Что такое холодная ковка металла

Холодная ковка металла

Горячая, или традиционная ковка металла известна людям несколько тысячелетий. Стоящая на отшибе кузница, пышущий жаром горн, тяжелый молот, расплющивающий раскаленную докрасна заготовку на массивной наковальне — такой образ кузнеца известен нам из литературы и кино.

Учиться тонкостям профессии кузнеца приходится долгие годы, долго надо и нарабатывать опыт. Работа кузнеца тяжелая, вредная и очень трудоемкая. К тому же кузнечный горн — источник повышенной пожарной опасности. Все это отпугивает наших современников, желающих попробовать свои силы в работе с металлом.

Но выход есть — это технология холодной ковки, позволяющая придавать заготовкам из прутка или труб необходимую форму и создавать изогнутые и витые детали самых разных очертаний.

Зачем применяют холодную ковку и какие изделия производят

С помощью горячей ковки можно выковать изделие практически любой формы — от корабельного якоря и тележной оси до металлической розы и лозы винограда.

Холодная ковка применяется для производства ограниченного числа элементов, из которых талантливый дизайнер может скомпоновать авторское изделие.

Методом холодной ковки делают самые разнообразные изделия. Это, прежде всего элементы решеток и оград — как сами прутья, так и поперечины, навершия, украшения. С расстояния в несколько метров ее трудно отличить от кованой решетки. Любую решетку оживят завитки и спирали, складывающиеся в замысловатые узоры и орнаменты. Обычный забор, таким образом, кроме утилитарного назначения приобретает еще и художественную ценность. Для этого потребуются гнутик, улитка и торсион.

Кованая скамейка со столом и фонарными столбами оплетенные виноградной лозой

Отлично смотрятся на придомовой территории кованые стойки для фонарей, перила для мостиков через водоемы, навесы и крылечки, столики и скамейки. Да и саму беседку неплохо сделать из кованого прутка. Неожиданную для сурового металла легкость и воздушность придадут ей завитки и спирали, а витые опоры подчеркнут стремление ввысь.

Широко распространены сегодня и кованые мангалы, также дополняющие хозяйственное назначение эстетическим впечатлением. Собственно мангал теряется среди навеса, узорчатых стенок и опор, украшенной завитками крыши.

Также весьма популярны детали балюстрад, ограждений лестниц и балконов. Здесь также широко применяются завитки и спирали, причем не только как украшение, но и как конструкционный элемент. Весьма уместно выглядит скрученная вдоль продольной оси балясина, а угловые опоры часто выполняют из нескольких прутков, скрученных вместе. Также на торсионном станке делают т.н. «фонарик»- несколько изогнутых спиралью прутков, соединенных концами методом сварки.

Следующая область применения холодной ковки – детали декора помещений и мебели. Дверные ручки и шпингалеты, каминные инструменты и вешалки, стойки для зонтов и карнизы для гардин и портьер-здесь широко используются малые завитки и закрученные прутки. Мебель делают как садовую, не боящуюся осадков и смены сезонов, так и домашнюю, комбинируя металл с деревом и тканью.

Отличия холодной ковки от других способов металлообработки

В промышленности, в художественных и домашних мастерских широко используется много методов обработки металла:

• Литье.
• Горячая ковка.
• Горячая и холодная штамповка.
• Механическая обработка.

Основным отличием холодной ковки металла является использование склонности металлов к холодной пластической деформации, или изменению формы без нарушения целостности. Изменение формы происходит под оказываемым на металл механическим давлением.

Преимущества и недостатки холодной ковки

Технология холодной ковки обладает неоспоримыми преимуществами:

• Малая трудоемкость.
• Высокая производительность.
• Низкая энергоемкость.
• Низкие требования к квалификации и легкость освоения навыков работы.
• Высокая повторяемость деталей в серии.
• Возможность различных сочетаний базовых элементов для создания уникальных конструкций, узоров и орнаментов.

Метод холодной ковки позволяет быстро и экономично производить большие серии идентичных элементов, например, частей решеток или оград, и обойдется такая ограда в десятки раз дешевле, чем при изготовлении элементов методом горячей ковки.

Свойственны холодной ковке и некоторые недостатки:

• Ограниченный набор операций и базовых элементов.
• Ограниченный выбор исходных материалов: квадратный или сплошной пруток, профильный прокат, металлическая полоса.

Иными словами, если требуемую деталь можно сделать методом холодной ковки — хорошо, если она не является одним из базовых элементов- то придется выбрать другую технологию.

Основные приемы холодной ковки

Основных приемов холодной ковки несколько:

• Сгибание. Включает простое сгибание прутка или профиля, сгибание в разных направлениях, сгибание в завиток, кольцо или пружину. Реализуется на таких станках, как гнутик, улитка, волна, твистер.

• Скручивание. Проводится скручивание заготовки или их группы по продольной оси. Позволяет получать витые элементы и навершия в виде фонариков. Реализуется на станках торсионного типа.

• Расплющивание. Представляет собой доведение формы конца прутка или трубы до вида «в гусиную лапку», двухстороннюю полуволну и «вчистую». Выполняется на штамповочных прессах и ручных прокатных станах.

Станки для холодной ковки

Ручные станки для холодной ковки можно сделать своими руками. Для этого надо иметь хорошо оборудованную мастерскую и средние навыки слесарных и сварочных работ, а также механической обработки металлов. Особо важные узлы, такие, например, как станина и подвижная опора гнутика, делаются из высокопрочной стали и без сверлильного и фрезерного станка изготовить их затруднительно.

Если таких станков в распоряжении домашнего мастера нет, то изготовление самых важных узлов лучше разместить на производстве.

В последнее время ведущие отечественные производители оборудования для ковки металла в домашних условиях предлагают широкие линейки ручных станков по вполне разумным ценам.

