Твистеры
Издавна кузнецы вили завитки вхолодную по шаблону-оправке рожковым рычажным захватом, поз. 1 на рис. Способ это малопроизводительный и не для хлюпиков, но позволяет достаточно быстро и просто делать разнообразные гибочные оправки из обычной стальной полосы: концевой (упорный) рог рычага не дает шаблону податься под давлением заготовки. Серединный (обводной) рог желательно делать скользящим с фиксацией: работа пойдет медленнее, но, особенно в неопытных руках, точнее.
Простейшие приспособления для холодной художественной ковки
Другое простое приспособление для ручной фасонной гибки – прочная доска с опорным штырями – проставками, поз. 2; в качестве них подойдут обычные болты М8-М24. В зависимости от того, насколько вы дружны с домашним тренажером, работать можно с полосой до 4-6 мм. Выгибают полосу на-глаз, работа идет медленно, зато можно выводить узоры вплоть до Ильи Муромца на коне в полном вооружении или Будды в цветке лотоса. Последний, возможно, и совершенно ручной работы: люди, вполне освоившие хатха- и раджа-йогу, способны руками завивать в узор стальные арматурины.
Как сделать улитку для холодной ковки
Далее будет рассмотрено изготовление трех вариантов улитки для холодной ковки:
- Монолитной неразборной
- Съемной конструкции
- Разборной улитки с вращением
В зависимости от возможностей домашнего мастера, планов производства изделий, количества разных типоразмеров можно выбрать один из этих вариантов исполнения.
Монолитная неразборная улитка
Особое внимание нужно уделить разработке схемы шаблона, поскольку после приварки к плите внести коррективы в размеры и конфигурацию будет весьма затруднительно. Витки будущего завитка следует располагать на расстоянии 12-13 мм, учитывая, что в образующиеся пазы должен поместиться 10-мм пруток
Монолитная неразборная улитка
Основание диаметром 80 см вырезается из пластины толщиной от 4 мм, далее по чертежу из полосы толщиной от 3 мм вырезается и формуется шаблон для завитка. Для облегчения гибки его следует прокалить, далее сделать косую фаску по верхней стороне, а нижнюю приварить к основанию по контуру.
Основание крепится к станине болтами или струбцинами. Такое крепление позволяет оперативно применять разные шаблоны по мере надобности
Съемная конструкция
Шаблон для холодной ковки делается из стальной пластины не тоньше 10 мм и крепится на основании резьбовыми соединениями. Изготовление изделия начинают с внутреннего завитка. В паз на внутреннем сегменте шаблона зажимают конец заготовки.
Съемная конструкция улитки
Для страховки можно дополнительно прижать его малой струбциной. Используя рычаг с большим плечом, изготовленный из прутка сечением 2 см, на шаблон накручивают с усилием оставшуюся часть заготовки. Конструкцию можно улучшить, применив рычаг с закрепленным на нем подвижным подшипником.
Разборные улитки с вращением
В этом варианте шаблон улитки, называемый лемехом, закрепляется на массивной плите толщиной 4-10 мм, Изменение формы заготовки производится путем вращения вала, в котором закреплен ее свободный конец. Вал вращается с помощью рычага или ворота, приваренного к его верхнему концу. Лемех может выполняться из нескольких сегментов, соединенных между собой шарнирными пальцами. Кривизна поверхности лемеха меняется специальными регулировочными винтами. В поверхности основания нужно сделать систему отверстий для крепления сегментов лемеха в заданном чертежом положении.
Разборные улитки с вращением
Улитку для холодной ковки с разборным лемехом с шарнирными штифтами затруднительно сделать в условиях домашней мастерской. Быстрее и дешевле будет заказать эти детали на производстве. Своими руками лучше изготовить разборный лемех без шарниров. Требуется изготовить чертеж деталей шаблона и обозначить на нем отверстия для крепления.
В основании сверлится система отверстий для крепления частей лемеха в разных положениях, обеспечивающих различную кривизну.
