевле покупных.

Для серийного производства следует обзавестись профессиональным оборудованием, изготовленным в заводских условиях. Затраты на него будут оправданы высоким качеством и большим ресурсом.

Кузнечный молот из подручных материалов Если вы горите желанием заниматься ковкой, но не можете себе позволить приобрести кузнечный молот, не беда. Есть возможность изготовить его из подручных материалов. Это довольно просто и совершенно не дорого. Создание изделий в домашних условиях с использованием холодной ковки Вы решили создать шедевр из металла при помощи холодной ковки? Не знаете с чего начать? Прикупите оборудование, ознакомьтесь с азами работы с холодной ковкой в домашних условиях и приступайте к изготовлению шедевра своими руками. Делаем кузнечный горн из доступных материалов Для обработки металла в кузни обязательно потребуется их нагрев с помощью горна, который можно изготовить самому. Как построить кузницу для обработки металла? У вас есть желание заняться кузнечным делом, но нет кузницы. Сделать ее самому не составит особого труда. Ведь все необходимые инструменты и приспособления легко найти в гараже любого мужчины. Немного свободного времени – и кузница готова! Как изготовить самодельную наковальню? Сделать наковальню возможно с помощью нехитрого инструмента и достаточного количества свободного времени. Наградой за потраченное время будет изделие, которое сделано максимально удобным для кузнеца. Сварка в кузнице без специального оборудования До появление аппаратов для сварки кузнецы обладали технологией горновой сварки деталей с помощью простых инструментов. Делаем кузницу дома Общие понятия об устройстве кузницы дома и какие необходимых инструменты нужны для ковки. Статья позволяет трезво оценить свои возможности в этом непростом и очень затратном предприятии. Виды и режимы термической обработки стали Вся эта информация поможет кузницу в изготовлении ножей из высокопрочных стальных заготовок, а также в создании защитных слоев у готовых изделий. Ковка и объемная штамповка в кузнице Данный способ обработки металла позволяет производить однотипные элементы на потоке, что снижает их стоимость и увеличивает качество. Ознакомившись с профессиональным производственными технологиями можно будет попробовать перенести их в частную кузню. Вспомогательные инструменты для работы в кузнице Выбор инструмента влияет на качество и скорость работы, если подойти к нему без достаточной скрупулезности, то работа застопорится. Техники и приемы художественной ковки Для начала работы с художественной ковкой надо освоить восемь основных техник, комбинирую которые вы уже сможете изготовить сложные изделия. Как сделать ручной молот? Кузнец может изготовить своими руками нужный ему ручной молот с задаными характеристиками — начиная от веса и заканчивая формой. Станки для холодной ковки Какие станки для холодной ковки используются в настоящее время для изготовления элементов ковки на производстве и в кузнице? Вы узнаете цены на новые и б/у, а также плюсы и недостатки китайских станков. Видеоролики по самодельным станкам для холодной ковки Видео с примерами изготовления и использования станков для холодной ковки, которые были сделаны своими руками из подручных материалов. Чертежи самодельных станков для холодной ковки В интернете тяжело найти подробные чертежи станков для холодной ковки (особенно бесплатно), поэтому все, которые я находил, решил выкладывать на отдельной странице.

Когда человек научился работать с металлом, он коренным образом повысил свой уровень жизни, изменил ее основательно. Это ощутилось не только на войне, но и в повседневной мирной жизни. Она стала намного комфортнее и прекраснее. Посредством холодной ковки мастера изготовляют удивительные вещи из металла.

Что, в принципе, очень просто. Достаточно иметь желание, опыт и специальное оборудование.

Изделия из холодной ковки

По сути, это — изгибания и скручивания металлических изделий без их нагрева в кузнечной печи. Для этого используют различные станки, отличающиеся между собой размерами и предназначением.

На них можно посредством холодной ковки (изгибов, перегибов, скручиваний) сотворить всё что угодно с металлическим прутом, арматурой, полосой, трубой, произвести различные предметы декора.

В частности, посредством художественной ковки можно сделать:

  • Оградки;
  • Украсить причудливым орнаментом жилые помещения;
  • Нанести витые узоры на ворота;
  • Оградить металлической вязью лестницы и балконы;
  • Сделать спинки и подлокотники для стульев, кресел, садовых скамеек;
  • Украсить беседки и уличные фонари;
  • Изготовить различные решетки.

