Станок для холодной ковки: размеры, эксплуатация, изготовление своими руками

Люди занимаются обработкой металла не одно тысячелетие. Известно две основных технологии обработки — горячая и холодная ковка. Первый метод требует использования нагревательного оборудования для плавки или разогрева металла. Вторая технология выполняется с помощью специального оборудования. Станки для холодной ковки — это простые конструкции, которые можно изготовить самому.

Станок для холодной ковки

Процесс холодной ковки

Холодная ковка — простой технологический процесс обработки металла. Кузнец изгибает детали используя ручные установки. Работа проводится с помощью рычагов, которые уменьшают человеческое усилие, передаваемое на материал. На выходе получаются более прочные изделия, чем при отливке. При холодной ковке станок одновременно гнёт и прессует заготовки.

Изменение формы металлических деталей без нагревания применяется при изготовлении:

решёток на окна;
плетёных кованых заборов;
садовой мебели;
отдельных элементов фасада;
фонарей.

Оборудование для сгибания металлических заготовок позволяет создавать изделия разной формы. Сложные металлоконструкции изготавливаются из отдельных деталей с помощью сварочного аппарата.

Чем красить кованые изделия

Кованые изделия можно красить алкидными, масляными, акриловыми и нитроцеллюлозными эмалями. У каждой из них свои плюсы и минусы. Одни больше подходят для внутренних работ, другие — для отделки наружной. Кроме них существую составы, специально изготовленные для окрашивания металлических, в том числе кованых изделий.

Молотковая краска состоит из синтетических смол, силикона, толченого стекла, алюминиевой пудры и других компонентов. Она подходит и для внутреннего, и для внешнего применения, наносится даже на неподготовленную ржавую поверхность, при эксплуатации максимально устойчива к любым воздействиям, товарный внешний вид сохраняет около 25 лет. У ЛКМ высокие эстетические свойства: на высохшей поверхности образуются незначительные рытвины, визуально напоминающие следы от ударов молотка.

Кузнечная краска дорого стоит, но её эффективность и эффектность превосходят цену. По консистенции она напоминает жидкую резину. Высокое качество и длительный срок службы (8 лет) у немецкой кузнечной краски WS-Plast. Эффект патины имеется у состава WS-Patina. Покрытие Zinga защищает металл от электрохимических и физических воздействий, служит более 40 лет. Все эти краски высыхают не позже чем через 2 ч после нанесения.

Важно: Не рекомендуется покрывать изделия из холодной ковки нитрокраской. Она дешево стоит, но теряет свой товарный вид уже через год-два после применения.

Виды станков

Существуют разные виды кузнечных станков, с помощью которых можно изменять металлические заготовки. Это конструкции рычажного типа, которые можно собрать самостоятельно. Для этого нужно разобраться в принципе работы отдельных моделей.

Улитка

Это ручной агрегат для создания завитков, спиралей из металлического прута. Самодельные станки улитка для холодной ковки присутствуют во многих мастерских. Чтобы сгибать заготовки малого размера, используется специальный кулачковый механизм.

Торсионный

Приспособления для холодной ковки, с помощью которых скручивают металлические прутья разного размера. Кузнец может изгибать по спирали один прут или объединять несколько в один. Представляет собой литое основание, на котором закрепляются два вида тисков. Одни неподвижные с воротом, вторые передвигаются по основанию. Тиски предназначены для закрепления прутьев. Далее кузнец закручивает ворот до нужного положения.

Чтобы скручивать несколько заготовок вместе, используется оборудование с установленными двигателями. Такие конструкции снижают усилия человека при работе с заготовками до минимума. Механизированные агрегаты эффективнее изгибают металлические детали.

Гнутик

Это ручной станок для ковки металла. Считается основным механизмом для сгибания прутьев под разными углами. Конструкция станка для ковки металла представляет собой металлическое основание, на котором закрепляются два неподвижных вала, а между ними подвижная деталь. С помощью подвижного элемента кузнец выбирает угол, по которому будет сгибаться заготовка.

Станок гнутик

Волна

Ручное оборудование. Позволяет изгибать металлические заготовки по форме волны. Представляет собой ряд металлических дисков, которые расположены по одной прямой. Расстояние между ними может изменяться зависимо от требуемых изгибов волн.

Пресс

Чтобы делать плоские окончания на металлических изделиях, используется самодельный пресс. Он представляет собой два диска, которые объединяются между собой системой шестерней. Арматура закрепляется одним концом между дисками. Кузнец начинает вращение с помощью ручки.

Топ 10 книг по кузнечному делу

Книжный рынок предлагает широчайший выбор изданий по различным видам обработки металла. В них нужную информацию найдет и дизайнер, и архитектор, и начинающий мастер, и опытный кузнец.