Пошаговое изготовление малогабаритного ручного станка для изготовления завитков
Небольшой станок предназначен для изготовления завитков из полосового проката шириной 20…30 мм. Его несложно сделать самому.
Центр
Сначала изготавливается центр. Для этого отпиливается небольшой фрагмент из кругляка. Заготовку фиксируют в тисках, размечают линию реза. С помощью отрезного диска и углошлифовальной машинки (УШМ) отпиливается заготовка.
Она имеет диаметр 38 мм. Боковая поверхность дополнительно не обрабатывается.
Длина центра составляет 28 мм. Можно и немного больше, но для изгибания полосы шириной 30 мм этого достаточно.
На сверлильном станке сверлится отверстие Ø 8 мм. Его располагают эксцентрично. Такое положение обусловлено тем, что нужно изготовить фиксатор для конца заготовки.
Прорисовывается профиль, который следует удалить с помощью отрезного и зачистного дисков, устанавливаемых на болгарке. Заготовку крепят в тисках и удаляют излишки металла.
Лепестковыми дисками поверхность защищается так, чтобы осуществлялся плавный переход между разными поверхностями фиксатора.
Чтобы в дальнейшем проще фиксировать конец заготовки, нужно просверлить отверстие. Его располагают на радиальной поверхности центра. Сверлится отверстие под резьбу М10.
С помощью набора метчиков нарезается внутренняя резьба. Здесь будет использоваться винт без головки. После фиксации заготовки он спрячется внутри металла центра.
К опорной пластине толщиной 4 мм приваривается центр. На этом работа с его изготовлением завершается.
Изготовление приспособления
Для удобства работы с приспособлением к обратной стороне пластины приваривается вал. Вращая его в специальной оправке, будут вращать улитку.
Наружную поверхность нужно обточить, чтобы сварные швы не мешали свободному облеганию будущих заготовок.
Будущая спираль прорисовывается на пластине. Создается контур, куда ее в дальнейшем приварят.
Из полосы толщиной 4 мм изгибают спираль. Она должна соответствовать проекту.
После проверки спирали по шаблону излишки обрезаются, а саму спираль приваривают к пластине и к центру.
В качестве стойки используется профильная труба 40·40 мм со стенкой 3 мм. На ней сверлят отверстия для крепления элементов станка. С помощью опорных площадок фиксируют подготовленные части.
С обратной стороны видна ручка. Ее закрепили к валу с помощью подшипника. Подготовленная «Улитка» может вращаться.
Проводится проверка работоспособности. За ручку выполняется поворот спирали вокруг оси центра.
Недостатки металлических элементов
Как бы хорошо ни отзывались о ковке, у всего обязательно найдется и плохое. Причем в этом случае минусы заставляют многих людей отказаться от кованых элементов и изделий.
Безусловно, главный и основной минус — это цена. Дело в том, что на большинство подобных работ уходит уйма времени и сил. Помимо этого, роль играют различные дорогостоящие станки и сама стоимость металла. К примеру, если сравнить обычный забор из профилированного листа и такой же забор с элементами ковки, цена может повышаться чуть ли не в два, а то и в три раза.
Следующий и последний минус ковки — это подверженность коррозии. Как бы хорошо ни обрабатывался материал, на металл всегда будет плохо воздействовать влажность и сырость.
Схема гнутика и последовательность работы на нем
— основания, закрепляемого на столе/верстаке, касательно движущегося поводка, который и производит гибку;
— рычага, перемещающего поводок;
— лимба с указателем углов поворота рычага;
— сменных валиков, имеющих разные углы гиба;
— регулируемых прокладок и зажимных губок, фиксирующих деталь в определенном положении.
Рисунок 2 — Общий вид гнутика
Последовательность действия изготовления гнутика для холодной ковки следующая. Приспособление крепится к столу/верстаку, либо устанавливается на него. Для гибки металлов, требующих значительного усилия, приспособление лучше крепить стационарно, для чего в опорном уголке предусматриваются отверстия. В прямоугольную стальную рамку, внутренние поверхности которой должны быть шлифованными, помещается ползунок. На верхней плоскости ползунка устанавливаются следующие детали:
- Сменный пуансон, на рабочей поверхности которого имеются все наиболее часто используемые варианты гиба заготовок: по радиусу, по дуге, с прямым гибом и т.д.
- Рычаг, при помощи которого можно производить возвратно-поступательное перемещение ползунка.
- Ограничители хода ползунка в раме приспособления.
Установив сменный инструмент, болтами прикрепляют раму к опорной поверхности гнутика, после чего на верхней плоскости устанавливают два валика. Лучше, если валики будут иметь возможность для продольного перемещения вдоль рамы: это позволит производить гибку заготовок различной толщины или диаметра. Для этого пазы крепления роликов выполняют овальной формы, рассчитывая на определенный диапазон изменения толщины заготовки. Оси валиков должны допускать свободное вращение: это уменьшит усилие гибки и исключит зажим валиков при изгибании изделий из более прочных металлов.
Для повышения точности гнутья при изготовлении инструмента для ковки на опорном уголке часто устанавливают лимб с делениями, проградуированными в углах гиба (с учетом пружинения металла).
Закрепив заготовку, постепенно перемещают рычаг до сближения с заготовкой, затем корректируют ее расположение между роликами и ползунком и гнут по получения требуемого угла. Для облегчения процесса возврата ползунка в первоначальное положение, его можно снабдить возвратной пружиной. Ее усилие подбирается из учета 20-25 % от усилия гибки. Это усилие можно установить либо по имеющемуся динамометру, либо воспользовавшись приближенной зависимостью:
в
b — ширина полосы (или диаметр прутка);
S — толщина изгибаемого материала;
σв — предел временного сопротивления материала заготовки (см. таблицу):
Виды
Промышленная ковка без подогрева заготовок использует специальные инструменты и оборудование для производства крупных партий изделий. Металлообработка включает в себя следующие технологические операции:
- гибка;
- калибровка;
- прошивка;
- вырезка;
- штамповка;
- навивка.
В качестве инструмента используются штампы, позволяющие изготавливать совершенно одинаковые детали большими партиями, мощные прессы.
Для изготовления решеток на окна, ворот, мебели используется пруток с сечением 8–16 мм, полосы листа. Изделия собирают из элементов, сделанных вручную по шаблону.
Элементы кованого забора и ограждения балкона соединяются между собой сваркой и помещаются в прочную раму или крепятся к надежному основанию. Конструкция делается плоской или объемной, в зависимости от замысла мастера и назначения.
Решетка на окне
Сборка устройства
Рекомендуем все элементы на предварительном этапе подсоединять на не очень прочные крепления (не нужно сразу работать сваркой), поскольку при проектировании могли быть допущены ошибки. Начните с болтов, а затем проведите тестовый запуск. Если вас полностью устраивает конструкция, то можно произвести финальную сборку с наиболее крепкими соединениями, в том числе с использованием сварочного аппарата.
Соединение и покраска деталей
Внутренняя часть улитки, которая имеет постоянный контакт с заготовками, не должна быть окрашена, а только тщательно отполирована – без зацепок и ржавчины. Остальные части могут быть покрыты любым ЛКП.
Как обойти камень
Итак, вопрос – делать самому или покупать уже готовую аппаратуру? Если вам нужна высокая производительность и точность, то лучше заказать заводской агрегат. В случае, когда вам нужно загнуть одну-две заготовки, то можно сделать самый простой «гнутик».
Соединение и покраска деталей
Для сборки деталей в конечную конструкцию, необходимо предусмотреть ровное свободное пространство — на полу или на столе, в зависимости от габаритов. Заготовки лучше обработать пескоструем, чтобы избавиться от возможной ржавчины и зачистить поверхность перед сваркой и покраской. Пескоструйный агрегат тоже можно сделать самостоятельно из отслужившего газового баллона, пары патрубков и кранов. Для форсунки можно воспользоваться керамическим корпусом отработанной свечи зажигания. Для этого достаточно владеть навыками сварочных и слесарных работ.