Чтобы легко сделать всё выше перечисленное, в большинстве случаев достаточно ручного станка для ковки, который достаточно просто изготовить своими руками.

Классификация

Чтобы работать с металлом необходимо оборудование. Также для изготовления определенных изделий с достаточно сложной конфигурацией посредством холодной ковки понадобятся различные чертежи и измерительные приборы контроля качества.

Без особых проблем при наличии всего необходимого инструмента можно изготовить следующие виды станков:

  • «Улитка»;
  • Торсионный станок;
  • «Гнутик»;
  • «Волна»;
  • Пресс.

Кратко рассмотрим особенности каждого станка, особенности сборки.

«Улитка»

Такой станок предназначен для сгибания арматуры, труб, полос и прочих металлических заготовок в виде спирали. В процессе изготовления достаточно иметь представление о том, как работает устройство, чтобы правильно его сконструировать.

В процессе монтажа следует обратить внимание на следующие моменты:

  • Сплавы на байдарках – вид активного отдыха
  • Производство каталогов
  • Модные изделия ручной работы с золотым шитьем

Опорный каркас (стол), на котором будут гнуться заготовки должен быть изготовлен из металла (швеллер, толстостенная труба, уголок), но не из дерева. Так как в основном на него будет идти нагрузка во время работы, он должен быть прочным, а не развалиться на части в один прекрасный момент!

Столешница. Вырезается из металлического листа толщиною 4 мм и более, имеет круглую форму. Поверх нее вырезается и укладывается такая же со всеми сегментами улитки, на которой будет происходить выгибание заготовок.

Стоит заметить, что экономить на толщине столешницы не стоит. На нее приходится вся динамическая нагрузка. Чем толще будет лист металла, из которого она будет вырезаться тем лучше.

Основной шарнирный вал. Изготовляется из труб с достаточно толстыми стенками. Размещается по центральной оси между двумя столешницами. Крепится к основе четырьмя прямоугольными уголками (треугольниками).

Рычаг с роликом. Крепится на валу, осуществляя вращательные движения вокруг него в процессе гибки металла.

Это – самый простой вариант станка для холодной ковки своими руками, доступный для монтажа без особых усилий. Если нужно изготавливать более сложные изделия, то его придется модифицировать.

  • Вентилятор своими руками: как сделать самодельный мощный вентилятор. Основные параметры и свойства вентиляторов (130 фото)
  • Зачем нужна охранная сигнализация, какие функции она выполняет
  • Как выбрать зимнюю спецодежду, и не ошибиться — рекомендации от профи

Торсионный станок

Предназначен для перекручивания разлисных деталей. Имеет следующие узлы сборки:

  • Каркас (основание, опорная рама);
  • Подвижный и статистический зажимы (тиски);
  • Рукоять для проворачивания (скручивания). Чем она длинее, тем меньше нужно прилагать усилий. С другой стороны, ничто не мешает подключить к подвижному зажиму электродвигатель, чтобы не скручивать металл вручную!

«Гнутик»

Предназначен для изгибания заготовки под определенным углом (обычно прямым или острым). Его конструкция проста:

  • Пластина из инструментальной стали;
  • Подвижный упор (клин);
  • Опорные валы (2 шт.);
  • Рычаг

Для того, чтобы понять, как его правильно собрать – можно взглянуть на фото, на которых показаны различные станки для холодной ковки и особенности их монтажа своими руками или видеоролик, который имеется в свободном доступе в сети Интернет.

«Волна»

Станок позволяет за счет управляемых валов (дисков) выполнять различные зигзагообразные и синусоидные изгибы (все зависит от конструкции).

Как и в предыдущей конструкции, здесь имеется статическая и подвижная части. Один диск вращается по оси вокруг другого за счет рычага (воротка). При изменении расстояния между ними получается волна той или иной конфигурации.

  • Прикормка своими руками — состав, особенности применения и способы хранения (115 фото и видео)
  • Откатные ворота своими руками — как построить простые и автоматические ворота. Схемы, чертежи и обзор лучших идей (90 фото)
  • Ремонт компьютера своими руками — практические рекомендации и диагностика основных типов неисправностей (90 фото)

Пресс

Его задача – сформировать наконечники («листик» и «гусиная лапка»). По сути, он расплющивает торец заготовки, придавая ей ту или иную форму. Самая сложная из конструкций, комплектующие для которой (особенно боёк) придется приобретать отдельно.

