Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла

Кузнечное дело – это нелегкий физический труд, требующий специального оборудования в совокупности с профильными знаниями и опытом мастера. Однако для изготовления некоторых художественных элементов необходимо просто согнуть заготовки под нужным углом. Деформация металла может выполняться без нагрева механическим способом, для этого применяются станки для холодной ковки. Какими особенностями обладают подобные агрегаты – речь пойдет в данной статье.

 Станки для холодной ковки: преимущества их применения

Метод холодной ковки использует такое свойство металла, как пластичность, то есть при механических воздействиях можно изменить изначальную форму заготовки в заданных пределах. Поэтому для данного процесса подходят мягкие металлы, например: низкоуглеродистая сталь, медь, алюминий и пр. Для использования в качестве заготовок могут применяться:

• прутки любого сечения: круглого или квадратного;
• полосы металла различной нарезки;
• трубы;
• прокатный профиль.

Изделия, которые производит кузнец при горячей ковке металла, в своем роде единичны и уникальны. Если необходимо создать набор из одинаковых элементов, которые потом собираются в готовую структуру, то уникальность будет только мешать. Именно с этой целью применяют метод холодной ковки: он гарантирует формирование большого количества идентичных элементов.

С горячим металлом работают профессионалы, которые обладают опытом в применении данной технологии и способны виртуозно обращаться со сложным инструментом. При холодной ковке высочайшего мастерства не понадобится – все гораздо проще. Ручные станки для ковки позволяют без значительных физических усилий получить достаточное количество изделий для выполнения того или иного проекта.

Кроме того, временные затраты на подготовку элементов значительно сокращаются при работе на специальных станках, не говоря уже о сравнении данного метода с технологией горячей ковки: несколько минут на изготовление одного элемента – это неоспоримое преимущество.

Разновидности и назначение станков для ковки

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

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

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

Обратите внимание! Декор-станки помогают создать одинаковые по форме и размеру элементы за небольшой промежуток времени, позволяют снизить себестоимость каждого из них и сократить длительность процесса изготовления.

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

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

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

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

Можно ли сделать своими руками станок для холодной ковки

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

Важно! Не все оборудование можно сделать самостоятельно, некоторые запчасти требуют промышленного производства или изготовления под заказ.

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

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

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

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

Холодная ковка своими руками: станки, чертежи, видео

Довольно просто сделать удобное и функциональное оборудование для холодной ковки, руководствуясь основными принципами его работы и назначением. Любые чертежи, видео и фотографии конструкций всегда оставляют место для творчества автора и совершенства готового изделия. Ниже остановимся на основных моментах, которые важны для сборки станков.

Проектирование станка холодной ковки, подготовительные работы

Первое и главное условие сборки станка для холодной ковки своими руками – чертежи. Таких графических документов потребуется несколько:

• чертеж основания будущего станка для установки оборудования;

• сборочная схема или несколько схем для каждого выполняемого приспособления;
• чертежи сменных деталей, если они предусмотрены в конструкции.

Важно! На этапе проектирования стоит продумать, как будут перемещаться подвижные детали и узлы в уже готовом изделии. Особенно это нужно при изготовлении сменных рабочих инструментов, например, улитки или гнутика.

Для сборки самодельного станка холодной ковки понадобятся следующие инструменты и материалы:

• среднеуглеродистая толстолистовая сталь (маркой не ниже 35);
• толстостенная труба, имеющая квадратное или прямоугольное сечение;
• станок для резки по металлу (лучше портативный) или шлифовальная машина;
• ручной крепежный инструмент;
• сварка;
• фрезер;
• приспособление для изгиба;
• инструмент для замеров и разметки.

Полезный совет! Чтобы изделия, выполненные холодной ковкой, отличались довольно хорошим качеством, необходимо, чтобы детали станка-самоделки тоже были высококачественными. Для этого все сварные соединения, обрезные концы и финишные поверхности тщательно шлифуют.

Как собрать торсионный станок для холодной ковки своими руками

Простое скручивание некоторые мастера делают без станка, зажимая один конец заготовки тисками, а второй вращая обычным воротом. При данном способе обрабатываемая деталь может не только скрутиться, но и выгнуться, особенно в области закрепленного конца. Чтобы этого не произошло, сооружают направляющую конструкцию в виде узкого желоба, например, из трубы с верхним продольным срезом (U-образное сечение). При этом стоит учесть:

• длину желоба – он должен быть короче заготовки, которая при скручивании уменьшится;
• ширину желоба – необходимо, чтобы он был в 1,5 раза шире заготовки, так как она при деформации раздастся.