После пескоструйной обработки, заготовки раскладываются на сборочной площадке. Для удобства можно использовать бруски-подкладки. После размещения всех частей, стоит проверить соответствие их расположения чертежу. Далее, зафиксировав ключевые элементы конструкции струбцинами, точечной сваркой надо прихватить их между собой. В последний раз проверив размеры, углы и взаимное расположение, можно приступать к проварке всех нужных швов.
После сварки нужно зачистить окалину проволочными щетками, закрепленными в дрели, а в труднодоступных местах вручную. Теперь конструкцию можно красить. В зависимости от выбранных грунтов, финишной краски и способа нанесения, сборку укладывают на прокладочные бруски или крепят вертикально на временные упоры.
Конструкции с большой плотностью деталей удобно красить из краскопульта, для редкой решетки лучше использовать кисточку, чтобы уменьшить потери краски.
Изделия, произведенные методом холодной ковки
Сделать можно многое, мы перечислим самые распространенные способы применения:
- Садовая мебель: столы, скамейки, стулья, мусорные урны.
- Качели.
- Ограды, заборы и украшение сплошных ворот.
- Балконные перила, а также поручни для лестниц, ступеней. Сами витые конструкции.
- Козырьки и крытые дворы.
- Амбары, теплицы с металлическим каркасом, а также любые металлоконструкции, где может понадобится гнутый металлопрофиль.
В статье мы дали чертежи самодельных станков для холодной ковки своими руками, рассказали о их особенностях и отличиях. В качестве завершения темы посмотрим еще одно видео о том, как в домашних условиях изготовить полноценное оборудование:
Построение завитка для станка своими руками
Раздел актуален для тех, кто делает «улитку». Удобнее всего нарисовать на столешнице логарифмическую спираль, сделать в поворотных точках крепления, чтобы разделить всю кривую линию на съемные части. Затем мы рекомендуем из бумаги/картона сделать шаблоны и после перенести их на сталь.
Основная сложность заключается в расчетах. Радиус от центра к крайней точке постоянно увеличивается и растет в зависимости от количества витков и желаемого изгиба. Мы привели пример чертежа уже с нанесенными размерами, но их можно рассчитать для себя:
Сооружение станка для холодной ковки
Мы рекомендуем уже на этапе проектирования предусмотреть необходимость менять диаметр изгибов, поэтому нужно:
- сделать несколько отверстий для креплений – так можно будет при необходимости передвинуть один из элементов (вал, часть улитки и пр.);
- подготовить съемные детали других размеров, например, круги большего и меньшего радиуса.
Крепление насадок удобнее всего осуществлять посредством болтов.
Как построить завиток
Когда вы уже приступите к изготовлению, вы поймете, что для каждого отдельного изделия нужен свой шаблон с уникальными параметрами. Поэтому мы рекомендуем сделать несколько заготовок со стандартными габаритами, а затем устанавливать их на станину в зависимости от потребностей.
Основной аппарат, который используется, – это «улитка», здесь все построено на логарифмической спирали. Радиус каждого витка при повороте больше, чем в предыдущей точке.
Улитка с рычагом
Мы много рассказывали об этом приспособлении, посмотрим, как им пользоваться:
Торсионы
Винтовое скручивание прутьев возможно и вовсе без станочного оборудования. Как это сделать: если прут поместить внутрь трубы, а один конец зажать в тисках, то можно просто у основания второго зафиксированного края начать вращение с помощью рукояти. Скованное пространство не позволит заготовке делать непроизвольные изгибы, так как все витки будут одинаковыми. Но, на весу проводить процедуру не удобно, намного лучше, если все конструктивные элементы будут иметь свое статичное положение на крепкой столешнице. А еще лучше – если придется не руками крутить вертушку, а только нажимать на кнопку.
https://youtube.com/watch?v=9Tn-TVO9bEQ