Иногда целесообразней приобрести весь станок целиком, чем собирать его по частям. Но это – кому как проще, финансово выгодней.

Художественная холодная ковка – это искусство. В основном оно приобрело чисто декоративный окрас, не потеряв при этом практичность и целесообразность. Из прутов металла, арматуры и прочего материала можно изготовлять удивительные вещи.

Главное, приобрести или смастерить своими руками все необходимые станки и оборудование, чтобы воплотить свои мечты о прекрасном в жизнь.

Фото холодной ковки своими руками

Также рекомендуем просмотреть:

Читайте здесь  Антенна своими руками — пошаговая инструкция по установке и подключению антенн для цифрового и аналогового телевидения (110 фото)

image
image
image

Ковка металла

  • 0,1-0,3% — от 1200 до 800 градусов;
  • 0,3-0,5% — от 1150 до 800 градусов;
  • 0,5-0,9% — от 1100 до 800 градусов;
  • 0,9-1,45% — от 1050 до 800 градусов.

Для легированных сталей значения таковы:

  • 1100-825°C — для низколегированных сталей;
  • высоколегированных — 1150-875°C.

После требуемой обработки металла (доведения до требуемой структуры, достижения определенных свойств, придание нужной формы), изделие подвергается закалке. Такой процесс заключается в быстром охлаждении заготовки в разнообразных жидкостях. Иногда сам процесс закалки заключается в нагреве и охлаждении до требуемой температуры металлического изделия.

Виды ковки

Ковка — это один из видов обработки металла, позволяющий изменять форму и размер заготовки. Ковку подразделяют на два вида:

Читайте также:  Образовательная программа «Художественная обработка материала» рабочая программа на тему

Виды ковки

Далее я расскажу о каждом из ее видов.

О горячей ковке

Смысл горячей ковки заключается в том, что перед обработкой заготовка подвергается нагреву до определенной температуры. Это повышает пластичность металла, и таким образом увеличивает возможности мастера.

image

Горячая ковка подразумевает обработку разогретой до высокой температуры детали

Достоинства:

  • Высокая пластичность заготовки. Благодаря этому упрощается работа. Кроме того, мягкий металл позволяет без особого труда изменять форму и размеры заготовки;
  • Универсальность. Данный метод позволяет использовать любые заготовки. Это значительно расширяет возможности мастера.

image

Нагрев заготовок осуществляется в кузнечном горне

Недостатки:

  • Дополнительные затраты. Для разогрева заготовок до ковочной температуры необходимо обустроить кузнечный горн. Кроме того, требуются дополнительные затраты на топливо;
  • Требовательность к температурным режимам. Чтобы заниматься горячей ковкой нужны определенные знания, позволяющие определять температуру «на глаз». Подробней об этом я расскажу ниже.

О холодной ковке

Для холодной ковки не требуется горн, так как обработка заключается в изгибании холодных заготовок, их прессовании и сварке.

image

Холодная ковка выполняется на специальном оборудовании и не требует нагрева обрабатываемых деталей

Достоинства. Холодная ковка обладает следующими достоинствами:

  • Доступность. Обустроить мастерскую для холодной ковки гораздо проще, так как не нужна печь. К тому же для этого требуется меньше затрат;
  • Безопасность. Отсутствие высоких температур положительно сказывается на общей безопасности.

Недостатки. У этого вида ковки тоже имеются минусы:

  • Холодная ковка предоставляет меньше возможностей. Многие операции, которые можно выполнить горячей ковкой, для холодной обработки недоступны;
  • Невозможность исправления брака. Холодная обработка осуществляется с использованием заготовок-полуфабрикатов. В результате ошибку, как правило, нельзя исправить;

image

Читайте также:  Выбор лопаты: обзор популярных моделей

Для холодной ковки используются пруты квадратного и круглого сечения

  • Ограниченность заготовок. Холодным способом можно изготавливать определенный набор деталей, который зависит от вашего оборудования. Причем для этих целей используются пруты квадратного или круглого сечения.

Диаметр и размеры сечения заготовок, с которыми можно работать, так же зависят от используемого оборудования.

