Технология холодной ковки своими руками. Самодельные станки Как сделать самодельный станок

Сделать станки для холодной ковки можно из подручных материалов.

Так как универсальные приспособления от производителей имеют достаточно высокую стоимость, собственноручно выполненный станок для холодной ковки металла станет отличным решением для людей, занимающихся изготовлением кованых изделий.

Сегодня металлические конструкции с уникальным дизайном и смелыми архитектурными формами применяют для обустройства домов в коттеджных поселках.

Фигурно изогнутые кованые элементы ворот, заборов и калиток вносят непривычный образ в ландшафтный дизайн усадьбы.

На предложенных фото можно увидеть, какой необычный художественный вид создают металлоконструкции.

Какие детали можно выполнить на станке для холодной ковки

Холодная ковка, в отличие от горячей технологии, проста и безопасна. Этот процесс не требует применения раскаленного металла и точного соблюдения рабочей температуры.

Сделать станок для холодной ковки своими руками можно специально для изготовления определенного типа деталей.

Также самодельный станок позволит решать самые разнообразные задачи, поэтому он будет просто универсальный.

С помощью самодельного станка удастся добиться идеальной геометрии элементов металла для индивидуальной дизайнерской идеи и сделать самому оригинальные детали с узором.

В процессе холодной декоративной ковки, как правило, применяют мягкий металл — это могут быть никелевые и магниевые сплавы, сталь, медь или латунь.

В остальном ассортимент производимых изделий на станке будет ограничиваться только фантазией и возможностью мастера.

По желанию, своими руками можно сделать ажурные элементы для лестниц, ворот и ограждений.

Использование декоративных деталей позволит украсить камины и мангалы, красиво оформить наружные стены дома и беседку, сделать оригинальные треноги для цветов, как на фото.

Виды оборудования для холодной ковки

Существующие виды станков могут эксплуатироваться с участием электрического двигателя или ручной силы.

Первый вариант приспособления дает возможность выполнять работу быстрее, чем ручные , но при этом требует от мастера определенных навыков.

Кузнечные станки для ковки разделяют на типы:

улитка – станок с отдельными снимающимися деталями или цельнолитой — он используется при выполнении спиралевидных отдельных частей;
универсальное приспособление – применяют для резки, клепки и приданий объема изделию;
гнутик – с его помощью можно сделать дуговую гибку металла или изгибание деталей под определенным углом;
приспособление для формирования колец;
твистер – позволяет выполнить загиб изделия вдоль оси;
пресс – для образования матричного отпечатка на изделии;
волна – для получения из металлических прутьев волнообразных элементов.

Изготовление станка «Улитка»

Используя нижеприведенный список инструментов и металлических деталей, можно собрать станок цельной улитки.

Для работы понадобятся:

металлические прутья;
листы и полосы из стали;
профильная стальная труба;
сварка, плоскогубцы, болгарка.

Чертежи и пошаговая схема, а также просмотр тематического видео, позволит получить качественное приспособление с нужными параметрами:

Используя лист бумаги, нанесите на него изображение спирали с тремя витками. Далее сверьте размеры так, чтобы в результате армированный прут с диаметром 10 мм помещался в резьбу;
С помощью болгарки вырежьте из стального листа две пластины. Первая должна иметь параметры 100х100 мм, вторая – 130х130 мм;
Возьмите 3-х см прут и три стальные полосы. Края срезов всех используемых деталей нужно зачистить наждаком, чтобы избавиться от заусениц;
Плоскогубцами выполните изгиб стальных полос по шаблону, в результате у вас появятся три спиральных детали с разной длиной;
С помощью сварки все элементы станка приваривают по схеме, сварочные работы рекомендуется проводить качественно, так как именно от них будет зависеть срок эксплуатации инструмента;
Стальная труба приваривается в последнюю очередь снизу в центре станка.

В результате проведенных работ должно получиться оборудование для холодной ковки металла, как на фото.

Если при оформлении каких-либо элементов интерьера с нарезанием профильных труб трудностей никто не испытывает, то при необходимости выполнить их изгиб, наоборот, все усложняется.

Качественно и быстро провести такую работу позволят специальный гибочные станки для труб, которые заранее можно сделать своими руками.

Чертежи для изготовления данного вида оборудования могут применяться разные, в зависимости от того, какие материалы будут использоваться в работе.

Собрать станок производственного типа для холодной ковки металла, как на фото, на первый взгляд сложно.

Но если мастер, работая с металлом, уже успел набраться опыта, для него нет ничего невозможного. Главное подобрать прочную устойчивую основу под будущую конструкцию.

Например, это может быть массивный металлический стол, выполненный на основе труб или профиля.

Так как сгибание металла будет происходить за счет присутствующих в конструкции валов, необходимо подобрать три таких элемента.

Каждый из них представляет собой металлический цилиндр с толстыми стенками и осью вращения. Два цилиндра фиксируются немного выше стола, а третий – центральный, помещается над ними.

От расстояния двух крайних цилиндров зависит, под каким углом будет осуществляться изгиб трубы.

Чтобы иметь возможность изменять при необходимости положение цилиндров, нужно в чертежи конструкции внести дополнения в виде стопперов и роликов, которые позволят сделать эту часть регулируемой.

После того как цилиндры зафиксированы, необходимо организовать для них систему передачи вращения.

С этой целью используют цепной механизм от старого автомобиля, который можно отыскать на рынке запчастей.

Лучше, если механизм будет укомплектован шестернями, если нет, тогда их придется покупать отдельно.

Шестерни монтируют на два крайних цилиндра и натяжитель, помещенный ниже валов, в центре. Затем один из крайних цилиндров оснащается ручкой, с целью создания вращающего усилия.

