По распространённому (но, увы, технически неграмотному) выражению «холодная ковка» (от англ. cool forging) к оборудованию, предназначенному для выполнения подобных процессов пластического деформирования, относят приспособления, выполняющие такие операции, как объёмная гибка, скручивание, плющение и т.п. Особенно часто это необходимо при работах по изготовлению элементов художественной ковки металла – спиралей, волют, улиток, вензелей и пр., не требующих в последующем соединения между собой.
Составляем техническое задание на станок для холодной ковки
Исходными данными для проектирования (если ни один из вариантов готовых чертежей данного оборудования и приспособлений вам не подходит), являются:
- Предельная площадь сечения исходных заготовок (например, обрабатывать стальной пруток с размерами сечения более 12 — 16 мм вручную весьма затруднительно).
- Технические возможности — для того, чтобы самому сделать основные детали требующегося оборудования.
- Перечень операций объёмной штамповки – гибочных, осадки, высадки – которые должны выполняться для последующей художественной обработки металла.
- Степень сложности инструмента и приспособлений, которые позволят сделать требующийся станок для холодной ковки универсальным.
- Потребность в приводе (ручной станок холодной ковки сделать значительно легче, чем с электрическим приводом).
Для того, чтобы самому выполнить большинство операций по изготовлению необходимого оборудования, в чертежах следует предусмотреть возможно больший процент заготовок и узлов, для которых потребуется нормализованный металлопрокат – швеллер, уголок, толстая полоса и т.д.
Виды самодельного оборудования и инструмента для пластической обработки металла
Сделать полностью унифицированный станок холодной ковки своими руками довольно сложно. Но можно предусмотреть в чертежах наличие взаимозаменяемых узлов, крепление которых будет производиться на общем рамном основании. К числу наиболее востребованных инструментов относятся:
- Твистер – приспособление, выполняющее спиральное закручивание части стального стержня в направлении его продольной оси;
- Гнутик – приспособление, производящее гибку заготовок из профильного металлопроката на необходимый угол (в том числе выполнение пространственных гибочных элементов на металле);
- Улитка – узел, осуществляющий спиральное закручивание части заготовки с постоянно уменьшающимся радиусом;
- Шаблон – инструмент, с помощью которого на станке холодной ковки производится изготовление окружности необходимого диаметра из прутка;
- Керн – инструмент для нанесения на металле объёмных тиснений, а также штампованных оттисков на плоских поверхностях.
Комплект такого оборудования фактически обеспечивает возможность выполнения самому подавляющего большинства работ по объёмному деформированию сталей и цветных сплавов при помощи станков холодной ковки.
Возможности станка с ручным приводом позволят производить объёмное деформирование преимущественно высокопластичных металлов и сплавов – низкоуглеродистой стали, некоторых марок латуни, меди, алюминия. Из таких элементов можно изготавливать детали кованых перил, ограждений, подставок, беседок.
Этапы проектирования станка холодной ковки и подготовительные процедуры
Чтобы изготовить станок холодной ковки, потребуются следующие чертежи:
- Чертёж рамного основания станины под установку агрегата;
- Сборочные чертёжи каждого из необходимых приспособлений;
- Чертежи сменных деталей станка.
В качестве рабочего инструмента и исходных материалов для изготовления необходимы:
- Толстолистовая сталь (или полоса) из среднеуглеродистой стали марки не ниже сталь 35;
- Толстостенная труба квадратного поперечного сечения;
- Переносной отрезной станок или шлифовальная машинка;
- Инструмент для работы с крепёжными деталями (гайковёрт, пассатижи);
- Бытовой сварочный аппарат;
- Фрезер;
- Ручной гибочный агрегат;
- Мерительный и разметочный инструмент (угольник, штангенциркуль, нутромер).
Перед началом изготовления отдельных элементов станка холодной ковки полезно все предполагаемые действия выполнить на чертеже, прорисовав все основные перемещения отдельных узлов и деталей, из которых состоит станок холодной ковки. Особенно полезно сделать это перед изготовлением сменного рабочего инструмента (под улитку, керн, гнутик). Стоит продумать также возможность использования стандартных узлов: например, слесарных тисков, либо суппорта от небольшого списанного токарного устройства.