Можно получить желаемый результат без станка – для этого понадобится приложить физическую силу и затратить много времени на работу. Кому подобный вариант не подходит, целесообразнее заняться проектом универсального оборудования.

Собрать торсионный станок для ковки своими руками допустимо в двух вариантах: простом и универсальном. Простая модель будет улучшенным методом работы с тисками, а на универсальном есть возможность дополнительно выполнять такие элементы, как фонарь или корзинка.

Статья по теме:

Холодная ковка своими руками как отдельный вид искусства

Выбор инструментов и материалов для ковки. Советы для начинающих художников по металлу. Описание процесса ковки, особенности и предостережения.

Основное рабочее усилие, необходимое для деформации материала, примет на себя опора, поэтому основание будущего станка должно быть прочным. Для этой цели подойдет двутавр или пара швеллеров, сваренных между собой. Устойчивость основанию добавят лапы из аналогичного профиля, приваренные к общей конструкции. Далее можно заняться изготовлением других узлов – задней бабки и шпинделя.

В каждом из узлов самодельного станка холодной ковки своими руками патроны, предназначенные для размещения в них заготовок, должны иметь прочные винтовые зажимы (с целью надежной фиксации). По причине уменьшения длины обрабатываемой детали при скручивании задняя бабка всегда выполняется скользящей. Допускается соорудить бабку из тисков, закрепив их на основании болтами, имеющими типоразмер не менее М16. На одной оси с узлом зажима устанавливают втулку для подвижной части станка, в которой предварительно сверлят отверстия для прижимных болтов.

Подвижная часть шпинделя проворачивается ручкой, состоящей из 4-х рычагов, которые имеют достаточную длину, чтобы гасить усилие, прикладываемое для вращения. Можно добавить резиновые втулки для защиты рук от проскальзывания.

Главное отличие в сборке универсального самодельного станка для холодной ковки заключается в конструкции подвижной части. Она должна предусматривать винтовую подачу при изготовлении фонарей и корзинок и фиксироваться при обычном скручивании металла. Поэтому подвижную часть снабжают комплектом из двух шпинделей – гладкого и винтового. В таком исполнении для скользящей бабки необходим стопорный винт для фиксации.

Полезный совет! Если необходимо выполнить заготовку, скрученную не по всей длине, а только на определенных участках, к конструкции станка добавляются ограничители. Они выполняются по типу задней бабки – с винтовыми зажимами и возможностью скольжения.

Работы на торсионном станке физически утомительны, получить качественные изделия в большом объеме сложно. Поэтому внесение электропривода в конструкцию будет целесообразным решением.

Как сделать станок для холодной ковки гнутик

Станок гнутик монументален, массивен, прост в конструкции и сборке, однако сложен в поиске и подгонке деталей. Его назначение – гнуть под разным углом заготовки, поэтому усилие на все узлы будет одинаково большим, а значит, требования к деталям сборки высокие.

Для основы станка подбирается толстая стальная рама. Стоит учесть, что станок будет крепиться на стол. Обычно делают крепеж болтовым соединением, например, как у тисков. В центре рамы выполняется направляющая, которая будет подвижна. Она приводится в действие эксцентриковым механизмом, который, в свою очередь, закрепляется на раме-основании. Дополнительно устанавливают три упора, создавая своеобразную «вилку» – это рабочие элементы конструкции. В зависимости от профиля сгиба их меняют: круглые валики – для выполнения волны, «молоточек» – для формирования углов.

Рабочие элементы изготавливают только из конструкционной стали. Их прочность – это надежность всего оборудования. Обработка и подгонка подобных изделий требуют исключительно профессиональной оснастки. Поэтому, если есть сложности в заказе, покупке или изготовлении основных узлов, то будет целесообразно купить станок для холодной ковки гнутик в магазине. Стоимость его невысока, но он сможет дополнительно пригодиться для сгибания труб.

Станок улитка для холодной ковки своими руками: варианты исполнения

Алгоритм сборки самодельного станка для холодной ковки своими руками довольно прост и понятен. Только при создании улитки возможны три варианта конструкторской идеи, да и то весьма приблизительные. Каждый мастер видит исполнение завитка или спирали, а также последовательность изгиба заготовки по-своему.