Станок для холодной ковки металлических изделий готов. Дополнить вышеизложенный материал подробностями поможет следующее видео.

Как изготовить станок торсион

Станок для холодной ковки изделий типа торсион используют для закручивания металлических спиралей в виде змейки.

Вручную работать таким приспособлением тяжело, поэтому, чаще всего для изготовления торсиона применяют чертежи с электрическими вариантами станков.

Для того чтобы правильно собрать торсион, предлагаем просмотреть видео и ознакомиться с нижеизложенным руководством.

Инструменты и материалы для сборки станка:

стальной лист;
двутавровая балка;
тиски и крепежные элементы;
редуктор, электромотор, цепь;
болгарка;
сварка.

Схема последовательности действий:

За основу будет служить двутавровая балка, к одной стороне которой необходимо приварить стальной лист;
Затем к стали крепят тиски, приваривают и фиксируют болтами с гайками;
Чтобы при натяжении металлическое изделие не выскакивало из станка, к тискам снизу и сверху крепят пластины;
Другую сторону двутавровой балки оснащают роликами, на которые, впоследствии, монтируется платформа;
На поверхность полученной конструкции крепятся другие тиски с подвижными основными элементами. При этом обе конструкции, расположенные по краям двутавра, должны будут располагаться на одном уровне;
Далее конструкция оснащается стальной ручкой, выполненной из прута, за счет ее вращения будет загибаться изделие;
Используя болты, соединяют понижающий редуктор и двигатель. Обод штурвала оснащается цепью;
Конструкция закрывается стальным кожухом.

В результате проведенных действий получается станок с двумя блоками — подвижным и неподвижным.

Владельцы частных домов и любители помастерить мечтают создать столярную домашнюю мастерскую. Они покупают интересные электроинструменты и пытаются сделать приспособления для столярных работ своими руками. Для этих целей они используют электродрель, циркулярную пилу, электролобзик.

Специалисты советуют новичкам не покупать дешёвые инструменты. Ориентироваться нужно на средние ценовые варианты. Кроме инструментов, необходимо предусмотреть полки и шкафчики для хранения материалов и разных мелочей.

Столярное оборудование

«Продвинутые» мастера имеют хорошие верстаки с тисками, редкие станки и инструменты, которые весьма необходимы для изготовления мебели:

Вездесущая болгарка

Электроинструмент под названием болгарка имеется у каждого мужчины. На самом деле это шлифовальная машина, при помощи которой выполняют абразивную резку металла, камня, керамической плитки и других материалов. Для этого устанавливают специальный абразивный диск толщиной от 0,7 до 2,5 миллиметра. Диаметр отрезного диска от 115 до 180 миллиметров, всё зависит от твёрдости обрабатываемого материала.

Особенность этой машины - высокие обороты электродвигателя, например, Вихрь УШМ-125 имеет 11 тысяч оборотов в минуту. Именно этот показатель и небольшой вес, всего 2,5 килограмма, будоражит умы домашних умельцев приспосабливать её к выполнению несвойственных ей видов металлорежущих работ.

Самоделки из болгарки имеются в каждом гараже и домашней мастерской, причем, каждый мастер делает устройство для своих нужд.

Отрезной станок

Предлагается вариант самоделки для мастерской - отрезной станок, пригодный для резки уголка, труб, квадратного профиля, арматуры. Конструкция устройства простая:

рабочий стол;
скобы с возвратной пружиной;
платформа для крепления болгарки;
упор.

Для этого изготавливается специальная защита, подобная стандартному кожуху, которым комплектуется инструмент. Она имеет салазки, две ручки и поворотное устройство. Салазки выглядят в виде пластины размером 200 х 120 миллиметров, с прорезью для выхода пильного диска.

Пластина одной стороной крепится к кожуху на шарнире, другой к стальной полосе с прорезью шириной 9 миллиметров для скольжения по шпильке М8х1,5, которая имеется на кожухе для фиксации гайкой с барашком.

К кожуху приварены две ручки для удерживания распиловочной машинки при работе. Резать и распиливать небольшой толщины пиломатериал очень удобно, а высокие обороты машинки на столярном станке позволяют легко резать материал толщиной до 30 миллиметров.

Вертикально-сверлильная модель

Станину можно изготовить из кусков уголка 50х50 миллиметров и стального листа толщиной 5 миллиметров. Для этого по краям листа на всю длину приварить два уголка, они будут выполнять функцию ножек. Размер стола 350 х 200 миллиметров. Сверху приварить кронштейн с квадратной трубы высотой 80 миллиметров для крепления стойки.

Стойка или направляющая для дрели изготовлена из квадратной трубы толщиной три миллиметра. В верхнее отверстие вварен отрезок водопроводной трубы длиной восемь миллиметров. В неё вставляется механизм натяжения троса. Высота стойки 700 миллиметров. Стойка вставляется в кронштейн и обжимается четырьмя болтами - по два на двух гранях квадратной трубы.

Каретка - это подвижный узел, на котором крепится дрель . Она сделана из уголков 50х50, сваренных между собой, высота 170 миллиметров, проушины изготовлены из полосы толщиной три миллиметра. В проушины вставляется ось, на которую наматывается трос.

Продолжением оси является ручка, приводящая в движение каретку.

Привод каретки состоит из оси, на которую намотан трос и рукоятка. Один конец троса закрепляется на нижнем кронштейне. Верхний конец троса закрепляется в трубе на верхнем торце стойки. До каретки крепится специальный кронштейн с посадочным местом под электродрель. Сама дрель затягивается специальным зажимом, сделанным из полосы толщиной 2 и шириной 40 миллиметров.

Самодельное токарное приспособление

Самодельных конструкций токарных станков по дереву очень много. Их объединяет наличие четырех основных узлов:

привод;
станина;
задняя бабка;
подручник.

Различие только в выборе привода. У кого что найдётся из электромеханических устройств, то и устанавливают на изделие:

электродрель;
болгарка;
фрезер;
электродвигатель от стиральной машины.

Можно усовершенствовать уже сделанную металлорежущую конструкцию, добавив ей дополнительных функций. Например, можно разместить горизонтально на верстаке или столе сверлильный станок. Приводом служит электрическая дрель. Задней бабкой будет рабочий стол, в котором просверлено отверстие по оси сверла в патроне и нарезана резьба для завинчивания неподвижного центра.

Дополнительно установить подручник, закрепив его на подвижном кронштейне стойки. Заготовка крепится одним концом в трезубце, зажатом в сверлильном патроне, вторым концом в неподвижном центре. Для небольшого количества несложных деталей - вполне хороший самодельный деревообрабатывающий станок с приспособлением и оснасткой для изготовления фигурных деталей, получаемых путём точения.

Перечень инструментов и механизмов для мастерской или гаража ограничивается только площадью помещения и материальными возможностями владельца. Несмотря на то, что многие изделия изготавливаются из отходов, затраты на покупные детали и инструмент, необходимый для сборки, весьма ощутимые.

Иногда дешевле получить услугу в специализированной мастерской, чем выполнить эту работу самому.

Разнообразные листогибочные операции – важная часть общих работ по строительству или ремонту собственного дома. Без применения специального оборудования качественно их выполнить невозможно. Для одноразовой гибки листовых заготовок допустимо арендовать подходящее приспособление у соседа или знакомого. Но при частом выполнении подобных процедур целесообразнее иметь под руками ручной листогибочный станок собственного изготовления. При наличии определённых навыков, инструмента и помещения сделать самодельный листогиб не так уж ложно.

Составление технического задания

Благодаря возможностям Интернета можно достаточно быстро подыскать необходимый комплект чертежей, а на канале YouTube даже посмотреть рекламно-информационные ролики об устройстве и принципе действия требующегося агрегата. Однако все эти материалы являются строго индивидуальными, а потому предназначались их авторами под конкретные листогибочные операции. Поэтому перед сооружением листогиба своими руками необходимо сделать правильный выбор его будущих технических характеристик. Главными из них должны быть следующие:

максимальная ширина изгибаемого металла, мм;
наибольшая толщина заготовки, мм;
желаемый диапазон углов гибки;
габаритные размеры механизма (длина, ширина, высота);
требуемая точность гибки.

Непосредственный выбор предельных значений перечисленных параметров зависит от условий применения станка, который будет гнуть изделия из листовых металлов. В частности, при сооружении кровли придётся, скорее всего, иметь дело с оцинкованной жестью или сталью толщиной не более 1 мм. При обработке меди чаще употребляется ещё более тонкий лист или полоса, а при изготовлении своими руками ограждений и перил, наоборот, толщина металла может составлять 2 — 3 мм.

При выборе оптимальной ширины заготовки – листа или полосы – следует исходить из того, что ширина детали редко когда превысит 1000 мм (в крайнем случае смежные заготовки затем можно будет соединить в фальц с помощью того же станка).

Самым сложным пунктом технического задания считается выбор оптимального диапазона значений углов гибки металлов. Если с верхним пределом – 180° – всё понятно, то нижнее значение должно быть выбрано весьма грамотно. Естественным следствием гибки большинства листовых металлов в холодном состоянии является пружинение – самопроизвольное уменьшение фактического угла гиба в связи с упругими свойствами деформируемого металла. Пружинение зависит от:

Как выбрать кинематическую схему гибочного станка

Наиболее доступны для изготовления своими руками станки, в которых листовой металл будет изгибаться в результате поворота подвижной траверсы. Принцип действия такого станка заключается в следующем.

Подлежащая гибке заготовка устанавливается на направляющую плоскость нижнего стола станка и фиксируется по упору, который закреплён на опорной раме устройства (желательно предусмотреть регулировку упора).

В направляющих рамы листогиба двигается возвратно-поступательно верхняя траверса, которая при своём движении вниз зажимает своей линейкой изгибаемое изделие.

Впереди нижнего стола находится поворотная балка, которая может поворачиваться вокруг своей оси. Поворот может производиться рукояткой от рычажного привода, но может быть изготовлен вариант с ножным приводом. В последнем случае руки оператора остаются свободными, что облегчает манипулирование заготовкой при её прижиме к линейке верхней траверсы. Кроме того, при ножном управлении листогибом меньше устают руки.

Набор гибочного инструмента на верхней и поворотной балках может изменяться. Проще всего с этой целью заказать комплект пуансонов и матриц с требуемыми радиусами гиба, и стандартными посадочными местами. В заказ придётся отправить все детали – линейку, прижим и т.п. – которые потребуют для своего изготовления квалифицированных фрезерных работ.

Скос верхней балки будет определять наибольшее значение угла гиба, на который может изменить свою ось листовой металл.

Что того, чтобы сделать такой агрегат своими руками, потребуются следующие материалы:

стальной швеллер номером от 6 и выше;
комплект стальных уголков, предназначенных для изготовления своими руками опорной рамы станка;
толстолистовая широкополосная сталь, из которой будут изготавливаться поворотная, верхняя и нижняя балки;
крепёжные изделия в ассортименте;
пруток для изготовления ручного рычажного привода поворота балки.

Для облегчения работ можно воспользоваться также слесарными тисками, направляющими от списанного токарного станка, а также массивными петлями от стальных входных дверей.

По подобному принципу можно сделать и самодельный листогиб, используя деревянные детали. Он, правда, сможет изгибать только алюминий и тонколистовую сталь (до 1 мм толщины), но во многих случаях этих возможностей бывает вполне достаточно, а трудоёмкость работ по сооружению листогиба своими руками заметно снизится. В частности, отпадает потребность в сварочных операциях. Следует отметить, что рабочие детали такого станка должны изготавливаться только из древесины твёрдых пород (сосна, ель не подходят).

Определившись с принципом действия листогиба, можно поискать и подходящие чертежи. Впрочем, человек с инженерным образованием, сможет изготовить комплект чертежей и самостоятельно. Преимущество такого варианта состоит в том, что ряд рабочих чертежей оперативно видоизменяется и перерабатывается под конкретные возможности и исходные материалы.

Чертежи листогиба должны учитывать способ его установки. Для небольших агрегатов, например, станок для гибки может быть передвижным или даже переносным. В противном случае придётся, используя сварку, сделать устойчивое основание, иначе излишняя подвижность станка будет снижать точность работ на нём.

По готовности станка необходимо выполнить его проверку на работоспособность и точность. Для этого изгибают тестовую полоску из толстого картона необходимой толщины. Если гиб выполнен правильно, то высота полок полоски будет одинаковой, а на её поверхности не останется следов от деформирующего инструмента.

У хорошего хозяина всегда есть собственная мастерская, которую он наполняет оборудованием и приспособлениями под свои нужды. Что-то покупается, а что-то можно соорудить собственноручно. И нельзя забывать про гараж, ведь там тоже должны быть все необходимые приборы.

Всё, что может когда-либо понадобиться предусмотреть невозможно. Поэтому рассмотрим, самые основные станки и механизмы, которые могут пригодиться при работе с деревом или металлом.

Как сделать универсальный станок своими руками

Существует огромное количество разного рода оборудования, многие из которых в том или ином виде можно изготовить самостоятельно. Умельцы научились даже совмещать несколько функций в одном приспособлении.

К примеру, можно изготовить универсальный механизм из обычной дрели, который будет работать как:

циркулярная пила;
шлифовальный;
отрезной;
точило;
токарный.

Для его изготовления необходимо на станину закрепить дрель. В качестве основы выбирают доску, толщина которой составляет 20–25 мм. Дрель фиксируют за ту часть корпуса, которая предназначена для крепления ещё одной рукоятки.

Место фиксации на столешнице выбирают исходя из размеров циркулярного диска, круга для шлифовки, фрезы, камня для заточки.

Чтобы закрепить дрель используют жёстко зафиксированную резьбовую шпильку и гайку. Жёсткость фиксации достигается использованием эпоксидного клея и как дополнение, штифта 2 мм в диаметре. Сооружаем движущуюся подошву и всё, основа готова.

Чтобы получить самодельный циркулярный станок, устанавливаем пильный диск диаметром 15 см на патрон дрели и делаем щель для него в станине. Диск пилы должен быть защищён металлическим кожухом.

Если предполагается использование плоской фрезы вместо диска, нужно дополнительно сделать прямоугольную щель либо расширить отверстие для пилы.

Из этой «циркулярной» пилы можно соорудить отрезной механизм. Для этого на жёстко фиксированной поверхности устанавливаем поворотный кронштейн, столярное стусло, задающее угол распила, направляющие и приспособления, закрепляющие обрабатываемую деталь.

Совмещаем это с дисковой пилой на станине. По этому же принципу собираются шлифовальный и токарный станки.

Видео: самодельная циркулярка+рубанок

Изготовление циркулярки со станиной

Если вы хотите иметь отдельный циркулярный станок, то его легко соорудить из ручной циркулярки, купленной в магазине. Такой самодельный механизм не рассчитан на слишком большие нагрузки, но для периодического использования в хозяйстве подойдёт.

Берём подходящую по размеру станину и закрепляем на ней ручную циркулярку, делаем максимальный пропил и оставляем в таком положении. Переворачиваем основу циркуляркой вниз и устанавливаем устойчиво на каркас с ножками.

Делаем направляющую и всё готово к работе. Обратите особое внимание на высоту станка, вам должно быть удобно за ним работать, а его высота соразмерна вашему росту.

Также в мастерской возможно понадобится трубогиб. Это приспособление, позволяющее гнуть трубы практически из любого металла, а также полоски. Гнутые трубы требуются, когда человек решает сделать, например, теплицу или парник или ещё что-то в этом же роде.

Виды трубогибов, скажем так, сделанные самостоятельно, бывают разные. Есть совсем простые, а есть приближенные по конструкции к заводским, их изготовить сложнее.

Самый простой вариант самодельного трубогиба получим, выпилив доску с одной стороны полукругом. Затем эта заготовка крепится к устойчивой поверхности и рядом монтируется ограничитель - деревянная деталь, имеющая пространство до полукруглой заготовки, в которое и вставляется один конец трубы.

Видео: оборудуем мастерскую самостоятельно

Особенности самодельных приспособлений и оборудования

Рассказывать о том, какое оборудование для своей мастерской можно сделать собственноручно можно долго. Но у каждого свои потребности и возможности. Кроме самодельных приспособлений, должны быть места для хранения инструмента, а также верстак.

Подходить к изготовлению верстака следует серьёзно. Нужно продумать, что будет к нему крепиться, где он будет стоять, из каких материалов его соорудить. Можно столешницу сделать из металла, можно деревянную.

Можно сразу прикрепить циркулярный станок, например, или электролобзик, разного рода тиски, фиксаторы и так далее. Всё зависит от вашей задумки и потребности в том или ином оборудовании. Но верстак должен быть нужной удобной высоты, устойчивым и хорошо сделанным.

Также в рабочем помещении очень пригодятся разного рода шкафчики, пеналы для размещения и хранения имеющегося инструмента, которые можно собрать своими руками. Можно оборудовать отдельные места для хранения крупного инструмента и отдельно для мелкого, например, отдельный открытый шкаф для свёрл.

От того как вы организуете рабочее пространство, зависит удобство работы, то насколько быстро вы сможете найти необходимый инструмент или деталь и, в конце концов, ваше комфортное самочувствие.

Видео: токарный станок по дереву

Что можно сделать для гаража

Часто, гараж становится не только местом для хранения машины, но и для множества необходимых инструментов, а иногда и мастерской одновременно. Поэтому здесь необходимо иметь:

Инструменты для ремонта машины.
Вместительные стеллажи для их размещения.
Гаражный верстак.
Крючки.
Полки или кронштейны для шин.
Светильники и обогреватели.

Эти приспособления нетрудно собрать собственными руками. Организация гаражного пространства должна быть хорошо продумана. Всё должно размещаться удобно и не занимать много места. Подумайте, нужен ли вам верстак и где его поставить, каких размеров он будет и в каких местах разместить стеллажи и полки.

Верстак будет нужен, если вы сами ремонтируете свой автомобиль. Обычно, все инструменты располагаются на полках и стеллажах рядом с верстаком. Запасные шины хранят либо на специальном стеллаже, либо вешают на кронштейны по стенам.

На отдельном стеллаже разместите все горюче-смазочные материалы. Чаще всего возникают некоторые трудности с хранением мелких деталей: шурупов, гаек и тому подобного. Можно взять для этого небольшие стеклянные банки с завинчивающимися крышками.

Прикрутите крышку к полке снизу, рассортируйте все мелочи по отдельным банкам. Так можно и место сэкономить и порядок навести, да и поиски нужного шурупа, сверла или гайки теперь будут сведены к минимуму.

Для этих целей можно выбрать другой вариант. Вам потребуется магнитная лента, небольшие прозрачные пластиковые контейнеры с прочными крышками и металлические плоские шайбы. Магнитную ленту закрепляете вертикально в нужном вам месте.

Ко дну контейнеров прикрепляете металлические шайбы. Сортируете весь мелкий крепёж по готовым контейнерам и вешаете их на магнитную полосу.

Для ремонта вам также понадобится смотровая яма. А если нет возможности её оборудовать, то можно соорудить две эстакады для подъёма передней или задней, или боковой части авто. Это вполне позволит полноценно выполнять все ремонтные операции. Эстакады выполняются из бруса и прочных досок или из металла по возможности.

Ну и, в конце концов, для гаража очень важно хорошее освещение. Оно может быть общим и как дополнение переносные и локальные светильники. И позаботьтесь о том, чтобы в гараже была не одна розетка. Если вы сами будете заниматься ремонтом машины, то нужно подумать и о вентиляции помещения.

Видео: 29 самоделок для гаража

Глядя на заборы, ворота и калитки, как на рис., при домах явно не элитного класса, человек, имеющий некоторое представление об оборудовании кузницы и характере работы там, может подумать: откуда у них денег столько? У более сведущего в кузнечном ремесле такого вопроса не возникнет: эти красоты, равно как и металлический декор мебели, легких садовых строений, качелей, скамеек и т.д., созданы способом холодной ковки.

Цены на холодную художественную ковку доступны, потому что производственные расходы и начальные затраты на оборудование невелики, а производительность труда неплоха для кустарных условий. Следовательно, ИП-кузнец, специализирующийся на художественной холодной ковке, может рассчитывать на достаточно быстрый старт и хорошую рентабельность. Возможно, кто-то из владельцев образцов на рис. сделал свой себе самостоятельно: холодная ковка своими руками выполнима в гараже или сарае без опыта, а кованые детали для мелких предметов мебели, балясин, мангалов и всякой разной прочей металлической утвари, (см. напр. рис. справа), можно делать даже в домашних условиях.

Основа «холодной кузни» – станок для холодной ковки. Для полного производственного цикла, способного удовлетворить любые мыслимые фантазии свои или заказчика, станков потребуется 5-7 видов, 3-5 основных из которых можно сделать своими руками. Однако вначале, прежде чем тратиться на станок или материалы для него, весьма желательно освоить начала кузнечного дела. Поэтому далее будут рассмотрены также некоторые приемы изготовления деталей художественной ковки без станка и оснастка для них, которую можно быстро изготовить из подручных материалов.

Штамповка, ковка и гибка

Так что это такое – холодная ковка? От штамповки она отличается тем, что металл под воздействием рабочего органа почти не течет или течет слабо. Взгляните на пивную банку либо, допустим, алюминиевый или жестяной чайник. Они выдавливаются одним ударом пуансона штамповочного пресса; чайник и т.п. изделия сложной формы – составным раздвижным пуансоном. Получить необходимое для создания столь высокого давления рабочее усилие в домашних условиях невозможно, кроме одного случая, см. далее.

От горячей ковки холодная отличается, понятное дело, тем, что заготовку предварительно не нагревают. Собственно холодная ковка, которая ковка, это наклёпывание (наклёп) детали продолжительной серией регулярных ударов определенной силы. Структура металла при этом существенно изменяется: твердость поверхностного слоя увеличивается, а сердцевина обеспечивает общую вязкость и прочность на излом. Мастера-кустари – инструментальщики и оружейники – буквально охотятся за буферами и колесными бандажами жд вагонов, кусками рельсов.

Наклёпывание стали осуществляется механическим молотом. Сделать его своими руками можно, и даже проще, чем некоторые виды станков для холодной художественной ковки. Но данная публикация посвящена именно последнему предмету, а холодная художественная ковка это по сути гибка (гнутьё) металла: его структура в детали существенных изменений не претерпевает, а изменение физико-механических свойств металла для качества конечной продукции не существенно. Поэтому холодную ковку, которая ковка, оставим до подходящего случая, а займемся ковкой, которая гнутье. Для краткости назовем ее просто художественной ковкой, а где потребуется упомянуть о ковке горячей, там это будет оговорено особо.

