Хотите купить оборудование для ковки металла в Москве?

Виды кузнечного оборудования для холодной ковки

Техника холодной ковки металлов позволила отказаться от громоздкого горна, наковальни и молота.

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

• Гибочные станки, или Гнутики.
• Твистеры.
• Волну.
• Улитку.
• Фонарик.

Кроме специализированного оборудования для холодной ковки понадобятся верстак, тиски и набор слесарного инструмента, а для соединения некоторых деталей нужно сварочное оборудование. Пригодится также и угловая шлифовальная машинка.

Ручной привод или электрический?

Электрический привод можно установить на любой станок. Другой вопрос – нужно ли? И снова решение зависит от ваших планов. Электрический привод позволит вам сэкономить собственные силы. Но это не главное его преимущество. Вращательный момент при электрической силе будет более равномерным, а это приведет к ровным и одинаковым элементам ковки.

Чертеж станка для холодной ковки.

Претендент номер один для электрического привода – торсионный станок, где равномерность винтового скручивания вручную соблюсти чрезвычайно трудно. Выполнить его тоже очень просто. Понадобятся полуось ведущего моста старого автомобиля, зубчатая пара дифференциала, защитный рукав. Мощность самодельного двигателя не должны быть высокой – не больше трех кВт и не выше 900 оборотов в минуту.

Что же касается электрификации остальных станков, решайте сами. Если вы планируете заниматься холодной ковкой для собственных нужд, электрическая тяга вам вряд ли понадобится.

Желаем прочных улиток, качественных прутьев и настоящих ценителей вашего кузнечного искусства.

Гнутики для холодной ковки

Это самое простое кузнечное оборудование для холодной ковки. Оно предназначено для сгибания полосы или стержня из металла под определенным углом. Самый простой метод сгибания — это ручное сгибание заготовки, зажатой в тиски. Но это возможно лишь для прутков и полос малой толщины, кроме того, и угол, и радиус сгиба выдержать точно невозможно.

Если же нужно согнуть прокат металла под определенным углом, да еще и в нескольких местах — применяют пластину с вставленными в нее штифтами — направляющими. Для увеличения силы применяют рожковые удлинители — или просто кусок трубы, надеваемой на свободный конец заготовки. Для увеличения точности и соблюдения заданного угла и радиуса сгиба применяют ролики — два неподвижно закрепленных на плите и один подвижный, скользящий по пазу в опорной пластине. Сила нажатия на этот ролик увеличивается рычажным механизмом.

Гнутик для холодной ковки

Если к подвижному ролику присоединить гидравлический цилиндр, то работа станет легче, рабочее усилие установки и ее точность повысятся. В случае, когда согнуть нужно тонкостенную трубу, вместо ролика используют шаблон нужного радиуса.

Как построить завиток?

Эскизов завитков для художественной ковки в интернете достаточно, но при попытках подогнать их размеры к требуемым для себя нередко оказывается, что изделие зрелищно проигрывает из-за вроде бы незначительного нарушения пропорций. Поэтому желательно также уметь строить ковочные шаблоны завитков, заведомо обладающие эстетическими достоинствами.

Шаблоны для холодной ковки художественных завитков – волют – строятся на основе математических спиралей. Чаще всего используется логарифмическая спираль; это одна из широко распространенных естественных форм, выражающая фундаментальные законы природы. Логарифмическая спираль обнаруживается и в раковине улитки-моллюска, и в нашем слуховом аппарате, и в форме скрипичного ключа в нотной записи; в грифе самой скрипки тоже.

Построение образующих шаблонов для холодной ковки на основе спиралей

Принцип построения логарифмической спирали по точкам заключается в том, что при повороте образующего ее радиуса, начиная с некоего начального R0, на фиксированный угол φ, его длина умножается на показатель расхождения спирали p. Для волют p берут, как правило, не более 1,2, т.к. логарифмическая спираль расходится (раскручивается) очень быстро; на поз. В рис. для примера показана логарифмическая спираль с p = 1,25. Чтобы попроще построить спираль по точкам с достаточной для кузнечных работ точностью, принимают φ = 45 градусов.