Гнутик

Приспособление гнутик предназначено для операции гибки. На массивной станине станка, расположенной вертикально или горизонтально, закреплены два неподвижных упора- с прижимными роликами. Между ними в пазу станины в поперечном направлении перемешается подвижный упор, снабженный накладкой, соответствующей желаемой форме изгиба. Заготовку закрепляют в неподвижных упорах прижимными роликами, с помощью червячной передачи подводят к ней подвижный упор и, продолжая вращать передачу рычагом или воротом, сгибая заготовку под требуемым углом.

Если к червячной передаче через редуктор присоединить электродвигатель и оснастить подвижный упор концевыми выключателями, можно получить функциональный аналог промышленного станка. Для этого потребуются навыки конструирования механизмов и электротехнических устройств и строгое соблюдение норм промышленной безопасности.

Улитка

Улитка, или твистер, служит для сгибания конца заготовки в плоскую спираль.

Самая простая конструкция улитки — это приваренный к массивному неподвижному основанию шаблон из толстой металлической полосы, повторяющий с небольшим припуском форму готового завитка. Конец прутка закрепляют в середине шаблона, и гибочным рычагом последовательно прижимают его к шаблону от центра к краям. Изготовление такого станка не требует дорогих комплектующих, но работа на нем сопряжена с большими физическими усилиями, и не всегда получается добиться идеальной формы изделия.

Более сложная конструкция улитки оснащается воротом и поворотным шаблоном-лемехом. Лемех состоит из нескольких звеньев на шарнирных соединениях, разгибающихся по мере поворота вала. Прижим заготовки к лемеху осуществляется валиком, двигающемся в продольном пазу в радиальном направлении от приводного вала. Валик прижимается с помощью рычага. На такой улитке можно навить до пяти витков спирали.

Волна

Для изготовления волн и зигзагов применяют станок Волна. Его также можно собрать своими руками, придется купить или заказать на производстве только самые высоконагруженные узлы — ролики, которые делают из инструментальной стали.

Наиболее простой способ изготовления волны — это добавить к улитке с воротом и поворотным лемехом специальный ворот для волн.

Центральный и обводной ролики делают сменным, чтобы можно было менять радиус изгиба. В водиле обводного ролика делают ряд отверстий, чтобы его можно было переставлять ближе или дальше к основному и менять, таким образом, шаг волны.

Глобус

Глобус служит для формирования из заготовки дуги фиксированного размера с большим радиусом. Такие элементы используют в качестве верхней части арок. В середине массивного основания на оси закрепляется гибочный рычаг с прижимным роликом и шаблон будущей дуги.

Заготовку фиксируют в начале шаблона и, двигая рычаг, прижимают роликом пруток к шаблону, формируя дугу. Используется редко, в тех случаях, когда необходимо создать большое количество дуг одного радиуса. Единичную дугу проще сделать на гнутике.

Фонарик

Станок имеет несколько названий — фонарик, корзинка, шишечка. Все они относятся к станкам торсионного типа. Один конец заготовки (или нескольких заготовок) зажимается в неподвижной оправке, другой — в подвижной, имеющей возможность движения вдоль продольной оси детали. Подвижную оправку начинают вращать рычагом, воротом или электроприводом. Происходит скручивание заготовки по продольной оси.

Таким способом получают весьма выразительную фактуру поверхности одиночного прутка.

При работе с несколькими прутками их закрепляют в оправке на равном расстоянии друг от друга и от продольной оси. После скручивания получившиеся спирали сваривают концами вместе и получается элегантная объемная фигура для украшения наверший решеток, карнизов и ручек каминных принадлежностей.

Твистер

Твистер предназначен для навивки объемных спиралей и представляет собой закрепленный на прочном основании отрезок трубы, по диаметру равный требуемой спирали. В нижней части приварено ушко — фиксатор для заготовки.

Ворот для навивки имеет прорезь для заготовки и упор, определяющий вертикальный шаг спирали. Вращая ворот вокруг трубы – оправки, мастер навивает восходящую спираль. Изменяя вылет упора, можно менять шаг спирали.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Холодная ковка металла: технология и оборудование

Холодная ковка – это особый способ обработки металла, который осуществляется без нагрева заготовки.

1. Технология холодной ковки металла
2. Оборудование для холодной ковки
3. Области применения
4. Преимущества и недостатки холодной ковки

Технология холодной ковки металла

Холодная ковка металла, используется гораздо чаще благодаря тому, что эта технология имеет менее трудоемкий процесс и более экономичные затраты в отличие от горячей ковки.

Суть холодной ковки заключается в том, что изгибание металлических прутов происходит в основном благодаря специальным ручным инструментам и некоторым станкам.

Технология холодной ковки значительно повышает прочность металла и его устойчивость к повреждениям. Это связанно с процессом прессования металла. Благодаря этому изделия, изготовленные по данной технологии, отличаются своей долговечностью.

Ещё одной особенностью холодной ковки является создание трафаретов, для серийного и точного выпуска определённых деталей.

Этапы изготовления кованых изделий:

1. Этап создания эскиза будущего изделия. На данном этапе, необходимо рассчитать точные размеры изделия, его форму и декоративные элементы. Благодаря эскизу, будет точно понятно, сколько материалов и какие инструменты нужны для производства.
2. После приобретения всех материалов и настройки инструментов можно приступать к созданию отдельных элементов. На этом этапе все ограничивается только фантазией мастера. Главное сверяться с эскизом целой заготовки, что бы ничего не упустить.
3. После создания всех необходимых элементов, можно приступать к созданию общего изделия, путём сварочных работ.
4. Последний этап – приведения изделия в достойный вид. Необходимо зачистить сварочные швы и покрасить получившееся изделие.

Перед покраской рекомендовано покрыть изделие грунтовкой.

Существует три основных направления холодной ковки: гибка, чеканка и прессование.

Оборудование для холодной ковки

Многие задаются вопросом: «что нужно для холодной ковки металла в домашних условиях?».

Основным оборудование для холодной ковки, принято считать ручные инструменты, сварочный аппарат, электроинструменты и основные станки.