Для обеспечения высокого качества готовых изделий параметры шероховатости инструмента должны быть на один квалитет выше, чем изделий, которые будут изготавливаться на нём. Поэтому после производства сварочных операций, отрезки и пр. рабочие финишные поверхности необходимо тщательно прошлифовать. Когда все необходимые составные части станка холодной ковки изготовлены, рабочие сменные инструменты полезно термически обработать. Закалка до твёрдости 40…45 HRC значительно увеличит долговечность используемых приспособлений. Стоит напомнить, что после закалки изделия несколько коробятся, а потому нуждаются в последующей правке. Впрочем, закалочные и отпускные переходы лучше заказать в специализированных фирмах, имеющих необходимое оборудование.
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.
Оснастка «Улитка» для холодной ковки — обязательный ручной инструмент любого мастера, который занимается изготовлением кованых изделий без нагрева металла. «Улитка» предназначена для изгибания металлического прутка при холодной ковке металла. Сделать «Улитку» для холодной ковки своими руками не так уж и сложно.
При помощи самодельных станков для холодной ковки можно изготовить множество ажурных изделий из металла. Кованые заборы, ограды, ворота, калитки, перила, скамейки поражают интересными очертаниями, округлыми плавными линиями. Именно изогнутые формы кованых изделий изготавливаются с помощью «улитки» — станка для холодной ковки металла.
Изготовление оснастки «улитка» проходит в несколько этапов.
В следующем ролике можно посмотреть, как умелец своими руками сделал самодельную «улитку», а также, как и какие заготовки можно изготовить на таком оборудовании для холодной ковки.
В данном видео представлен еще один интересный вид самодельной «улитки», на которой удобно сгибать поковки в завитки и волюты. По словам мастера, «на этом станке все делается удобнее и легче».
Следующий видеоролик содержит чертеж и описание устройства «улитка» и необходимые материалы для изготовления станины и лекала для производства кованых завитков.
Мы живем в век активно развивающейся техники. И постепенно из нашей жизни вытесняются народные промыслы и ремесла. И, пожалуй, ковка — чуть ли не единственное ремесло, которое не только не исчезло в ходе технического прогресса, а наоборот, в последнее время становится все популярнее. В чем же причина? В востребованности. Сейчас ковка прочно соединилась с дизайном жилых помещений и офисов, с садово-парковым дизайном. С ростом числа загородных и дачных поселков, которые трудно представить без кованых калиток и беседок. По-прежнему востребована ковка и в похоронном бизнесе.
Ковка – это не только крупные уличные изделия, но и предметы, украшающие интерьеры разных стилей.
Ковка-это синтез ремесла и искусства, делающий каждую вещь неповторимой.
И поэтому сейчас бизнес по изготовлению кованых изделий очень перспективен.
Что выбрать: холодную и горячую ковку?
Горячая ковка-древнее кузнечное ремесло. Издревле в кузнях по всей Руси разогревали на огне железо, и потом мастера придавали размягченному металлу нужную форму.
При такой ковке затрачивается много сил и времени, но кованые таким способом изделия поистине неповторимы.
Сегодня существует более современный вариант обработки металлов – холодная ковка. В основном здесь при создании изделия используются готовые кованые элементы. Это менее трудозатратный метод для мастера и более дешевый для заказчика.
Не просто сравнить две вида ковки. Горячая ковка – уникальность и изящество, холодная - долговечность и надежность.
Представьте ситуацию: вы решили создать бизнес по изготовлению кованых изделий. Первый вопрос: какой ковкой заняться? Горячая ковка требует, прежде всего, мастерства и навыков. А для этого нужно время. Поэтому, реально посмотрев на вещи, сначала обратимся к холодной ковке и поэтапно начнем создавать бизнес.
Рынок сбыта и конкуренция
Любое производство ориентировано на потребителя. Поэтому сначала надо заняться изучением спроса на кованые изделия в вашей местности. Есть ли поблизости коттеджные поселки, индивидуальное строительство, возможны ли заказы от муниципалитета?
Познакомьтесь с конкурентами, реальными и возможными. Это не только коллеги по бизнесу, но производство этого направления, находящееся неподалеку. Кузнечные цеха, которые сейчас открывают крупные металлургические предприятия; привозные кованые турецкие изделия, очень дешевые по сравнению с заказными, произведенными в маленькой мастерской; изделия из Европы, которые дороже турецких, но тоже пользующиеся спросом.
Даже похоронное агентство, имеющее свое маленькую мастерскую, производящую памятники и ограды, тоже будет составлять конкуренцию.
Создание тротуарной плитки сегодня актуально как никогда: все больше людей хотят облагородить внешний вид своего сада, двора и просто придомовой территории. Читайте в нашей , как реализовать себя в этом бизнесе.