Как и любой творческий процесс, изготовление улитки для холодной ковки своими руками начинается с основ – конструирования ключевых узлов станка. Применительно к данному случаю – это каркас, столешница и основной вал с рычагом вращения.

Каркас или стол для улитки обязательно делают металлическим. Дерево совершенно не подходит для данной конструкции: длительные и сильные нагрузки разрушат его за несколько применений. В качестве используемого материала будут уместны уголок, толстостенные трубы или швеллер. Для столешницы тоже понадобится металл – лист толщиной не менее 4 мм: чем толще, тем надежнее. Вал и рычаг – это основной узел, который будет заставлять металлическую заготовку изгибаться по заданному шаблону. Рычаг соединяется с одной стороны с роликом, который гнет заготовку, а с другой – с основным валом.

По типу исполнения станки улитка бывают трех вариантов:

• монолитные с неподвижным шаблоном изгиба;
• со съемными конструкциями изгиба, которые позволяют сделать завиток разного вида;
• с разборными конструкциями завитка и вращающейся столешницей для получения сложных профилей изгиба большой точности.

Чертежи станка холодной ковки улитка своими руками

Многие мастера, которые берутся за изготовление станков впервые, пренебрегают конструкторским этапом, строят шаблоны «на глазок», а разработкой и модернизацией узлов занимаются непосредственно в процессе сборки. Чертеж улитки для холодной ковки своими руками стоит сделать на этапе подготовки. Он поможет избежать некоторых тонких нюансов при сборке, а также значительно сократит время процесса изготовления.

Необязательно следовать тем чертежам, которые сделал другой мастер. Доступность материалов изготовления или условия сборки могут отличаться, а также вполне вероятно, что видение готовой конструкции тоже может быть другим.

Особенно важен чертеж для построения шаблонов завитков своими руками. Видео оборудования для холодной ковки поможет правильно рассчитать и построить пропорциональную спираль. Данный этап необходим для того, чтобы завиток, изготовленный на самодельном станке, имел эстетичный  вид.

Полезный совет! Шаблоны для улитки строят по правилам математических спиралей, учитывая количество витков, их плотность, ширину проема под оборудование на станке и начальный радиус входа в завиток.

Изготовление улитки: как сделать станок своими руками

Монолитный станок – это самая простая конструкция улитки. Шаблон спирали наносится непосредственно на столешницу. Затем, следуя рисунку, вырезается несколько частей из толстого металла. Их приваривают к столешнице, соблюдая нанесенную ранее разметку. Работа на улитке такого типа продвигается медленно, но станок позволяет гнуть как заготовки симметричного диаметра, так и полосы металла, которые укладывают плашмя, без вертикальных деформаций.

Монолитный станок может иметь альтернативный вариант конструкции, когда основание делается не фиксированным, а с возможностью поворота. Для заданного вращения и облегчения физического труда используется червячный механизм.

Как усовершенствовать своими руками станок для холодной ковки улитка

Самодельная улитка необязательно должна содержать только простые элементы. Можно собрать сразу усовершенствованную модель. Например, что делать, если завитки понадобятся разных форм, причем с различным рисунком спиралей? Собирать для каждого образца отдельный станок было бы нецелесообразно. Поэтому вместо наглухо приваренного единичного шаблона на столешнице создают ряд съемных вариантов с разным рисунком. В конструкцию вносят коррективы, которые позволяют менять шаблон, устойчиво закреплять его, сохраняя при этом общую надежность станка.

Самым профессиональным из моделей улиток признан станок, где столешница вращается, а шаблон завитка делают из нескольких разборных сегментов. Стоит отметить, что все секции изготавливают с высокой точностью. В домашней мастерской реализовать это сложно, поэтому производство узла заказывают в мастерских или на заводе. Кривизна шаблона меняется с помощью регулировочных винтов, а на поверхности столешницы выполняют ряд отверстий, которые будут фиксировать сегменты шаблона в заданном положении. Подобным способом можно выгнуть любой вид завитка.

Сделать станок для холодной ковки своими руками, чертеж которого поможет выполнить данную задачу, довольно просто, если разобраться в принципе его действия и конструктивных особенностях. Важно при этом все рассчитать тщательным образом и выполнить замеры. Не исключено, что кому-то удастся придумать собственные новые варианты или усовершенствовать существующие модели.

Самодельные станки для холодной ковки металла своими руками: видео инструкция