Ручной инструмент, это различные щипцы, молотки, кувалды, наборы напильников, тиски.

1. Важнейший электроинструмент – сварочный аппарат постоянного и переменного тока.
2. Болгарка – для разрезания металла и зачистки швов.
3. Дрель или перфоратор – необходим для сверления метала. Обязательно наличие реверса.
4. Машинка для шлифовки труднодоступных мест.

Список и описание так называемых «станков» для холодной ковки:

1. Улитка – приспособление, с помощью которого можно создавать изделия в форме спирали. Максимальный диметр обрабатываемого прута не более 12 мм. Если же изготовить станок своими руками, можно обрабатывать больший диаметр.
2. Гнутик – с помощью этого приспособления, можно сгибать под нужным углом металлические прутья и трубки.
3. Волна – благодаря этому приспособлению можно создавать аналогичные названию изделия. С помощью оснастки, можно обрабатывать различные заготовки (трубы, пруты, шестигранники).
4. Твистер – данное приспособление, необходимо для создания закрученных изделий вдоль продольной оси. Обязательный инструмент для проведения художественной ковки.
5. Фонарик – это приспособление для переплетения металлических прутов, для создания определённых изделий.
6. Объёмник – приспособление, для создания объёмных узоров на изделии.
7. Шаблон – приспособления для создания дуг и кругов.

Все приведённые «станки», отличаются простотой в использовании. Однако если запускать своё производство, то рано или поздно придётся приобретать профессиональные многопрофильные станки, работающие от электродвигателей.

Так желательно обзавестись прессом для металла.

Многие профессиональные кузнецы, советуют создавать данные станки самостоятельно.

Не стоит приобретать многофункциональные приспособления, они гораздо быстрее выйдут из строя, чем узконаправленные станки.

Области применения

Технология холодной ковки металла, пользуется большой популярность благодаря своей простоте и экономичности. Так же с помощью холодной ковки, можно быстро создавать внушительных размеров изделия.

В большинстве случаев, методом холодной ковки обрабатывают металлически пруты и трубы небольшого сечения.

Самые распространенные изделия по технологии холодной ковки:

1. Различные заборы и ограждения
2. Декоративная мебель для участка
3. Охранные решётки на окна и двери.
4. Решётки для каминов
5. Разнообразная кованая фурнитура
6. Декорирование жилых помещений

Изделия, изготовленные по технологии холодной ковки, создадут богатый вид вашего дома или загородного участка. Основным плюсом в оформлении участков и парковых зон, является устойчивость к природным явлениям. Не требуется дополнительный уход для изделий холодной ковки. Достаточно раз в два года окрашивать поверхность изделия.

Во время создания более благородного внешнего вида, изделия покрывают различными видами напыления.

Для создания данных изделий, потребуется изучить весь процесс изготовления от начала до конца и освоится в работе с необходимыми приспособлениями и электроинструментами.

При холодной ковке, температура металла остаётся в районе комнатной или ниже. При этом происходит пластическая деформация металла. Под воздействием внешних сил, металл приобретает такие преимущества, как: повышение прочности и твёрдости, а так же приобретение защиты от коррозии. В большинстве случаев, для холодной ковки используют низкоуглеродистые виды металла.

Преимущества и недостатки холодной ковки

Преимущества холодной ковки металла:

1. Не требуется высокотемпературный нагрев обрабатываемых заготовок
2. Прочность поверхностей изделий холодной ковки, гораздо выше, чем у таких же изделий горячей ковки
3. Точность выполнения работ при холодной ковке, превосходит горячую ковку
4. Не требуется дальнейшей обработки после изготовления предмета
5. Высокая производительность, благодаря возможности серийного производства.
6. Оборудование для холодной ковки можно установить в любом помещение
7. Возможность старения изделий
8. Простота в использовании оборудования.
9. Экономичность.

Холодная ковка метала, всё чаще и чаще становится вариантом хобби для владельцев своих участков и загородных домов.

Однако у этой технологии есть и свои недостатки:

1. В процессе обработки заготовок, необходимо затрачивать значительные усилия для деформации металла
2. Наличие специализированного оборудования
3. Металл утрачивает свойство гибкости
4. Необходим чистый металл
5. Простота изготавливаемых изделий. Отсутствует уникальность ручной работы, как при горячей ковке

Если заниматься технологией холодной ковки в роли хобби, после накопления необходимого опыта, можно попытаться открыть собственно дело в данной сфере.

При хорошем владении данной технологии и развитой фантазией, можно создавать поистине прекрасные изделия.

Холодная ковка от «А» до «Я»

Холодная ковка позволяет делать металлообработку различных видов проката без предварительного нагревания. Причем создаваемые изделия, за счет прессования и гибки, получаются намного прочнее, чем при использовании литья или штамповки.

Какие особенности имеет технология холодной ковки и с каким оборудованием работают мастера — об этом в нашем материале.

Зачем используют холодную ковку

Чаще всего с помощью такой технологии обрабатывают металлопрокат в виде прутка, круга, квадрата или полосы. Создаваемое оборудованием давление изгибает и прессует материал, формируя нужную конфигурацию изделия, при этом упрочняя его. Изготовленные таким способом вещи практически невозможно сломать, их срок службы, в сравнении с литьем или штамповкой, на порядок выше.

Однако, стоит учесть, что при браке или допущенных ошибках в обработке проката их исправить также невозможно или очень сложно.

Зачем применяют холодную ковку и какие изделия производят?

• Различные фигурные решетки, которые монтирую на окна и двери жилых помещений.
• Декоративные и практичные элементы фасада: козырьки, перила и другие.
• Детали ограждений: заборов, ворот, калиток.
• Элементы мебели: ножки стульев и столов.
• Детали декора: подставки под цветы, кронштейны фонарей, решетки камина, мангалы и прочие.

Все эти поделки выглядят как настоящее произведение искусства, при этом не теряя своего практического назначения и прочности.

Приемы и способы технологии

Чем отличается данная технология ковки от других способов металлообработки?