Механическая обработка

По способу можно разделить ковку на:

  • свободную — при таком методе заготовка на наковальне располагается без участия дополнительных креплений для ее закрепления. В него входит традиционная ручная ковка;
  • машинную — данный способ рассчитан на промышленное применение. Сам процесс заключается в применении механических молотов, масса которых может быть до 5 тонн. Такой вариант ковки подходит для изделий вес которых может превышать десятки тонн;
  • штамповку — вариант позволяет применять штампы матрицы, в которые помещается исходный материал и при помощи удара молотом, изделия получает требуемую форму и размер. Такой способ позволил процесс получения изделий сделать массовым.

Физика процесса

Рассмотрим подробнее обработку при помощи ковки.

Нагрев заготовки

image Судьбоносный этап: как нагреете, так процесс ковки пойдет дальше. Берется металлическая заготовка, которую необходимо нагреть. Делается это в горнах или нагревательных печах – это зависит от размера заготовки.

Первым делом разогревают печь, критерий готовности – темно-красный цвет. Следующий этап – размещение заготовки в раскаленной печи. Заготовка обязательно должна быть горячей, в противном случае вы получите трещины во внутренних слоях сплава.

Температура предварительного подогрева будет вполне достаточна на уровне 300°С: проверить можно по появившемуся дыму и легкому зажиганию масла на поверхности детали.

Когда детали или несколько деталей внутри печи, нагрев постепенно нагнетают до необходимого уровня. Зависимость здесь прямая: чем выше температура, тем мягче и пластичнее деталь. Но и перегревать заготовки категорически нельзя.

Чем выше нагрев стали, чем выше риск образования отдельных кристаллов со слабыми связями, что делает сплав после ковки хрупким, с надрывами и трещинами. Такое нежелательное явление называется перегревом стали.

Для ковки не подходит и недостаточная высокая температура. С недогретыми заготовками практически невозможно работать. Да и в этом случае внутри металла происходят надрывы и трещины.

Важно понимать, что для эффективной и качественной ковки важны две вещи в равной степени: правильный уровень температуры и постепенность нагревания.

Обжим металлической заготовки

Это только кажется, что металл – вещество однородное и плотное. На самом деле внутри можно найти различные пустоты и так называемые раковины. Поэтому заготовку, вынутую из печи нужно немедленно уплотнить: от середины к концам бьют по ней молотком.

Действия, производимые молотом, делятся на два этапа: подготовку и окончательную отделку.

Подготовка

Главное в подготовке – «привести в порядок» сплав заготовки: уплотнить его и придать «в черновую» нужную форму и размеры. Этап подготовки тоже подразделяется на виды с точки зрения формы: цилиндры сплошные или пустотелые, плоские вещи, кольца, вытягивание и т.д.

Читайте также:  Измельчитель кукурузных стеблей своими руками видео

Способ ковки на этом этапе также может различаться, названия у них такие же смешные.

У подготовки сплошных цилиндров свои правила с четкой последовательностью шагов. Она производится на нижнем бойке наковальни. Заготовку бьют молотком, и после каждых нескольких ударов поворачивают по оси ровно на 1/8 оборота.

В итоге должен образоваться восьмигранник. Его обжимают снова – удары молотком с поворотом на 1/8, после чего формируется уже форма с шестнадцатью гранями. Дальше все проходит по такому же сценарию, чтобы получить цилиндр со значительно уменьшенным диаметром.

Заготовка становится длиннее, металл перемещается по оси. Такая обработка называется вытягиванием.

Во время работы нужно следить за состоянием металла. Если, например, на поверхности обнаружатся трещины, ковку нужно остановить, а трещины вырубить с помощью кузнечного зубила.

Если металлическая деталь для ковки слишком больших размеров, обработку делают в два этапа: сначала обжимают и подготавливают нижнюю часть, затем греют и обрабатывают оставшуюся часть.

Финиш данного этапа –это «отрубка прибыли», которая заключается в удалении верхней «прибыльной» части заготовки из-за содержания в ней пустот.

Для формирования детали в виде кольца кусок заготовки нужно всего ничего: обжать, вытянуть, очистить от окалины, отрубить прибыль и… разрубить на куски. Эти куски хорошенько греем второй раз и занимаемся чудесным делом – формируем из них лепешки.

Отверстия в этих лепешках пробивают с двух сторон, чтобы получились уже реальные кольца. Дальше производится обработка под названием «разводка» в специальной наковальне стойчатого вида.