В случае, когда требуется более плотная арифметическая спираль, при повороте образующего ее радиуса на те же 45 градусов к предыдущему радиусу прибавляется 1/8 шага спирали S, поз. Б. В том и другом случае R0 берут равным или большим поперечника d заготовки равномерного сечения, поз А. Если начальный конец заготовки заострен, R0 может быть и меньше d, вплоть до предела пластичности металла.

Осталось определиться, как уложить зрительно гармоничную спираль с заданный для нее размер проема a. Чтобы решить эту задачу аналитически, т.е. по формулам с любой заданной наперед точностью, придется решать уравнения кубические и высших степеней. Компьютерных программ для численного технического расчета волют в интернете что-то не обнаруживается, поэтому воспользуемся приближенным методом, позволяющим обойтись одним рабочим и, возможно, одним проверочным графическим построением. В его основе лежит предположение, что при небольших р суммы R2+R6 и R4+R8 сильно не различаются. Пошаговый алгоритм построения волюты для ковочного шаблона отсюда следует такой:

1. исходя из наличного материала определяем R0;
2. количество витков волюты w берем по принципу: как бог положит на душу левой задней лапы любимого кота;
3. пользуясь данными таблицы на рис., рассчитываем поперечник волюты b такой, чтобы он был немного меньше ширины проема под нее a, см. поз. Г;
4. рассчитываем рабочий начальный радиус R по формуле на поз. Г;
5. строим по точкам профиль волюты в масштабе;
6. при необходимости точно подгоняем R по той же формуле и строим профиль рабочего шаблона окончательно.

Особенности и преимущества твистеров

Твистеры, или торсионные станки, относятся к более сложному кузнечному оборудованию и служат для скручивания прутков вдоль их продольной оси.

Принцип действия у всех твистеров одинаковый — один конец заготовки или их группы зажимается в неподвижную оправку, другой — а подвижную. Подвижная оправка вращается вокруг своей оси, скручивая прутки.

В простейшем варианте неподвижная оправка зажимается в тиски, а подвижная оправка приводится в действие ручным воротом. В этом случае на заготовки надевают прочную трубу чуть большего диаметра, чтобы предотвратить нежелательную продольную деформацию прутков.

Существуют варианты кузнечного оборудования с механическими червячными редукторами и даже с электроприводом, также через редуктор.

Обязательным элементом механизированного твистера является прочная рама, соединяющая опоры оправок. При скручивании и деформации металла возникают большие продольные напряжения, вследствие которых он может деформироваться. Прочная рама позволяет противостоять таким деформациям.

Твистер для холодной ковки

При скручивании прутков длина их уменьшается, поэтому подвижная опора должна иметь возможность передвижения вдоль рамы.

Преимущества твистеров заключаются в возможности создания:

• выразительной формы и фактуры поверхности при скручивании одиночного прутка;
• уникальных украшений и деталей предметов интерьера — фонариков (шишек);

Создать такие формы и фактуры другими методами обработки металла крайне затруднительно или попросту невозможно.

Этот вид кузнечного оборудования для холодной ковки предназначен для выгибания завитков из полосы или прутка.

Рычажная улитка

Простейшая разновидность станка — это рычажная улитка. На массивной платформе закреплен захват для начала изгибаемой полосы и шаблон завитка, к которому полосу притягивают рожковым рычажным захватом.

Рычажная улитка для холодной ковки

Если нужно сделать много одинаковых завитков, то полосу шаблона и захват приваривают к металлической плите, если требуются завитки разной формы и начального радиуса — используют деревянную или фанерную платформу с большим количеством отверстий, в которые вставляют закаленные болты для формирования захвата и точек шаблона. Для выполнения такой гибки нужно обладать недюжинной физической силой.

Улитка с поворотной плитой

Шаблон используется такой же, ка в рычажной улитке, но применяется поворотная платформа, в ней в шаблоне фиксируется конец заготовки, которая подается через неподвижный упор-фиксатор на верстаке.

Улитка с поворотной плитой для холодной ковки

Вращаясь, шаблон затягивает полосу металла в себя и выгибает его по намеченной траектории. Для облегчения труда при повороте плиты используют червячный привод.

Улитка с воротом и поворотным лемехом

Существует усовершенствованная разновидность улитки — улитка с воротом и поворотным лемехом. Для увеличения физической силы человека используется ворот. Он вращает серпообразный или спиралеобразный лемех, изготовленный из особо прочной стали. Применяются также складные лемехи для получения деталей переменной кривизны и сложной формы.