Понятно, что, в отличие от горячего способа, заготовки предварительно не разогревают до ковочной температуры. Лишь изредка может применяться частичный нагрев поверхностей в месте изгиба.

Технологически такой способ обработки металла построен на одном из физических свойств металла — пластичности. Черновые и цветные металлы, такие как сталь, медь, бронза и другие в зависимости от своего химического состава имеют способность выдерживать нагрузки на изгиб, разрыв, растяжение. Это позволяет их обрабатывать различными приемами без нагрева.

В момент изготовления изделий материал поддается прессованию, что уплотняет структуру металла и, соответственно, делает его прочнее. Изгибание, в свою очередь, добавляет прочности изделию за счет дополнительного сжатия в точках изгиба.

Важным отличием холодной ковки от горячей является то, что нет высокотемпературного воздействия на металл и, как следствие, он не меняет своих химических свойств, а ,значит, нет необходимости проводить дополнительные операции: отпуск, отжиг или закалку.

В итоге, холодная ковка металла имеет как преимущества, так и недостатки.

Главный недостаток холодной металлообработки в том, что можно производить ограниченные наименования продукции.

Какими технологическими приемами обрабатывается металл холодным способом?

Приемы холодной ковки

Изделия производятся путем механических способов и приемов обработки металлических заготовок. Основные операции:

Изгибание металла проводят как на ручном, так и на механическом оборудовании, причем многие изделия вполне реально производить вручную с использованием простейших приспособлений. Гибка — основной технологический прием описываемого способа ковки.

Прессование подразумевает использование сжимающих устройств. Прессы также могут быть ручными и механизированными.

Чеканка — это прием, с помощью которого проводится нанесение рисунка на поверхность изделий. Орнамент создается давлением на металл специальными инструментами или станками. Чаще всего такой способ «рисования» используют для создания рисунков на меди, так как она более пластичный материал.

В холодной ковке, также, как и при любой металлообработке, используют приемы резки, рубки и других общих операций, применяемых для подготовки заготовки и окончательной доводки изделий.

Технология подразумевает применение специализированного оборудования, создающего необходимые условия для производства и обработки материалов.

Оборудование для холодной ковки

Для создания различных элементов холодной ковки применяется ручной и механизированный инструмент. Причем многие детали вполне реально изготовить на простейшем оборудовании, не требующем никакой автоматизации.

Чтобы начать массовое изготовление вещей без горячей кузнечной обработки, потребуется шесть основных приспособлений: гнутик, улитка, волна, твистер, фонарик и глобус. Для чего предназначены такие инструменты и что с их помощью можно сделать?

Гнутик

Такое приспособление служит основным инструментом при изгибании деталей. Особенность в том, что можно выбрать любой угол.

В отличие от горячей обработки, где требуется шаблон и опыт работы со специальной кузнечной вилкой, на гнутике вручную эта операция намного упрощается.

Конструкция состоит из гибочного штампа и эксцентрикового привода. В свою очередь шаблон для гибки состоит из закаленных роликов, которые смонтированы на прочной раме. Такой ручной станок может дополнительно оборудоваться различными приспособлениями. Гнутик может обрабатывать прокат в виде квадрата с размерами 12×12 мм или полосу толщиной до 3 мм.

Улитка

Это ручное приспособление применяют при создании спиралей и завитков. Название улитка прибор получил из-за своей основной составной части — кондуктора, имеющего витую форму. Завитки с проката соответствующего размера такой станок способен изготовить за один подход.

Как и гнутик, улитка вполне свободно обрабатывает основные, использующиеся в холодной ковке, виды проката — квадрат и пруток, сечением 10-12 мм, и полосу, толщиной 3-6 мм.

Основная рабочая часть (кондуктор) состоит из кулачка, располагающегося по центру, и двух дуг (малой и большой).

При создании небольших по размеру завитков дуги демонтируют, проводя гибку на кулачке. На фото показан один из вариантов исполнения такого ручного станка.

Волна

Приспособление, служащее для создания витых, повторяющихся узоров (довольно часто можно увидеть на оконных решетках). Основа устройства — два стальных диска, диаметром 140-150 мм, закрепленных болтами на рабочем столе. Часто можно встретить «управляемую волну» — устройство с регулируемыми зазорами между дисками. Такая функция возможна за счет наличия крепежных отверстий на разном расстоянии одно от другого. Переставляя диск можно создать различный изгиб волны. Как выглядит гибочный станок такого класса показано на фото внизу.

Твистер

Твистер закручивает вокруг своей оси пруток или квадрат. Принцип устройства похож на вороток для горячей обработки.

Конструкция состоит из основы, на которой размещается вращающаяся головка, и ползунок, регулирующий длину изделия. Заготовку фиксируют между этими двумя частями и при помощи рукояток закручивают до требуемого предела.

Фонарик

Одно из самых сложных изделий из холодной ковки — так называемая корзинка. С первого взгляда — это сложное переплетение металлических гнутых прутков или квадратов. Для производства такой детали используется такое кузнечное оборудование для холодной обработки заготовок, как фонарик.

Техника работы оборудования схожа с твистером: на основе закреплена крутящаяся головка и ползунок. Однако, заготовка «наматывается» по спирали на вставку — вал.

В принципе, корзинку можно изготовить, используя специальную вставку на твистер, однако возможен брак, который получиться исправить, лишь нагрев металл в горне. Поэтому, лучше применять фонарик, который не позволит образовываться перекосам.

Глобус

Такой ручной инструмент для холодной ковки позволяет изгибать заготовку по дуге, загибая концы под востребованный угол, при этом получается объемное изделие. За что часто этот ручной станок называют объемником.

Основа устройства — шаблон в виде дуги и закаленные ролики, позволяющие двигаться ручному приводу. В зависимости от типа инструмента, он может работать с квадратным прокатом со сторонами 14×14 миллиметров, неширокой полосой до 25 мм, а также прутком.