Одна из самых распространенных форм заготовок – это детали с прямоугольным поперечным сечением. Их ковка проводится по своим правилам. Во-первых, работать нужно на специальных плоских наковальнях. Сначала делают обжим, а затем их сплющивают «наплоско».

Следующий этап – поворот заготовки по оси на 90°С и сплющивание «на ребро». Под ударами и сплющиванием деталь становится длиннее по оси.

Для того, чтобы она не превратилась в тонкую ленту, одновременно производят «раскатку» для расширения размеров, а все образующиеся неровности выглаживаются с помощью молотка. Таким образом куются плиты из брони.

Вариантов заготовок по форме и природе металла огромное количество. Так же много и способов ковки. Нужно уметь выбирать самый оптимальный из них, планировать последовательность операций свободной ковки.

От правильности такого выбора будет зависеть качество ковки и расход ресурсов в виде энергии на неоднократные нагревы и другие расходные материалы.

Инструменты и оборудование для ковки металла

Современная кузня состоит из горна, наковальни и мехов, а также дополнительных приспособлений в виде молотов и клещей.

Кузнечный горн — это печь или очаг для нагрева заготовок. Процесс увеличения температуры в горне заключается в подаче при помощи мехов воздуха. Горн может быть электрический или работать при помощи топлива. Сопла, расположенные в разных точках, подают воздух для контроля температурного процесса. Наковальня представляет из себя массивный ровный стол, на котором происходит процесс ковки.

Механические процессы

Существует несколько процессов, в результате которых устраняются все дефекты заготовки и ей придается требуемая форма:

  • создание утолщений в определенных местах заготовки называется высадкой;
  • протяжка — это увеличение длины за счет уменьшения высоты и ширины;
  • уменьшение высоты путем расплющивания заготовки — это разгонка;
  • процесс получения заготовки цилиндрической формы называется раскаткой;
  • в результате осадки высота изделия уменьшается путем увеличения поперечного сечения;
  • получение сквозных отверстий пробиванием, называют прошивкой.

Особенности и правила ковки

Для получения качественных изделий в результате ковки следует придерживаться правил:

  • соблюдения температуры (не превышая ее или не достигая выполнять процесс ковки);
  • процесс нагрева должен происходить в несколько этапов. Первый этап это нагревания до 300 градусов. Следующие этапы — в соответствии с технологичной картой, для каждого конкретного типа стали;
  • нагрев стальной заготовки должен происходить равномерно по всей площади.

Приступать к нагреву заготовки лучше всего сразу после ее отливки (при достижении темно-красного оттенка металла). Желательно прогреть отлитое изделие перед нагревом в горне от краев к центру, чтобы не столкнуться с трещинами и напряжением в структуре. При этом температура нагрева не должна превышать 300°C. Контролировать этот процесс можно при помощи машинного масла, которое при этой температуре начинает гореть. Это свидетельствует о том, что заготовку можно помещать в очаг.

Не стоит перегревать заготовку, так как можно получить:

  • перегрев стали — в результате которого может измениться кристаллическая структура и разрушить изделие на фрагменты при последующей ковке;
  • при пережоге изменяются свойства стали химического характера, в результате выжигается большее количество, чем допускается, углерода.

При нагреве в горне температуру металла определяют по его цветовому оттенку. Чем темнее поверхность, тем ниже температура металла. Яркий белый говорит о нагреве в 1200-1300°C.

После произведенного нагрева заготовку обжимают при помощи молота, что позволяет избежать трещин и пустот внутри металла.

Ковкое железо

Основным металлом, применяемым кузнецами 18 – 19 веков было ковкое железо. Его отличала высокая устойчивость к коррозии, сохраняющаяся сотни лет. Благодаря этому множество образцов кузнечного мастерства того времени сохранились в первоначальном виде до наших дней. Ковкое железо вырабатывалось двух типов. Первое – это кричное железо, которое получали и очищали путем плавления на горящих древесных углях. Мягкое и податливое, оно прекрасно подходило для полирования и шлифовки, поэтому его использовали не только для изготовления декоративных или бытовых предметов, но также для производства оружия и доспехов. Второе – это пудлинговый чугун. Его производили в специальных печах без использования открытого огня. Для этого металла характерным является волокнистость структуры, хорошая пластичность при нагревании и ограниченная холодная обработка.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий