Самые популярные станки для холодной ковки

Может быть, вам нужен пуансон? Главные понятия

Вы уже, наверное, заметили, что на нашем сайте мы очень любим указывать на что-нибудь неправильное. Сейчас тоже себе не изменим: понятие «холодная ковка» в привычном значении в корне неверное, читайте внимательно, разъясняем.

Кузнечная продукция – дело эксклюзивное и недешевое. И, в общем-то, уже экзотическое, если исключить штамповку, которая производится автоматически и в огромных объемах.

Штамповка – выдавливание или деформация металла с помощью штамповочного пресса со специальной матрицей – насадкой на конце. Это он и есть – пуансон, который делается из самой высокопрочной стали. Штамповка бывает горячей с нагревом металлов до ковочной температуры и холодной – без какого-либо нагрева. За примером холодной штамповки далеко ходить не нужно – это все металлические банки для напитков.

Виды станков для ковки.

Подбираемся, наконец, к работе с металлами холодным способом – без нагревания. Вопрос: можно ли деформировать металл без нагрева? Ответ: да, можно. Единственный способ – механический. Называется он не очень серьезным словом – наклепыванием или наклепом. Для этого вам придется до одури бить молотом по металлу, пока его структура не начнет значительно меняться.

Этот процесс как раз и является холодной ковкой – механическая деформация металлических заготовок с помощью механических ударов молотом. Если вы решите заняться ковкой наклепыванием, то заранее передаем привет вашим родным и соседям – их ждут серьезные испытания.

Ну а если серьёзно, то любители холодной ковки методом наклепывания есть, мы пожелаем им успеха и пойдем дальше – к псевдо – холодной ковке, как ее привыкли называть.

Механическую деформацию металлов с помощью различных станков без разогревания правильнее называть гнутьем металлов, потому что в этом методе обработки металлов мастера гнут металлические прутья. Больше они ничем не занимаются – только гнут. Другой вопрос – как и куда гнут, по какой оси, но все это – художественные аспекты металлического гнутья, на которых мы тоже остановимся, но попозже.

Самое главное – в дальнейшем мы будем называть этот процесс холодной ковкой – так, как это делается во всех источниках, чтобы не было путаницы. Просто теперь мы разбираемся в методах и понимаем, в чем суть так называемой «холодной ковки».

Кстати, нужен ли вам пуансон? Красивое ведь слово. Вы ведь не будете заниматься промышленной штамповкой металлических заготовок? А вот художественная ковка своими руками – вполне реальная возможность в домашних условиях. Там есть даже легкая штамповка вместе с пуансонами… Разбираемся дальше.

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 ?, 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 ? = 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.

Устройство станков для ковки по холодному типу

Каждое приспособление для того, чтобы можно было заниматься холодной ковкой, имеет свои особенности и параметры. Чтобы беспрепятственно можно было сделать станок для холодной ковки своими руками, необходимо разобраться, что представляет собой каждый из них.

Как правильно подобрать станок для холодной ковки: основные критерии выбора

Приняв решение заниматься холодной ковкой металла, вам предстоит столкнуться с проблемой выбора оптимального приспособления. Чтобы не совершить ошибку на этом этапе, достаточно определиться с основными условиями. Давайте же непосредственно рассмотрим каждое из них в отдельности.

Способ работы (управления)

В данной категории существует всего два варианта – либо ручной механизм, либо электрический. Первый метод лучше всего подойдёт новичкам, поскольку при нём можно оперативно изготавливать одинаковую продукцию без переналадки. Версия с электромотором, наоборот, довольно требовательна к навыкам мастера, но зато отличается высокой производительностью и возможностью работы с крупногабаритными профилями.

ФОТО: ahequkupimer.tkЕщё одним несомненным достоинством ручных ковочных станков является высокая надёжность и долговечность

Производитель оборудования

Не менее важный аспект – происхождение героя нашего обзора. На первый взгляд может показаться, что качественный заводской продукт будет идеальным при любых обстоятельствах. Да, в 95% случаев именно так всё и обстоит. Но не стоит забывать о талантливых обладателях «очумелых ручек». При желании, они могут создать с нуля уникальный самодельный инструмент, имеющий особые характеристики.

ФОТО: omowolybikij.tkПри желании, можно собрать готовый станок лишь из подручных материалов – были бы чертежи да опыт сварочной работы

Кстати, раз речь зашла о заводских моделях, не лишним будет предложить читателям небольшой рейтинг производителей станков, присутствующих на отечественном рынке:

Многие из читателей интересуются: правда ли можно изготовить самому с нуля работающую версию приспособления? Мы с уверенностью отвечаем – да, это действительно так. Более того, можно встретить массу реальных примеров подобной деятельности. Представленное ниже видео покажет вам лишь одну из сотен возможных вариаций. Всё зависит только от вас и вашего желания!

Watch this video on YouTube

Многозадачность

Как мы уже говорили ранее, герои нашего обзора могут быть как узкоспециализированными, так и универсальными. И хотя второй вариант кажется более выгодным и производительным, подобное решение подойдёт далеко не всем. Во-первых, вам может понадобиться лишь одна-две функции, а не целый набор возможностей – а это уже нерациональная переплата. Во-вторых, универсальные агрегаты быстрее выходят из строя, поскольку они используют чересчур много ресурсов. Также для начинающих кузнецов будет куда проще разобраться в особенностях работы узконаправленного приспособления для холодной ковки.

ФОТО: ggptl.gomel.byПодобный прибор хорошо подойдёт для небольшого завода или частной мастерской, но никак не для обычных бытовых нужд

Стоимость аппарата

Наконец, не лишним будет упомянуть о ценах на продукцию. На самом деле, найти устройство дешевле десяти тысяч рублей в данном сегменте не так просто – поэтому многие и стремятся к изготовлению самодельного оборудования. Тем не менее, станки заводского производства актуальны всегда, особенно для тех, кто хочет активно заниматься производством кованых изделий различного вида и назначения.

ФОТО: websvarka.ruСэкономив на приобретении полноценного агрегата, вы вряд ли получите максимально качественный и надёжный результат

Какие виды станков выделяют среди имеющихся предложений на рынке

Инструменты и станки для работы с металлами продаются в строительных магазинах. В зависимости от типа питания, выделяют два вида станков:

1. Ручные приспособления, работающие за счет прилагаемой силы мастера через ряд рычагов.
2. Оборудование с электроприводами. Используется для серийного производства различных деталей и элементов.

Также механизмы, которые продаются в магазинах, можно разделить по количеству выполняемых функций. Есть многофункциональное оборудование, которое совмещает в себе несколько приспособлений для работы с заготовками. Ко второй группе относятся механизмы узконаправленного действия. Они позволяют выполнять только одну операцию.

Преимущества ручных механизмов

Не всегда оборудование с электроприводами лучше домашних самодельных станков. Например, для работы электродвигателей требуется проводить дополнительное питание, что может стать проблемой для гаражей или подвалов. Также ручные станки можно регулировать, добавлять к ним дополнительные приспособления, при необходимости, разбирать.

Цена станков холодной ковки

Ценник на покупные механизмы для работы с металлами формируются в зависимости от функционала станков, типа питания, дополнительных деталей и материалов, которые использовались при сборке и изготовлении конструкции.

Станки для холодной ковки (Фото: Instagram / stanki_kovka_metalla)

Стоимость ручных механизмов

При выборе ручных станков для холодной ковки нужно заранее узнать о разных типах механизмов для металлургии и ковки. Например, цены на улитку и гнутик начинаются от 15000 и заканчиваются 20000 рублей. Волна, торсион и пресс стоят до 10000 рублей. В среднем за все основные ручные станки придется заплатить около 70000 рублей. Существуют также многофункциональные механизмы, которые смогут выполнять несколько операций. Однако цена за такое оборудование начинается с 75000.

Модели с электрическим приводом

Станки для ковки часто оборудуются электроприводами, для облегчения труда человека. Но цена на такое оборудование выше, чем у ручных приспособлений. Ценник меняется в зависимости от количеств встроенных функций и мощности электродвигателей. Например, универсальные машины со стандартной сборкой стоят около 300000.

Отечественные модели

Большинство станков, которые можно найти в продаже, являются моделями китайского завода Blacksmith. Однако существуют и российские производители, занимающиеся изготовлением станков для ковки. Компания «Станкоцентр ПРО» изготавливает многофункциональное оборудование для холодной ковки, которое можно использовать для производственных целей. Средняя цена на это оборудование — 250000 рублей.

Разновидности станков

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

Станок «Улитка»

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

Коротко об основных узлах приспособления:

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

Торсионное оборудование для холодной ковки своими руками

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

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

Станок «Гнутик»

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

Станок «Волна»

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

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

Станок — пресс

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

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

Основы технологии обработки металла

Получение готового элемента забора или подставки под кашпо в цветник включает в себя несколько последовательных технологических процессов. Самый главный, из которых придание заготовке из проката необходимую форму. Холодная ковка металла использует следующие виды обработки:

• гибка;
• штамповка;
• скручивание;
• ковка;
• прокат.

Применяемые приёмы и способы обработки зависят от формы и вида металлопроката

И здесь необходимо обратить внимание на то, чем отличается горячая ковка от технологии холодной обработки металла. При нагреве заготовки происходит изменение структуры металла, он становится пластичнее, так, появляется возможность придать заготовке нужную форму, приложив немного усилий

При холодной ковке, металл не нагревается, и его структура остаётся прежней. В этом случае приходится прикладывать больше усилий для получения детали нужной формы. Дело в том, что при гибке или скручивании сопротивление поверхностного слоя металла усиливается жёсткостью формы заготовки. А сердцевина, обладающая высокой вязкостью, принимает форму только после преодоления сил сопротивления поверхностных слоёв.

Станок гнутик для изготовления завитковИсточник ytimg.com

Поэтому, чтобы получить определённые виды ковки обычным молотком не обойтись. Для успешной работы необходимы специальные устройства и приспособления. Особенность технологии заключается в том, что для получения одной формы используется один вид инструмента.

Любое приспособление для холодной ковки это специальный инструмент:

• гибка профиля и полосы в завиток осуществляется на станке-улитке;
• штамповка, при изготовлении лепестков или розеток, использует пресс и пуансоны;
• скручивание полосы, квадрата, трубы выполняется на торсионе;
• ковка или расклёпывание делается на наковальне или при помощи гидравлического пресса;
• для проката используются вальцы разного профиля и диаметра.

Инструменты и оборудование для холодной ковки

Для выполнения работ потребуется не только набор инструментов, но и оборудование. Некоторые приспособления придется заказывать отдельно, либо сразу покупать комплект, предназначенный для холодной ковки.

На данный момент самыми популярными и надежными станками для холодной ковки считаются станки Stancraft (stancraft.ru). Основной набор — «Улитка», «Торсион+Корзинка», «Гнутик», «Профилегиб», позволяет создать практически любые виды элементов.

Кроме производства станков, они поставили цель собрать целое сообщество людей, которые любят работать с металлом или деревом, а также создать серию обучающих видео.

Альтернатива трате денег — изготовление оборудования самостоятельно. Однако высокого качества его в бытовых условиях добиться крайне сложно.

Инструменты и материалы

Для полноценной и беспроблемной работы потребуется несколько инструментов.

1. Сварочный аппарат. Без него мастеру не обойтись, если он планирует создавать габаритные изделия. Лучше приобрести тот, что способен работать как от переменного, так и постоянного тока. Такая сварка позволит избежать брака при работе с очень тонким листовым материалом. Сварочный инвертор поможет избежать множества проблем, однако стоит он вдвое дороже.
2. УШМ и дрель. Болгарка потребуется для разрезания заготовок, шлифовки соединений и срезов. Оптимальна довольно мощная УШМ с высокими оборотами. Дрель с набором различных сверл необходима для просверливания множества отверстий при сборке заготовок в одну конструкцию.

В некоторых случаях может понадобиться перфоратор. Он почти незаменим для установки уже готовых кованых конструкций (например, в оконные проемы), потому что даже ударная дрель с бетоном или кирпичом справляется не быстро, и не всегда.

Надо заранее узнать, с какими материалами придется иметь дело мастеру холодной ковки. Это:

• прутки либо прутья, максимальный диаметр их составляет 14 мм;
• полоски и квадраты: их толщина 3-6 мм, ширина — 25 мм, но не более;
• металлический профиль различного сечения.

Теперь необходимо узнать о том, какое оборудование будет необходимо для освоения новой профессии.

Приспособления

Так как холодная ковка это механическая деформация металлических прутьев, то ее правильнее называть «гнутьем». Своими руками такую операцию может выполнить разве что какой-нибудь мифический герой. Поэтому давно придумано специальное оборудование для холодной ковки. Таких приспособлений есть множество, некоторые из них при большом желании можно попытаться сделать самостоятельно.

Есть два способа согнуть металлический прут: вдоль либо поперек его оси. В первом случае мастер получит витой шнур, во втором — волны, изгибы или завитки. Все оборудование для холодной ковки классифицируется по аналогичному принципу. Станки для гнутья бывают четырех видов:

1. Гибочные. Они предназначаются для создания волн или зигзагов.
2. Улитки, формирующие спиральные завитки.
3. Торсионные (твистеры), с помощью которых делают продольную винтовую крутку.
4. Штамповочные, расплющивающие концы прутьев, придающие им различные формы.

Полный «боекомплект» для холодной ковки выглядит внушительно. В него входит:

• волна (управляемая) для выгибания заготовок с узорами для периодических решеток;
• глобус (объемник), позволяющий соорудить большие дуги из металлопрофиля;
• гнутик для получения дуг и элементов, согнутых под разными углами;
• твистер для создания винтов из полос, квадрата (10х10, 12х12 либо 14х14 мм);
• улитка для изготовления многозаходных спиралей-завитков;
• фонарик (корзинка, шишка) для работы с несколькими прутьями.