Чаще всего глобус применяют для производства деталей «объемных» решеток, в которых отдельные элементы не лежат в одной плоскости с остальными.

С помощью этих простейших устройств, которые не требуют механизации, можно создавать настоящие произведения искусства, состоящие со всех отдельных декоративных элементов: волюты, завитков, корзинок и прочих.

Неплохим решением будет приобрести универсальный станок для холодной ковки, который позволяет совершать основные операции по металлообработке. Однако, стоимость такого оборудования будет доступна не всем мастерским.

При обустройстве мастерской можно приобрести готовое оборудование. Ручные станки для холодной ковки металла стоят относительно недорого, но можно сделать их самому.

Как сделать станки холодной ковки самостоятельно

Чтобы сделать приспособления для холодной ковки, потребуется наличие некоторого инструмента (сварочный аппарат, болгарка), а также поискать информацию об их изготовлении.

Существует множество чертежей станков для холодной ковки. Некоторые из них представлены на фото в этом разделе.

Самый простой вариант — сделать приспособление улитку для гибки металлопроката. Как ее изготовить самостоятельно, можно посмотреть на видео:

Также несложно собрать приспособление для скручивания заготовок — твистер. Главное подыскать материал и инструменты для работы.

Обзор на это приспособление показано в видео

Существуют и другие конструкции подобных устройств. Самодельные станки для холодной ковки не менее работоспособны по сравнению со своими покупными аналогами.

Для ковки холодным способом также потребуется и нагревательный инструмент, так как технология предусматривает частичный разогрев некоторых зон детали для более простого изгибания или скручивания. Нарезать металл проще с отрезным стационарным кругом. Но, за неимением его, можно воспользоваться болгаркой.

Еще один немаловажный инструмент в изготовлении изделий холодным способом — шлифовальные машины. Ведь отдельные элементы декора потребуют зачистки и сглаживания поверхностей. Для этого подойдут либо ручные ленточные шлифовальные машины, либо стационарный гриндер.

Наличие различных станков для холодной ковки металла значительно ускоряет процесс производства элементов, особенно, если требуется их массовый выпуск.

Если у Вас есть опыт изготовления станков для холодной металлообработки, поделитесь им в комментариях к материалу статьи. Насколько сложно изготовить такое оборудование самостоятельно и какая функциональность такого ручного оборудования? Примите участие в обсуждениях и оставьте свои дополнения к этой статье.

Холодная ковка.

Холодная ковка — это способ изготовления изделий из металла, в процессе которого предмет остается холодным, то есть не испытывает на себе действия температуры. Предмет подвергают обработке молоточками и другими инструментами. Данный вид ковки — самый распространенный из всех видов.

Техника холодной ковки достаточно проста, как и инструменты для производства самих элементов. Их можно купить или сделать самостоятельно, но в любом случае работать с их помощью будет несложно. Не нужна и большая физическая сила, ведь поворачивать рычаги и нажимать на кнопки может практически каждый.

Основная проблема заключается только в том, что изготовление кованых изделий холодным способом диктует соблюдение определенных правил и строгую поочередность их выполнения. Это технологический процесс строгой последовательности — от металлической заготовки и ее деформации до готового предмета. Все не так сложно, если разобраться, каких видов бывает ковка, как называются ее составные части, как делать ее своими руками.

Виды холодной ковки — это так называемые этапы создания элементов, выполняющиеся в соответствии с требованиями во время работы с заготовками. Самый длительный и важный процесс — это ковка металлических заготовок.

Виды холодной ковки:

• Осадка — увеличение заготовки по сторонам путем уменьшения высоты, делается под высоким давлением.
• Протяжка — уменьшение площади поперечного сечения путем увеличения длины металлического прута. Нагревают и проходят молотком металлическую деталь.
• Прошивка — проделывание отверстий внутри заготовки.
• Штамповка — изменение формы или размера заготовки посредством деформации металла. Бывает двух видов — объемная и листовая. Объемная штамповка — нагревание под высоким давлением детали и последующее ее прессование до необходимых размеров. Листовая штамповка — то же самое, за исключением того, что детали делают с листового железа. Первый вариант подходит тогда, когда надо сделать много одинаковых элементов, а второй — для проработки небольших элементов.
• Прессование — повышение путем высокого давления плотности заготовки и изменения ее формы. Бывает прямое и обратное. Прямое — выдавливание заготовок из металла через отверстия. Обратное — изделия из металла размещают в спецформуляре, а давление подается в обратном направлении.
• Волочение — протягивание прессованного металла через спецматрицу.
• Прокатка — деформация заготовки путем трения валиков о поверхность из металла. Бывает продольная, поперечная и винтовая прокатка. При продольной прокатке валики вращаются в разные стороны. Деталь обжимается и удлиняется. Так делают листовое и ленточное железо. При поперечной прокатке валики вращаются в одну сторону. Заготовка деформируется поперек. Так делаются циллиндрические шестеренки с накатными зубцами. При винтовой прокатке валики размещены под углом друг к другу. Заготовка одномоментно проходит 2 валика с поступательным и вращательным движением. Получается промежуток, куда попадает металл. Так делаются трубные заготовки, гильзы.

Станки для холодной ковки.

Станки для холодной ковки — это различные приспособления, при помощи которых происходит процесс изготовления изделий из металла методом холодной ковки.

Существует несколько станков, которые можно купить или сделать самостоятельно.

Рассмотрим, как работают станки для холодной ковки.

• Улитка — станок, предназначенный для изготовления спиральных завитков. В основном такой станок прикрепляют к прочной плите, толщиной не меньше четырех миллиметров.
• Универсальный механизм — станок для резки, клепки и формирования изделий из металла. Легко собирается самостоятельно.
• Гнутик — станок, умеющий делать деформацию детали дугой. Требует высокой точности.
• Твистер — механизм, который сгибает заготовку по продольной оси сделанного изделия.
• Волна — станок, делающий из заготовок детали в форме волны. На нем производят, например, решетки, которые так и называются «Волна».
• Штамповый пресс — устройство, которое ставит разные штампы, то есть отпечатки на детали. Больше штампов — больше интересных изделий.
• Механический узел — станок, изгибающий прутья в круг.

Холодная ковка своими руками.

Холодная ковка своими руками — это увлекательный процесс по созданию изделий из металла, не требующий профессиональных навыков.

Заняться холодной ковкой дома вполне реально. И пусть предметы, которые вы сделаете, не будут так же претенциозны, как при горячей ковке, они украсят ваш дом, а работа принесет удовольствие. Вы должны только захотеть, запастись материалами и приобрести станки.

Этапы холодной ковки своими руками:

1. продумывание изделия и рисование его эскиза;
2. расчет необходимых материалов для работы;
3. изготовление самих деталей;
4. сборка задуманной композиции;
5. обработка готового изделия, то есть его шлифовка и покраска.

Надо хорошо продумать все моменты, изучить цены, совместить желания с возможностями. Тогда все получится.

Способы ковки: может ли холодная быть альтернативой горячей

Люди давно подметили, что разогретому в кузнечном горне металлу можно придать практически любую форму. Кованые изделия отлично смотрятся в любом интерьере. Они могут быть элементом декора как деревянных, так и каменных коттеджей.

Среди владельцев частных домов вряд ли найдётся такой человек, который не хотел бы иметь кованую ограду, перила или лестницу. Но, несмотря на множество плюсов, изделия, полученные при помощи горячей ковки – процессе, при котором металл под действием высокой температуры становится пластичным, из-за высокой цены доступны не всем. Есть альтернатива – холодная ковка металла. Главный её плюс не только низкая цена, но и доступность технологии для самостоятельного повторения.

Некоторые специалисты считают название «холодная ковка» не совсем правильным. По их мнению, ковкой можно назвать только процесс пластичной деформации раскалённого металла. Но название этого способа металлообработки прижилось. Более того, пользователи FORUMHOUSE считают, что в ряде случаев, холодная ковка металла может стать достойной заменой ковке горячей. Так ли это на самом деле мы расскажем в сегодняшнем материале.

Особенности холодной ковки

Существует расхожее мнение, что изделия полученные методом гнутья выходят однообразными, больше похожим на фабричную штамповку, поставленную на поток. Однако практика показывает, что при надлежащем подходе, с помощью холодной ковки можно создавать настоящие авторские работы.

Чаще всего методом холодной ковки металла делают:

• решётки на окна;
• элементы козырьков, перилл и навесов для входной группы;
• декоративные элементы для заборов ворот и калиток;
• фигурные ножки для столов и стульев;
• элементы декора: подставки под цветы, каминные решётки, обрамление картин, зеркал и т.д.

Под художественную – горячую ковку металла, выдаются изделия полученные методом холодной деформации на специальном оборудовании, в дальнейшем сваренных в одно целое: элементы забора, ограды или калитки. Причём, непосвящённый человек, сразу и не поймёт, каким способом ковки было изготовлено это изделие.

На мой взгляд, кованые элементы выполненные методом холодной деформации (гнутья), смотрятся ничуть не хуже тех же элементов выполненных вручную – горячей ковкой. А стоят дешевле.

Холодная ковка металла позволяет с помощью достаточно простого набора оборудования, создавать типовые элементы – торсионы, раскатанные пики, волюты, элементы пространственной гибки. И затем, комбинируя этот набор, (примерно из 10-15 видов типовых элементов) создавать сложные узорчатые изделия. Освоить процесс гнутья может любой человек владеющий слесарным инструментом, было бы желание.

Существенное преимущество холодной ковки металла перед ковкой горячей – высокая производительность. Для работы не требуется много места. Нет необходимости обустраивать и разжигать горн, ковать, стучать молотом по наковальне. Меняя только оснастку, можно быстро создавать разнообразные элементы, но для соединения узлов потребуется хорошо освоить сварочное дело.

Я когда-то я занимался холодной ковкой и научился варить полуавтоматом за два дня.

Форумчане рекомендуют начинать практиковаться в холодной ковке с простых изделий. Необходимо «набить руку», понять, как ведёт себя металл при гнутье, а потом переходить к более сложным и масштабным работам.

Для получения хорошего результата, процесс холодной ковки металла следует разбить на ряд последовательных этапов:

• Идея и постановка задачи.
• Схематический набросок идеи от руки на бумаге.
• Точная прорисовка изделия, либо от руки, либо в графической программе.
• Разбивка всего изделия на отдельные простые элементы.
• Прорисовка, или распечатывание на принтере, узлов изделия в натуральную величину.

• Расчёт количества необходимого материала.
• Изготовление отдельных элементов.
• Шлифовка и сборка (сваривание) отдельных элементов в единую конструкцию.

Несмотря на кажущуюся простоту, занятие холодной ковкой металла требует вдумчивого подхода и грамотного расчёта всех деталей будущего изделия. Эксперты FORUMHOUSE советуют – для визуализации идеи, предварительно изготовить отдельные узлы из проволоки в натуральную величину. Это поможет понять, как будут сочетаться различные элементы друг с другом и вовремя исправить ошибки, либо найти более удачное комбинацию узоров и отдельных элементов.

К основным элементам, получаемым при холодной ковке металла, относятся:

• Лапки и пики. Эти элементы раскатываются из металлического прута.

• Завитки. Включают в себя: волюту, червонку и улитку. У волюты, или, как её ещё называют баранки, концы загнуты в одну сторону. Червонка похожа на знак $. Улитка напоминает запятую.

• Кольца делаются из прута, круглого или квадратного сечения, намотанного на специальную оправку. Получается своеобразная металлическая пружина, которую затем нарезают на кольца.

• Торсион. Один из самых распространённых элементов. Получается путём скручивания одного или нескольких прутов.

Все вышеперечисленные элементы можно сделать, комбинируя всего три технологических процесса.