Кованые изделия в оформлении дома. Каталог. Издательство: Аделант. На страницах издания можно ознакомиться с конструкциями уникальных лестничных перил, дверных и вентиляционных решеток, балконных ограждений.
Работа с металлами, пластмассами и стеклом. Автор: Сафроненко В.М. В книге, которая будет интересной и профессионалам, и любителям, мастер-кузнец открывает секреты изготовления оригинальных кованых изделий.
Секреты кузнечного мастерства. Авторы: Логинов В.П., Боброва В.В. На страницах раскрыто большое количество направлений в художественной ковке. В издании теоретическая информация гармонично сочетается с качественными иллюстрациями.
Художественная ковка. Дизайн. Авторы: Гуэйльбурт, Видиэлла. Книга с фотографиями раскрывает различные направления в мастерстве ковки металла. В представленных работах читатель ознакомится с нынешней капризной модой на кузнечное искусство.
Двери. Ворота. Калитки. Автор: Левичева Т.В. Практичное пособие для заказчиков и кузнецов. В издании делается акцент на художественной ковке металла. Автор доступно описывает и иллюстрирует все этапы создания дверей, ворот и калиток.
Художественная ковка и литье Москвы. Авторы: Ледзинский В.С., Теличко А.А., Зверев А.В. Ковка металла оттачивалась веками. Сегодня она получила мощный импульс к продолжению развития. В книге коллектив авторов делится своими знаниями в обработке материалов.
Ковка. Чеканка. Инкрустация. Эмаль. Автор: Борисова Л.Ф. Практическое руководство для молодых мастеров. Через книгу можно освоить различные приемы обработки материалов. Теория дополняется подробными схемами, чертежами, иллюстрациями и рисунками.
Балконы. Окна. Решетки. Издательство: Ниола 21 век. Материал изложен на высоком профессиональном уровне. В книге демонстрируются разные стили художественной ковки, которые привлекут внимание архитекторов и ландшафтных дизайнеров.
Художественная ковка и слесарное искусство. Издательство: М.: Машиностроение. Авторы предлагают читателям уникальный материал в систематизированном виде. Учебник будет интересен и начинающим мастерам, и опытным специалистам.
Лестничные перила. Автор: Левичева Т.В. В книге речь идет о декоративных лестничных перилах из кованого железа. Материал заинтересует архитекторов, художников, дизайнеров и декораторов интерьера, работающих с металлом.

Изготовление

Сборка самодельных станков для холодной ковки своими руками не доставляет больших трудностей. Сделать станок для холодной ковки своими руками можно в несколько этапов:

Подготовить чертежи. Если это многофункциональный универсальный станок, схемы отдельных элементов можно найти в интернете. Объединить их на одном рисунке, обозначить места скрепления, проводов. Нельзя забывать про указание размеров.
Подготовить инструменты, расходные материалы. Например, для изготовления улитки понадобится кулачковый механизм, спираль из твердосплавного металла. Для волны нужны металлические диски, для торсиона — тиски.
Следующий этап — сборка конструкции, на которой будут закрепляться другие детали. Чтобы соединить металлические детали, необходимо использовать сварочный аппарат. Швы зачищаются с помощью болгарки, покрываются защитным составом.
На готовой конструкции закрепляются подвижные элементы, которые будут взаимодействовать непосредственно с заготовкой.
Прежде чем начинать работать нужно проверить надёжность креплений.

Несмотря на многообразие чертежей и инструкций, часто качество самодельных станков оставляет желать лучшего, а учитывая количество потраченного времени, многие выбирают вариант покупки заводского оборудования.

Цены на станки для холодной ковки сейчас на очень низком уровне благодаря компании Stancraft, которая разработала и запустила в массовую продажу универсальный комплект ручных станков, что бы их мог позволить себе любой дачник.

На их официальном сайте stancraft.ru есть такие станки, как «Улитка», «Торсион+Корзинка», «Гнутик», «Профилегиб». Если Вам хочется максимально быстро начать работать на станках, самый простой способ — заказать на сайте stancraft.ru.

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:

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

Примечание: если по таблице будете рассчитывать промежуточные значения, не забудьте – их нужно брать в геометрической пропорции!

Эксплуатация

Чтобы не испортить материал и оборудование, нужно знать ряд особенностей. Кузнецы дают такие рекомендации:

Прежде чем начинать работать нужно проверить целостность крепёжных элементов.
Подвижные детали необходимо периодически смазывать моторным маслом. Это обеспечит надёжную работу оборудования.
Чтобы проще было изгибать заготовки из металла, можно делать предварительное разогревание материала.
При сгибании деталей движения должны быть плавными. Самодельные станки не настолько надёжны как покупное оборудование.
Нельзя надеяться на высокую точность самодельного агрегата.

После сваривания металлических элементов конструкции нужно зачистить швы. Покрыть их антикоррозийным составом. На самодельном оборудовании для холодной ковки изготавливаются отдельные детали металлоконструкции. Кузнец располагает их на рабочем столе так, как они будут расположены в готовом изделии. После этого он должен соединить их с помощью сварочного аппарата.
Самодельные станки для холодной ковки популярны в частных мастерских, гаражах. Кузнецы изготавливают с их помощью разные кованые изделия сложной формы. Для сборки не нужно обладать дополнительными навыками. Достаточно сделать чертёж, подготовить материалы, инструменты, провести поэтапную сборку.

Что потребуется на старте?

Практические шаги по организации любого бизнеса должны начинаться с государственной регистрации. Процедура пошагово расписана в законе «О государственной регистрации юридических лиц и частных предпринимателей». В соответствии с законом, лицо, занимающееся предпринимательской деятельностью и получающее постоянный доход должно регистрироваться в качестве ИП или ООО.

Выбор помещения

Помещение в первую очередь должно соответствовать всем требованиям пожаробезопасности. Минимальная площадь мастерской должна быть 20 кв. м. Кроме того, необходимо провести электричество.