Улитка с воротом и поворотным лемехом

Такой лемех состоит из нескольких частей, соединенных между совой осями и закрепленных друг относительно друга штифтовыми фиксаторами. По мере прохождения того или иного участка сложной спирали соответствующий штифт извлекается и часть лемеха складывается, не принимая участи в дальнейшей холодной ковке. Заготовка закрепляется с помощью фиксатора на платформе. В пазу двигается ролик, который прижимает пруток или полосу к лемеху. При повороте ворота согласно закону рычага лемех проворачивается по меньшему радиусу, но с пропорционально большим усилием, валик и прижимает деталь к выставленным на плите фиксаторам.

На улитке с поворотным лемехом можно выгибать до 5 витков спирали, благодаря постоянному усилию изделия получаются одинаковыми, а в силу возможности регулировки прижима ролика можно получать двойные завитки и завитки переменной кривизны.

Плюсы и минусы «щадящей» обработки

Популярность технологии холодной ковки объясняется несколькими существенными достоинствами этой работы.

К плюсам относится:

• удешевление обработки, потому что необходимость сооружать печь или приобретать дорогое оборудование для разогрева отсутствует;
• легкость придания конструкции товарного вида: готовые элементы не требуют дальнейшей обработки из-за отсутствия копоти;
• получение идентичных заготовок: существует возможность подогнать их максимально точно под шаблон;
• повышенная прочность «холодных» металлических конструкций.

Из минусов надо отметить:

• приложение максимума усилий, так как материал при холодном прессовании гнется тяжелее;
• необходимость в мощных станках, обеспечивающих эффективность давления на металл;
• отсутствие возможности обработки очень прочного листового материала (болванок);
• обязательное очищение поверхности перед холодной ковкой.

Создание настоящей кузницы с большим горном — слишком долгое, хлопотное и дорогостоящие занятие, поэтому у холодной альтернативы даже в этом плане большое преимущество. Недостатки же, наоборот, трудно назвать серьезными.

Торсионы — ручная ковка

Кузнечные торсионные станки, или твистеры, предназначены для закручивания прутка или трубы квадратного сечения вокруг продольной оси. Иногда вместе скручивают два, три или даже четыре стержня. При скручивании тонкостенных квадратных труб надо обращать особое внимание на то, чтобы не превысить предельной прочности и допустить разрыва или смятия трубы.

На прочной раме закреплена оправка, в которой зажимают один конец стержня или их группы . На другом конце крепят вороток и начинают вращать его, вызывая скручивание стержней или труб. Чтобы стержни не выгнулись вбок, на них надевают прочную трубу, немного превосходящую по диаметру готовое изделие.

Этот вид кузнечного оборудования для холодной ковки пригоден для изготовления своими руками витой кочерги, витых прутьев для оконных решеток или ограды, лестничных балясин и других элементов декора.

Чтобы изготовить декоративную фигуру фонарик (или шишку), заготовки в оправках закрепляют не вплотную друг к другу, а вокруг центральной направляющей — штока. После скручивания детали извлекают из оправок, соединяют их концы вместе и сваривают фонарик. Такой элемент может играть чисто декоративную роль, а может нести и прикладную функцию — служить рукояткой для каминных щипцов, совка или кочерги.

Торсионы — ручная ковка

Обычно в фонарик скручивают 4 или 6 стержней, но встречается и другое число. Число отверстий в оправке должно совпадать с числом заготовок, отверстия должны быть равномерно распределены по окружности.

Станок «Улитка»

Сворачивает стальные пруты в спирали, завитки, кольца и т.д. Радиус гибки ограничен только платформой. Представляет собой шаблон, для производства серийных изделий – литой, для индивидуальных работ – со съемными деталями.

Схема сборки приспособления своими руками

Общий вид

Как делать завитки на «Улитке»:

Оснастка для волновой и зигзагообразной гибки

Кузнечная оснастка для волновой и зигзагообразной гибки напоминает обычные трубогибы. Такая оснастка снабжена дополнительными роликами, формирующими волну или удерживающими ту часть детали, которая уже прошла гибку.

Оснастка для волновой и зигзагообразной гибки

Для точного соблюдения радиуса вершин волны применяют накладки с соответствующим радиусом изгиба и впадиной, соответствующей диаметру профиля металла.