Основы букмекерского бизнеса:
Начинаем выпуск изделий
Существует стандартный список изделий , с которых начинают все кузнецы:
- ажурные решетки и калитки;
- ограды всех видов и назначений;
- козырьки для крылечек;
- садовая мебель и беседки;
- решетки на окнах;
- каминные принадлежности и так далее.
Со временем можно перейти на выпуск эксклюзивных изделий. Для этого требуется опыт и наличие индивидуальных заказов. Например:
- рыцарские доспехи в интерьер загородного дома;
- необычные светильники (садовые и для внутренних помещений);
- детали к мебели и т.д.
Видео: ковка металла своими руками как искусство
Кованые элементы своими руками: куда же без рекламы?
Любому бизнесу, большому и маленькому, необходимо рекламное сопровождение.
Можно использовать для этой цели местные СМИ, разместив там фото изделий, свое интервью, отзывы заказчиков, большую статью о своем бизнесе.
Использовать Интернет. Например, хотя бы просто подать объявления на Авито.
Многие большие и малые города на Дне города проводят фестивали народных промыслов, в том числе и кузнецов. (Например, ежегодно в августе такие фестивали проходят в старинном городе Устюжна, Вологодской области, куда приезжают кузнецы даже из-за рубежа).
Рентабельность кузнечного бизнеса
Возьмем за основу ситуацию, что первое пробное изделие вы сделали у себя гараже и пока не регистрировались как предприниматель:
- комплект самого необходимого оборудования для холодной ковки — 400 тысяч рублей.
Теперь рассчитаем затраты на производство 1 метра садовой решетки высотой 2 м:
- металл – 500 руб.;
- Антикоррозийное покрытие-15 руб.;
- электроды – 20 руб.;
- электричество –100 руб.;
- разные расходы – 400 руб.
Итого 1035 рублей.
Один метр кованого изделия в среднем стоит от 3000 и выше .
Больше времени на это уйдет, если вы построили мастерскую. Но это и уже более серьезные вложения в бизнес.
Оформление документации
Создание любого бизнеса начинается с . Без него нельзя оформить соответствующие документы. Во многих регионах страны под хороший бизнес-план можно получить .
Дальнейшая регистрация должна проходить в соответствии с законом «О государственной регистрации юридических лиц и индивидуальных предпринимателей от 8 августа 2001 года № 129-ФЗ».
Ковка металла ── это перспективное направление бизнеса, и при правильной организации он будет успешно процветать.
Для изготовления кованых изделий применяют два метода — холодная и горячая обработка. Первый способ отличается низкой трудоемкостью, но предусматривает наличие специального инструмента. В большинстве случаев можно изготовить станок для холодной ковки своими руками, руководствуясь стандартными чертежами.
Принципы холодной ковки металлов
Для производства металлических кованых изделий необходимо обеспечить процесс их контролируемой деформации. При этом следует учитывать структуру материала, его технические и эксплуатационные свойства.
Принцип холодной ковки основан на воздействии внешних факторов на кристаллическую решетку материала. Она состоит из зерен неправильной формы. В результате искажения структуры, которое выполняет станок для холодной ковки, происходит уплотнение и изменение конфигурации заготовки. Так как одним из условий является сохранение свойств детали — необходимо подобрать чертежи для производства станков.
Особенности холодной ковки металла, требования к приспособлениям для этого:
- возможна обработка только низкоуглеродистых сталей, которые обладают высокой степенью пластичности;
- в качестве заготовок используются прутки различных сечений;
- предварительный расчет размеров конечных изделий. В процессе их производства необходим постоянный контроль за геометрическими параметрами;
- использование различных станков для формирования нужной конфигурации.
В настоящее время для художественной обработки металлов методом холодной ковки используется ряд специальных инструментов. Часть из них можно сделать самостоятельно. Но для этого необходимо предварительно изучить чертежи и специфику производства.
Кованые изделия могут выполнять несколько функций одновременно — эстетическую и эксплуатационную. Это относится к заградительным конструкциям различной конфигурации, например, волна.
Улитка для холодной ковки
Самыми распространенными и востребованными являются самодельные станки для холодной ковки типа улитка. С их помощью происходит формирование спиралевидных заготовок. Конструкция оборудования позволяет изготовить его своими руками.
Чертеж станка «улитки» можно адаптировать для производства конкретного типа изделия художественной ковки. Для этого необходимо знать следующие параметры:
- минимальный и максимальный радиус кривизны заготовки;
- геометрические параметры и форма исходного материала;
- планируемая производительность.
Для массового производства необходимо сделать станок для ковки с электроприводом. Если же планируется работа в домашних условиях — подойдут ручные модели.
В качестве основы для проектирования улитки необходимо использовать стальной лист толщиной не менее 3 мм. Это позволит гнуть прутки большого сечения.
Для формирования различных углов необходим ручной гнутик – одно из самых требуемых приспособлений для холодной ковки металла. Он состоит из стальной пластины, на которой находятся два опорных вала и движущийся упор.
Заготовка помещается между опорными валами и клином. Последний имеет механизм смещения по направлению к упорам. В результате этого действия происходит худ. обработка стального прута. Таким способом можно изготовить кованые изделия различной формы.
Особенности применения гнутика, необходимые для корректного составления его чертежа:
- предварительный расчет угла деформации;
- в конструкции можно предусмотреть дополнительную гибочную часть. Для этого следует установить еще один вращающий вал;
- монтажный узел для крепления к столу.
Для производства гнутика необходимо применять инструментальную сталь. Это объясняется большими нагрузками во время эксплуатации. Дополнительно на нем можно собирать элементы типа «волна», но для этого следует модернизировать исходный чертеж.
Минимальный и максимальный радиус изгиба для худ. ковки необходимо рассчитать исходя из геометрических параметров заготовки.
Твистер для холодной ковки
Современную художественную ковку сложно представить без элементов, имеющих форму шнека. Для производства подобных худ. деталей предназначен твистер — самодельный станок для холодной ковки.
Особенностью этого инструмента является раскручивание прутика вдоль оси. Конструктивно чертеж станка состоит из двух частей — фиксирующей и подвижной. Деталь крепится между ними и с помощью поворотной ручки выполняется ее информация.
Эксплуатационные качества приспособления:
- расчет рычага давления для минимизации усилий по производству заготовок;
- возможность изменения расстояния между фиксирующими элементами инструмента. Это позволит изготовить детали различной длины;
- следует учитывать, что формирование спирали происходит со стороны фиксации.
Благодаря твистеру можно сделать кованые элементы для оконных решеток, стальных заграждений и т.д.
Это основной перечень станков для холодной ковки. Но кроме них применяется различное оборудование, предназначенное для создания по-настоящему худ. изделий.
В видеоматериале показаны примеры станков для холодной ковки металлов в домашних условиях:
Один из способов украшения участков — использовать кованные изделия. Очень декоративно смотрятся заборы, скамейки, беседки, перила для лестницы и другие подобные сооружения. Причем в большинстве случаев данные изделия не есть ковка в ее традиционном понимании. Чаще всего это сделано не в кузне и не при помощи молотка и наковальни, а при помощи некоторых устройств, которые позволяют создавать из металлических полос и квадратных прутков самые различные узоры и изделия. Для изготовления подобных изделий потребуются станки для холодной ковки. Часть из них можно сделать своими руками другую проще купить.
Ограды, перила для лестниц и балконов — тоже можно сделать своими руками Перила для крыльца — украшение, а не исключительно утилитарное приспособление
Какие вообще устройства используются
Для холодной ковки характерны различные завитки, изгибы, витые прутки и т.п. Почти под каждый вид делают на отдельном приспособлении — определенном станке. Привод у них может быть ручной, а может — электрический. Для небольших объемов «для себя» применяют ручные станки для холодной ковки. Они хоть и не особо производительны, но намного проще в изготовлении. Если необходимо ставить изготовление «на поток» делают аналогичные устройства, но уже с электромоторами. В этом случае работать физически почти не нужно, но сложность изготовления приспособления возрастает в разы. В нашем материале поговорим о ручных станках для холодной ковки.
Какие же устройства используют:
- Торсионные. С их помощью четырехгранные прутки или полосы металла скручивают в продольном направлении. Получается витые столбики, которые называют еще торсионами.
- Фонарик. На этом устройстве тоже скручивают пруток в продольном направлении, только еще дополнительно изгибают его и в поперечном направлении. Получается нечто похожее на фонарик. Отсюда и название устройства.
Так делают «фонарик»
- Твистеры или улитки. Формируют плоские завитки разного диаметра.
Приспособление для холодной ковки улитка — для формирования завитков
- Гибочные станки или гнутики. Позволяют изогнуть прутки или арматуру под требуемым углом в любом месте.