1. Вытяжка. Благодаря этому процессу, за счёт уменьшения сечения заготовки, она увеличивается в длину. Таким образом, обычно получают лапки и пики, для чего металл помещают в специальный раскаточный или опрессовочный станок. За счёт пропускания заготовки через вальцы, и постепенного уменьшения расстояния между ними, материал раскатывается. Также на вальцах могут быть нанесены рельефные насечки, которые придают поверхности заготовки определённую текстуру.

2. Кручение. Металл (полоски или прутья) закручиваются вдоль своей оси. Закручивать можно одну, две, три, и более заготовок. Для этого один конец заготовки (или заготовок) помещают в тиски, а другой начинают поворачивать вдоль оси. Если скрутить несколько прутков, а затем сжать их, приложив усилие вдоль оси, то они разойдутся по дуге. Получится утолщение из сплетённых прутьев под названием «Фонарик» или «Корзинка».

3. Гнутьё. Металл гнут на специальном станке, используя шаблоны.

Чтобы гнуть металл в разных плоскостях, необходима простейшая оснастка и нехитрое станочное оборудование. На рынке представлено множество станков для холодной ковки. Но из-за высокой цены, их приобретение оправдано только в том случае, если планируется дальнейшее получение прибыли. Начинающий мастер, занимающийся холодной ковкой «для себя», вполне может обойтись самодельными станками для гнутья металла.

Все инструменты для холодной ковки (кроме сварочного аппарата) можно сделать из подручных средств.

Для холодной ковки металла чаще всего используются следующие инструменты:

• Гнутик. С его помощью заготовка изгибается под определённым углом.

• Улитка. С её помощью заготовка загибается по спирали. Меняя шаблоны можно изменять радиус изгиба.

• Фонарик. Это приспособление напоминает оснастку для токарного станка. С помощью этого инструмента, металлические заготовки переплетаются друг с другом для получения одноимённого элемента.

• Волна. Принцип действия этого инструмента понятен из названия. С его помощью металлу придаётся волнообразная поверхность. Расстояние между «гребнями» волн, и их высоту, можно регулировать в зависимости от настройки станка.

• Твистер. Скручивает полосу или пруток вдоль продольной оси.

Принцип работы всех вышеперечисленных станков весьма прост. Он основан на прикладывании определённого усилия к заготовке через рычаги, приводящего к деформации металла. Гнутьё металла на станках происходит вручную. Для облегчения труда, некоторые станки оснащаются электродвигателями, что увеличивает их цену. Многие домашние мастера предпочитают изготавливать станки для холодной ковки самостоятельно. Также с приходом опыта, и увеличения сложности изделий, приходится дооснащать станки разнообразной оснасткой – шаблонами, кондукторами, упорами, ограничителями.

Здесь открывается большой простор для творчества. Каждый мастер делает приспособления под свои задачи. Важно соблюдать принцип разумной достаточности. Самые красивые изделия можно сделать, используя минимум приспособлений.

Секреты холодной ковки

Один из главных вопросов начинающих мастеров: «Какой металл подходит для холодной ковки». По мнению форумчан нужно не пожалеть времени и обойти местные металлобазы, и ознакомится с тем перечнем, который они предлагают. Для холодной ковки используется самый обычный «чёрный» металл. Ходовой размер для полос — ширина 14 и 16 мм, толщина 2-4 мм. Пруток — квадрат со стороной до 10 мм. Такой материал проще гнуть. Более толстый материал, полосу 20х4 мм и т.п., придётся сначала разрубить.

Квадрат сейчас катается из кругляка на холодную, поэтому на выходе имеем нагартованный, очень жёсткий металл. Приходится его отжигать. Также при холодной ковке нужно обязательно учитывать тот факт, что при накрутке металл может «отыграть», изменив свою форму.

После того как все заготовки сделаны, их собирают и сваривают, для чего удобно использовать специальный сборочный стол. Перед сваркой готовые изделия необходимо зачистить.

Я рекомендую сборочный стол разлиновать подобно тетрадке «в клеточку». Это поможет быстро и правильно, без излишних трудоёмких замеров, разложить все детали. Наличие струбцин обязательно! Хорошо себя зарекомендовали так называемые – струбцины с параллельными губками. Они позволяют «подлезть» в труднодоступные места.

Финальным штрихом становится окраска готового изделия. Этот этап очень важен. Даже самый красивый узор может быть испорчен небрежной финишной отделкой. И здесь есть свои рецепты.

Изделия, полученные методом холодной ковки, советую покрыть патиной. Это подчеркнёт фактуру материала.

Но фирменная патина дорого стоит. Поэтому форумчанин предложил свой – «бюджетный» рецепт патины. Он берёт в порошке серебряную или золотистую краску, заливает её лаком для металла или дерева. Далее берём маленькую кисточку, и, размешав смесь, (пока серебрянка не осела) круговыми движениями, слегка касаясь заготовки патинируем её.

Ещё один секрет форумчанина: декорировать изделия полученные методом холодной ковки помогает ржавчина, но при условии, что металл не прогнил насковзь.

Тронутый коррозией, он приобретает эффектную фактуру и не требует дополнительной декоративной обработки поверхности.

Такое изделие выглядит «под старину», словно ему не один десяток лет, а не новоделом.

Холодная ковка увлекательный процесс, стоит только попробовать, вложить труд и силы. Если заболел металлом – это навсегда. Наградой же станет уникальные предметы декора, сделанные собственными руками!

Холодная ковка металла: технология и оборудование

Холодная ковка – это особый способ обработки металла, который осуществляется без нагрева заготовки.

1. Технология холодной ковки металла
2. Оборудование для холодной ковки
3. Области применения
4. Преимущества и недостатки холодной ковки

Технология холодной ковки металла

Холодная ковка металла, используется гораздо чаще благодаря тому, что эта технология имеет менее трудоемкий процесс и более экономичные затраты в отличие от горячей ковки.

Суть холодной ковки заключается в том, что изгибание металлических прутов происходит в основном благодаря специальным ручным инструментам и некоторым станкам.