Станки и оснастка для холодной ковки

Основное оборудование для художественной ковки своими руками представляет собой станки и приспособления нескольких типов с ручными приводом. Электропривод применяется нечасто, т.к. обусловленный им прирост производительности не всегда равноценен сложности изготовления и затратам на электричество. Впрочем, об электроприводе для домашних ковочных станков мы еще вспомним, пока займемся «ручниками». Практически все элементы изделий на рис. в начале можно сделать на станках следующих типов:

Твистеры (закручиватели), поз. 1 на рис. – формируют плоские спирали и др. завитки с узкой сердцевиной (ядром).
Торсионные станки, поз. 2 – позволяют получать винтовую крутку прутка и элементы из объемных спиралей, т. наз. филаменты: корзинки, фонари, луковицы.
Инерционно-штамповочные станки, поз. 3 – на них концы прутьев расплескивают в фасонные наконечники (поз. 1 на рис. ниже), штампуют декоративные хомуты для соединения деталей узора (поз. 2 на том же рис.), выдавливают мелкую волну и рельеф на длинномерных деталях.

Гибочные станки бывают нажимными, протяжными и комбинированными, поз. 4 . Первые позволяют получать только волны и зигзаги; протяжные – кольца, завитки и спирали с широкими ядрами, а последние все эти виды изделий.

Примечание: в технической литературе, особенно англоязычной, все станки, формирующие детали методом кручения или навивки, часто называют твистерами. Изначально твистер это станок для навивки пружин. Но применительно к художественной ковке правильнее будет твистерами считать станки для навивки, а крутильные – торсионными.

Что такое гнутики?

В техническом просторечии гибочные станки называют гнутиками. Однако в любительской и частной металлообработке наименование «гнутик» утвердилось за настольным приспособлением для получения волн и зигзагов, см. рис. справа. Меняя в гнутике ролик или клин, можно в некоторых пределах варьировать шаг и высоту волны или угол зигзага.

Гнутик для прутьев/труб до 12-16 мм стоит сравнительно недорого, но сделать его самому дома сложно: нужна точная обработка спецсталей. Попробуйте-ка обычной электродрелью обычным сверлом по металлу просверлить обычный рожковый гаечный ключ. А в гнутике рабочие нагрузки много выше, чем на его губках. Поэтому гнутик лучше купить, он и помимо ковки на хозяйстве пригодится для изготовления элементов сварных металлоконструкций, как трубогиб для мелких толстостенных прочных труб и в др. случаях.

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.

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.

Улитки

Станок-твистер – улитка наиболее популярен среди занимающихся художественной ковкой: его возможности сравнительно с простотой конструкции, доступностью для изготовления своими руками и удобством работы поразительны. Собственно, станок-улитка это немного механизированный и усовершенствованный гибочный рычаг, но такое «немного» сделало возможной работу на нем начинающим. Станки-улитки делятся, в свою очередь, на станки с воротом и поворотным лемехом и рычажные с неподвижно закрепленным шаблоном и обводным роликом.

Улитка с лемехом

Устройство гибочной улитки с лемехом показано на схеме ниже; там же описана и технология работы с таким станком.

Преимущества гибочного станка-твистера данного типа следующие:

Работать на улитке с поворотным лемехом и воротом можно в необорудованном помещении: вертикальная компонента рабочей нагрузки пренебрежимо мала, а ее горизонтальные составляющие передаются на опору частично.
Вследствие пред. пункта опорная конструкция может быть достаточно простой и легкой, сварной из обычных стальных профилей.
Рабочий процесс осуществим в одиночку: поворачивая ворот одной рукой, другой поджимаем пруток или полосу к лемеху-шаблону. По мере гибки его звенья сами встанут на места.
Холодным способом на улитке с поворотным лемехом можно вить спирали до 5 витков.

Чертежи станка-улитки для художественной ковки со спецификацией деталей даны на рис. О размерах звеньев (сегментов) раскладного лемеха поговорим далее, а пока обратите внимание на марки сталей: на лемех приходятся большие нагрузки. Если сделать его из обычной конструкционной стали, шаблон поведет на середине калитки или секции забора.

Примечание: более подробные чертежи станка-улитки сходной конструкции с описанием и деталировкой см. по ссылке: //dwg.ucoz.net/publ/osnastka/instrument_dlja_kholodnoj_kovki/5. Там же вы найдете чертежи самодельного гнутика и приспособления для гибки колец.

Материал для складного поворотного лемеха, как и сложность его изготовления– не единственные слабые места станка-улитки с воротом. Еще серьезнее проблема сочленения звеньев лемеха (показаны красными стрелками на рис. справа). Сочленения сегментов лемеха должны:

Выполнить все эти условия вместе сложно и в хорошо налаженном и оборудованном промышленном производстве, поэтому ресурсы складных шаблонов для холодной ковки в общем много меньше, чем позволил бы их материал сам по себе. Плохое использование свойств материала – серьезный недостаток. Кроме того, по тем же причинам другое слабое место станка-улитки с воротом – эксцентриковый зажим детали. Поэтому у начинающих кузнецов-самодельщиков успешнее работают самодельные станки-улитки для художественной ковки, выполненные по рычажной схеме.

Улитка с рычагом

Рычажная улитка для холодной ковки устроена аналогично всем известному . Самодельный станок-улитка рычажного типа с неподвижным шаблоном по производительности существенно уступает улитке с воротом. Рабочая нагрузка в нем полнее передается на основание, поэтому необходима прочная станина из спецстали или толстой плиты из стали обычной, надежно закрепленная на опорной поверхности. Как следствие, требуется помещение под мастерскую или производственная площадь на открытом воздухе. Работа на рычажной улитке продвигается медленно: провернув рычаг до заклинивания, нужно передвигать прижимной ролик. Завить на рычажной улитке возможно до 3-4 витков. Тем не менее, преимущества рычажного станка-улитки для домашних мастеров существенны, особенно при работе для себя:

Все детали, кроме прижимного ролика, могут быть выполнены из обычной стали.
В качестве прижимного ролика возможно использовать типовой роликовый подшипник.
Использование свойств материала деталей практически полное: шаблон и станина из обычной стали выдерживают более 1000 рабочих циклов.
Гнуть можно как по шаблону (поз. 1 на рис. ниже), так и по проставкам, поз. 2 там же.

Кроме того, рычажный станок-улитка позволяет использовать технологический прием, считающийся прерогативой промышленных станков-твистеров: шаблон смещают вбок, а в центре ставят проставку, поз. 3 на рис. Таким образом получается мелкий обратный изгиб в ядре завитка. Деталь выглядит эффектнее и, при работе на продажу, изделие ценится дороже.

Есть у рычажной улитки еще один довольно жирненький плюсик: на таком станке можно гнуть плоские завитки с маленьким ядром из полосы, уложенной плашмя. Улитка с воротом и поворотным лемехом тут пасует полностью: заготовка пойдет вертикальной волной. Широкие завитки и кольца из полосы плашмя можно гнуть на протяжном гибочном станке с валками, в которых проточены канавки, см. рис. справа. Но скорость протяжки, чтобы заготовку не повело, для этого нужна значительная, так что узкой сердцевинки завитка не получится.

На рычажном станке-улитке эта проблема решается установкой прижимного ролика высотой в толщину полосы и с ребордой (закраиной), как у железнодорожного колеса, только шире. Гибка таким методом отнимает много времени: рычаг нужно подавать по чуть-чуть, иначе внутренний край заготовки сморщится; от этого реборда не спасает. Но получить иным способом завиток из полосы плашмя с узким ядром в кустарном производстве невозможно.

В общем, на старте кузнечно-художественной деятельности или делая кованые забор, ворота, калитку, скамейку, качели, беседку и пр. обустройство сада для себя, лучше все же воспользоваться рычажным станком-улиткой для холодной ковки. Тем более, что сделать его можно из подручных материалов без точных и подробных чертежей, см. напр. следующее видео.

Видео: станок для художественной ковки своими руками просто

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.

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 !

Торсионы

Скручивать для художественной ковки прутья винтом можно вообще без станка, см. рис. справа. Чтобы заготовка не согнулась у коренного (зажатого в тисках) конца, под дальний от них конец направляющей трубы нужно подставить деревянный чурбак или что-то вроде него с V-образным вырезом вверху; трубу лучше прихватить к этой опоре хомутом, а подставку закрепить на верстаке. Труба должна быть короче заготовки и по внутри примерно в 1,5 раза шире ее наибольшего поперечника, т.к. заготовка при скручивании стягивается и раздается вширь.

Торсионный станок для холодной ковки позволяет увеличить производительность и улучшить качество получаемых деталей. Рабочее усилие в нем передается на опору в значительной степени, поэтому станина нужна прочная, в виде хребтовой рамы из двутавра от 100 мм или пары сваренных швеллеров того же размера; профтруба будет видимо деформироваться. На опорной поверхности станину нужно надежно закрепить с помощью приваренных к ее концам лап из того же профиля, поз. 1 на рис.

Заготовка – квадратный пруток – удерживается оправками-патронами с гнездами также квадратного сечения; они видны там же на поз. 1. Т.к. пруток при скручивании сокращается по длине, патроны в шпинделе и задней бабке нужно надежно фиксировать винтовыми зажимами. По той же причине задняя бабка выполняется скользящей. Для возможности скручивания отдельных участков заготовки применяется также скользящий ограничитель со вставкой с квадратным отверстием.

Если требуется сделать только забор для себя или что-то меньшее, можно на скорую руку соорудить торсионный станок из лома и подручных материалов, поз. 2. На том и другом станке в принципе можно получать и филаменты, вложив в патроны пучок из 4-х прутков вдвое меньшего размера. Но не думайте, что хороший фонарь или корзинку вам удастся сделать, просто подпихивая рычагом заднюю бабку. Получится нечто вроде того, что на врезке в поз. 1 и 2. Кузнецы называют такие казусы словом общеизвестным, но в литературной речи не употребляемым. Ветви филамента при скрутке его в простом торсионном станке нужно разводить вширь ручным инструментом, что сложно и не обеспечивает должного качества работы.

Красивые филаменты (поз. 3) скручиваются на торсионных станках с закрепляемой задней бабкой и винтовой подачей шпинделя, поз. 4. А теперь вернемся ненадолго к рис. с видами станков в начале, к поз. 2 на нем. Видите штуковину, обозначенную зеленым восклицательным знаком? Это сменный шпиндель. В комплекте их 2: гладкий для спиральной крутки по длинной оси заготовки и винтовой для скручивания филаментов. В таком исполнении станину сваривают из пары швеллеров с продольным зазором, а к задней бабке приваривают башмак с резьбовым отверстием под стопорный винт. Башмак нужен с подошвой от 100х100, т.к. фиксация задней бабки в режиме филамента фрикционная и лишь отчасти заклиниванием: стопорный винт дает только начальное прижимное усилие.

Об электроприводе торсиона

Работа на торсионном станке с ручным приводом шпинделя утомительна. Но главное – стабильного качества изделий такого, как на поз. 3 рис. с торсионными станками, добиться еще труднее. Причина – руками сложно создать равномерный по кругу вращательный момент, как и любым другим рычажным приводом. Поэтому торсионный станок для холодной ковки как раз тот случай, когда применение электропривода оправдано несмотря ни на что. Лучший вариант из подручных материалов – полуось ведущего моста заднеприводного автомобиля с зубчатой парой от дифференциала оттуда же, см. рис. справа; не забудьте только о защитном кожухе! Мотор – на 1,5-3 кВт и не более чем на 900 об/мин. Возможны и другие варианты конструкции, см. напр. ролик:

Видео: самодельный электрический станок для холодной ковки

Спираль как спираль

В некоторых случаях как элемент художественной ковки используются обычные ровные прямые восходящие спирали. Сделать для этого пружинный станок-твистер своими силами абсолютно нереально. Но вспомним: спирали в кованом узоре пружинить ни к чему и ее можно навить из обычной пластичной стали с помощью простого приспособления (см. рис. справа). Шаг (восхождение) спирали определяется рогом ворота (залит красным); отгибая рог вверх-вниз, можно получать спирали пореже и погуще. Квадратный пруток берется на заготовку или круглый, безразлично. Можно также вить спирали из закрученного на торсионе прутка.

Волна и зигзаг

Теперь у нас на очереди инструмент и оснастка для волновой и загзагообразной гибки длинномерных заготовок. Упомянутые вначале гнутик и протяжно-нажимной гибочный станок своими руками не воспроизводимы. Кроме того, первый позволяет настраивать шаг и профиль в относительно небольших пределах, а второй дорог. Однако универсальный волногибочный станок все-таки можно сделать своими руками по образцу того, что слева на рис. Заказать придется только вальцы, они должны быть из хромоникелевой или инструментальной стали; остальное – из простой конструкционной, на скобы и дугу нужен лист (полоса) от 8 мм. В дуге устанавливаются ограничители, позволяющие точно выдерживать профиль волны, но рабочие нагрузки на нее передаются в значительной степени; собственно, дуга обеспечивает поперечную жесткость конструкции.

Гнуть только плавные, но весьма разнообразные, волны можно, добавив к станку-улитке с поворотным лемехом ворот для волн, справа на рис. Рукояти используются прежние, т.к. они вворачиваются в резьбовые гнезда на головке ворота. Коренной (центральный) ролик желательно делать отдельным и крепить к станине болтами с головками впотай. В таком случае, ставя ролики разного диаметра (диаметров), возможно формировать волны переменного и несимметричного профиля. А если обводной ролик выполнить переставным (для чего в его водиле проверливается ряд отверстий), то можно в довольно широких пределах менять и шаг волны.

О соединении элементов и покраске

Кованые детали нужно собрать в единую композицию. Простейший способ – сварка и последующее заглаживание швов болгаркой с зачистным кругом: он толще отрезного (6,5 мм) и выдерживает изгибающие усилия. Но гораздо эффектнее смотрятся соединения фасонными хомутами, их штампуют из полосы от 1,5 мм на инерционном штампе; можно также достаточно быстро и без опыта отковать по-горячему, см. ниже. Заготовку хомута делают в виде П-образной скобы на оправке в размер соединяемых деталей и загибают ее крылья с тыла на месте большим слесарным молотком или кувалдой 1,5-2 кг по-холодному. Красят готовое изделие, как правило, кузнечными эмалями или акриловыми красками по металлу. Эмали с пигментом из кузнечной патины дороже, но лучше: высохшие, они цвета благородного несколько под старину, не отслаиваются, не выгорают, износо- и термостойки

Как обойти камень

Т.е. камень преткновения во всем вышеописанном: фасонные наконечники прутьев; без них забор не забор, ворота не ворота и калитка не калитка. Инерционный штамповочный пресс (поз. 3 на рис. с видами станков) дорог, но эффективен. Он работает по принципу маховика: вначале, плавно вращая коромысло (штангу с грузами), отводят винтовой боек назад до упора. Затем вкладываютт в гнездо сменный штамп, ставят заготовку. Далее быстро раскручивают коромысло в обратную сторону (это момент травмоопасный!) и оставляют его свободно вращаться – пошел рабочий ход. В конце него боек очень сильно бьет по хвостовику штампа; за счет инерции грузов развивается усилие, достаточное для штамповки.

Нагрузки, особенно ударные, в инерционном штамповочном станке велики, приходятся на малые площади, а точность изготовления его деталей нужна высокая, поэтому делать его своими силами лучше и не пытаться. Самостоятельно возможно сделать ручной прокатный стан, см. рис. справа, но лишь частично: валки из спецстали, валы и подшипниковые втулки придется заказывать, а шестерни покупать или искать б/у. Получать же на таком стане можно только наконечники гусиная лапка и лист (копье), причем по их шейкам сразу будет видно, что это машинная работа.

Между тем такие же, и некоторые другие, наконечники прутьев можно отковать горячим способом, не будучи опытным кузнецом. Хороший, явно ручной работы наконечник-лист куется просто кувалдой и молотком, а ковочный штамп (штемпель) для лапок делается из негодного напильника, в котором болгаркой выбираются канавки. Кузня для этого нужна? Для эпизодической мелкой работы совсем не обязательно; главное – разогреть металл. Пропановая горелка не годится, нагрев должен быть равномерным со всех сторон и без пережога. Итак, приходим к выводу, что холодная и горячая ковка не исключают друг друга: чтобы с помощью простых станков для холодной ковки или вовсе подручными средствами получать качественные изделия, очень даже не помешает вдобавок к ним небольшой кузнечный горн из подручных материалов.