Для изгиба в любом месте и на любой угол — гнутики (гибочные станки)
- Волна. По сути это тоже гнутик, но более сложной конструкции — он позволяет менять направление изгиба, получая волнообразные детали.
Станок «Волна» — для формирования соответствующего рельефа
- Приспособления для обработки концов деталей — инерционно-штамповочные станки или другие самодельные устройства.
Станки для оформления концов прутков. В данном случае — гусиная лапка
Для начинающего мастера наиболее актуальный станок для холодной ковки — улитка. Только с его помощью можно сделать множество интересных вещей — начиная от забора и калитки и заканчивая скамейкой и другими подобными изделиями. На втором месте по степени необходимости торсионный станок. Он добавляет разнообразия в детали. Все остальные можно приобретать или делать по мере совершенствования и набора мастерства.
Самодельные «Улитки»
По сути это модернизированный ), но эти усовершенствования позволяют легко делать завитки из довольно толстых прутков (сечением до 10-12 мм) и повторять их с высокой степенью точности.
Конструкций эти станки для холодной ковки имеют несколько, но проще всего в реализации вариант с круглым столом, имеющем центральную ножку. К ножке подвижно закреплен рычаг с роликами на подшипниках на конце. Они облегчают процесс гибки.
Поверхность стола можно сделать из стального листа толщиной от 10 мм и больше. Для ножки можно использовать любую толстостенную круглую трубу. Важно сделать конструкцию устойчивой, так как будут прилагаться боковые усилия, потому нужны боковые стойки, распорки, а также устойчивое основание.
Чертеж станка для холодной ковки «Улитка»
Рычаг проще делать из квадратной трубы с толстой стенкой — не меньше 2-3 мм. Сечение трубы 25*40 мм или около того. Крепление рычага к ножке можно сделать на подшипнике, а можно просто взять небольшой кусок толстостенной трубы большего диаметра, надеть ее на ножку, а снизу приварить полосу-упор — чтобы рычаг вниз не падал. Вариант с подшипником дает более легкое движение, но при наличии смазки и второй вариант рабочий.
Важна еще форма рычага. Рычаг двойной, верхняя часть — рабочая, нижняя — опорная. Везде где есть соединения желательно доварить усиление, так как усилия значительные.
На столе закрепляется оправка или кондуктор — форма, по которой сгибаются завитки. Делают их разного диаметра — чтобы можно было делать разные по диаметру завитки. Такие оправки могут быть сборными — для формирования большего количества изгибов. В каждом таком образце должны быть стержни, которые устанавливаются в отверстия в столе. Так этот шаблон фиксируется. Также его форма должна быть разработана с таким учетом, чтобы конец прутка в ней хорошо фиксировался.
Часто оправки вытачивают из металлического круга подходящего диаметра при помощи болгарки, но есть варианты из металла с наваренными на него стальными пластинами, изогнутыми соответствующим образом.
Как сделать подобный станок для холодной ковки — в следующем видео. Там же неплохо описан способ доведения концов заготовки до приличного состояния — обычные необработанные края смотрятся очень грубо. Для их обработки есть специальное оборудование, но, как оказалось, можно справится и без него.
Торсионный станок
Как уже говорили эти станки для холодной ковки позволяют сделать на прутке продольные изгибы. Это относительно несложная конструкция. Основная задача — закрепить неподвижно один конец прутка, ко второму приделать рычаг, при помощи которого можно будет скручивать заготовку.
В качестве основы подойдет обрезок профилированной трубы с толстой стенкой (не менее 3 мм). Фиксатор можно сварить из тех же прутков, оставив квадратный просвет нужного диаметра. Можно использовать зажим для троса подходящего размера (можно найти в магазине такелажа). Любой из этих упоров приваривается к основанию.
Держатель для троса — отличный фиксатор для прутка
Далее надо каким-то образом обеспечить захват и кручение второй части заготовки. Можно это сделать при помощи двух подшипниковых узлов. Внутрь вставляется труба подходящего диаметра, с одной стороны к ней приваривается ручка — конструкция напоминает букву «Т». С другой стороны в трубе делают фиксатор: сверлят четыре отверстия, в них вваривают гайки под 12 или 14 болты. В результате получается неплохой фиксатор — болты закручивают после того, как вставили пруток.
Еще более простой станок для изготовления торсионов методом холодной ковки в следующем видео.
Видео про самодельные приспособления и станки для холодной ковки