Технология холодной ковки значительно повышает прочность металла и его устойчивость к повреждениям. Это связанно с процессом прессования металла. Благодаря этому изделия, изготовленные по данной технологии, отличаются своей долговечностью.

Ещё одной особенностью холодной ковки является создание трафаретов, для серийного и точного выпуска определённых деталей.

Этапы изготовления кованых изделий:

1. Этап создания эскиза будущего изделия. На данном этапе, необходимо рассчитать точные размеры изделия, его форму и декоративные элементы. Благодаря эскизу, будет точно понятно, сколько материалов и какие инструменты нужны для производства.
2. После приобретения всех материалов и настройки инструментов можно приступать к созданию отдельных элементов. На этом этапе все ограничивается только фантазией мастера. Главное сверяться с эскизом целой заготовки, что бы ничего не упустить.
3. После создания всех необходимых элементов, можно приступать к созданию общего изделия, путём сварочных работ.
4. Последний этап – приведения изделия в достойный вид. Необходимо зачистить сварочные швы и покрасить получившееся изделие.

Перед покраской рекомендовано покрыть изделие грунтовкой.

Существует три основных направления холодной ковки: гибка, чеканка и прессование.

Оборудование для холодной ковки

Многие задаются вопросом: «что нужно для холодной ковки металла в домашних условиях?».

Основным оборудование для холодной ковки, принято считать ручные инструменты, сварочный аппарат, электроинструменты и основные станки.

Ручной инструмент, это различные щипцы, молотки, кувалды, наборы напильников, тиски.

1. Важнейший электроинструмент – сварочный аппарат постоянного и переменного тока.
2. Болгарка – для разрезания металла и зачистки швов.
3. Дрель или перфоратор – необходим для сверления метала. Обязательно наличие реверса.
4. Машинка для шлифовки труднодоступных мест.

Список и описание так называемых «станков» для холодной ковки:

1. Улитка – приспособление, с помощью которого можно создавать изделия в форме спирали. Максимальный диметр обрабатываемого прута не более 12 мм. Если же изготовить станок своими руками, можно обрабатывать больший диаметр.
2. Гнутик – с помощью этого приспособления, можно сгибать под нужным углом металлические прутья и трубки.
3. Волна – благодаря этому приспособлению можно создавать аналогичные названию изделия. С помощью оснастки, можно обрабатывать различные заготовки (трубы, пруты, шестигранники).
4. Твистер – данное приспособление, необходимо для создания закрученных изделий вдоль продольной оси. Обязательный инструмент для проведения художественной ковки.
5. Фонарик – это приспособление для переплетения металлических прутов, для создания определённых изделий.
6. Объёмник – приспособление, для создания объёмных узоров на изделии.
7. Шаблон – приспособления для создания дуг и кругов.

Все приведённые «станки», отличаются простотой в использовании. Однако если запускать своё производство, то рано или поздно придётся приобретать профессиональные многопрофильные станки, работающие от электродвигателей.

Так желательно обзавестись прессом для металла.

Многие профессиональные кузнецы, советуют создавать данные станки самостоятельно.

Не стоит приобретать многофункциональные приспособления, они гораздо быстрее выйдут из строя, чем узконаправленные станки.

Области применения

Технология холодной ковки металла, пользуется большой популярность благодаря своей простоте и экономичности. Так же с помощью холодной ковки, можно быстро создавать внушительных размеров изделия.

В большинстве случаев, методом холодной ковки обрабатывают металлически пруты и трубы небольшого сечения.

Самые распространенные изделия по технологии холодной ковки:

1. Различные заборы и ограждения
2. Декоративная мебель для участка
3. Охранные решётки на окна и двери.
4. Решётки для каминов
5. Разнообразная кованая фурнитура
6. Декорирование жилых помещений

Изделия, изготовленные по технологии холодной ковки, создадут богатый вид вашего дома или загородного участка. Основным плюсом в оформлении участков и парковых зон, является устойчивость к природным явлениям. Не требуется дополнительный уход для изделий холодной ковки. Достаточно раз в два года окрашивать поверхность изделия.

Во время создания более благородного внешнего вида, изделия покрывают различными видами напыления.

Для создания данных изделий, потребуется изучить весь процесс изготовления от начала до конца и освоится в работе с необходимыми приспособлениями и электроинструментами.

При холодной ковке, температура металла остаётся в районе комнатной или ниже. При этом происходит пластическая деформация металла. Под воздействием внешних сил, металл приобретает такие преимущества, как: повышение прочности и твёрдости, а так же приобретение защиты от коррозии. В большинстве случаев, для холодной ковки используют низкоуглеродистые виды металла.

Преимущества и недостатки холодной ковки

Преимущества холодной ковки металла:

1. Не требуется высокотемпературный нагрев обрабатываемых заготовок
2. Прочность поверхностей изделий холодной ковки, гораздо выше, чем у таких же изделий горячей ковки
3. Точность выполнения работ при холодной ковке, превосходит горячую ковку
4. Не требуется дальнейшей обработки после изготовления предмета
5. Высокая производительность, благодаря возможности серийного производства.
6. Оборудование для холодной ковки можно установить в любом помещение
7. Возможность старения изделий
8. Простота в использовании оборудования.
9. Экономичность.

Холодная ковка метала, всё чаще и чаще становится вариантом хобби для владельцев своих участков и загородных домов.

Однако у этой технологии есть и свои недостатки:

1. В процессе обработки заготовок, необходимо затрачивать значительные усилия для деформации металла
2. Наличие специализированного оборудования
3. Металл утрачивает свойство гибкости
4. Необходим чистый металл
5. Простота изготавливаемых изделий. Отсутствует уникальность ручной работы, как при горячей ковке

Если заниматься технологией холодной ковки в роли хобби, после накопления необходимого опыта, можно попытаться открыть собственно дело в данной сфере.

При хорошем владении данной технологии и развитой фантазией, можно создавать поистине прекрасные изделия.