Кузнечное оборудование для холодной ковки металла

Ковка — древнейший способ обработки металла. Изменение формы лежащего на наковальне металлического слитка под ударами молота позволяло людям изготавливать оружие, инструменты и прочую утварь. Кузнечное дело в традиционном обществе было самым почтенным занятием.

Не случайно, наиболее распространенная фамилия в России — Кузнецов, а в Англии- Smith. Ковка популярна и в наши дни. Технология сильно усовершенствовалась, оборудование для ковки стало намного сложнее и производительнее.

Помимо традиционной горячей ковки, популярным становится метод холодной ковки, позволяющий в условиях домашней мастерской на простом оборудовании изготовить высокохудожественные и экономичные оконные решетки и секции оград, каминные решетки и подставки и другие элементы авторского декора.

Виды кузнечного оборудования для холодной ковки

Техника холодной ковки позволила отказаться от громоздкого горна, наковальни и молота. Минимальный набор кузнечного оборудования для холодной ковки металла это:

• Гибочные станки, или Гнутики.
• Твистеры.
• Волна.
• Улитка.
• Фонарик.

Помимо специализированного оборудования, для холодной ковки потребуется верстак, тиски и набор слесарного инструмента, а для соединения отдельных деталей нужно сварочное оборудование. Пригодится и угловая шлифовальная машинка.

Гнутики для холодной ковки

Это простое кузнечное оборудование для холодной ковки. Оно предназначено для сгибания полосы или стержня из металла под нужным углом. Самый простой метод сгибания — ручное сгибание заготовки, зажатой в тиски. Но это возможно лишь для прутков и полос небольшой толщины, и угол, и радиус сгиба выдержать точно невозможно.

Если же нужно согнуть прокат металла под определенным углом, да еще и в нескольких местах, применяется пластина с вставленными штифтами — направляющими. Для увеличения силы применяют рожковые удлинители — или просто куски труб, надеваемые на свободный конец заготовки. Для увеличения точности и соблюдения заданного угла и радиуса сгиба применяют ролики — два неподвижно закрепленных на плите и один подвижный, скользящий по пазу в опорной пластине. Сила нажатия на ролик увеличивается с помощью рычага.

Гнутик для холодной ковки

Если к подвижному ролику присоединить гидравлический цилиндр, работа станет легче, усилие установки и ее точность возрастут. Когда согнуть нужно тонкостенную трубу, вместо ролика используется шаблон требуемого радиуса.

Особенности и преимущества твистеров

Твистеры, или торсионные станки, относятся к сложному кузнечному оборудованию и служат для скручивания прутков вдоль продольной оси.

Принцип действия у всех твистеров одинаковый — один конец заготовки или группы зажимается в неподвижную оправку, другой — в подвижную. Подвижная оправка вращается вокруг своей оси, скручивая прутки.

В простейшем варианте неподвижная оправка зажимается в тиски, а подвижная приводится в действие вручную. В этом случае на заготовки надевают прочную трубу немного большего диаметра, чтобы остановить нежелательную продольную деформацию прутков.

Существуют варианты кузнечного оборудования с механическими червячными редукторами и электроприводом, также через редуктор.

Обязательный элемент механизированного твистера — прочная рама, соединяющая опоры оправок. При скручивании и деформации металла возникают большие продольные напряжения, вследствие которых он может деформироваться. Прочная рама позволяет противостоять этим деформациям.

При скручивании прутков их длина уменьшается, поэтому подвижная опора должна иметь возможность передвижения вдоль рамы.

Преимущества твистеров состоит в возможности создания:

• выразительной формы и фактуры поверхности при скручивании одиночного прутка;
• уникальных украшений и деталей предметов интерьера — фонариков (шишек);

Создать такие формы и фактуры другими методами обработки крайне затруднительно или попросту невозможно.

Разновидности улиток для ковки

Этот вид кузнечного оборудования для холодной ковки предназначен для выгибания завитков из полосы или прутка.

Рычажная улитка

Простейшая разновидность станка — рычажная улитка. На массивной платформе закреплен захват для начала изгибаемой полосы и шаблон завитка, куда полоса притягивается рожковым рычажным захватом.

Если нужно сделать много одинаковых завитков, полосу шаблона и захват приваривают к металлической плите, если нужны завитки разной формы и начального радиуса — используют деревянную или фанерную платформу с большим количеством отверстий, куда вставляют закаленные болты для формирования захвата и точек шаблона. Для такой гибки нужно обладать большой физической силой.

Улитка с поворотной плитой

Шаблон используется такой же, как в рычажной улитке, но применяется поворотная платформа, где в шаблоне фиксируется конец заготовки, подающейся через неподвижный упор-фиксатор на верстаке.

Вращаясь, шаблон затягивает полосу металла в себя и выгибает его по намеченной траектории. Для облегчения труда при повороте плиты используют червячный привод.

Улитка с воротом и поворотным лемехом

Существует усовершенствованная разновидность улитки — улитка с воротом и поворотным лемехом. Для увеличения физической силы используется ворот. Он вращает серпообразный или спиралеобразный лемех, сделанный из особо прочной стали. Применяются также складные лемехи для получения деталей переменной кривизны и сложной формы.

Такой лемех состоит из нескольких частей, соединенных между собой осями и закрепленными штифтовыми фиксаторами. По мере прохождения того или иного участка сложной спирали, соответствующий штифт извлекается и часть лемеха складывается, не принимая участия в дальнейшей ковке. Заготовка крепится на фиксатор платформе. В пазу двигается ролик, прижимающий пруток или полосу к лемеху. При повороте ворота согласно закону рычага лемех проворачивается по малому радиусу, но с пропорционально большим усилием, валик и прижимает деталь к выставленным на плите фиксаторам.

На улитке с поворотным лемехом можно выгибать до 5 витков спирали, благодаря постоянному усилию изделия выходят одинаковыми, а в силу возможности регулировки прижима ролика можно делать двойные завитки и завитки переменной кривизны.

Торсионы — ручная ковка

Кузнечные торсионные станки, или твистеры, предназначены для закручивания прутка или трубы квадратного сечения вокруг продольной оси. Иногда вместе скручивают два, три или четыре стержня. При скручивании тонкостенных квадратных труб стоит обращать внимание на то, чтобы не превысить предельной прочности и допустить разрыва или смятия трубы.

На прочной раме закреплена оправка, где зажимают один конец стержня или группы. На другом конце крепят вороток и вращают его, вызывая скручивание стержней или труб. Чтобы стержни не выгнулись вбок, на них надевается прочная труба, немного превосходящую по диаметру готовое изделие.

Этот вид кузнечного оборудования для холодной ковки годится для изготовления витой кочерги, витых прутьев для оконных решеток или ограды, лестничных балясин и прочих элементов декора.

Чтобы сделать декоративную фигуру фонарик (или шишку), заготовки в оправках закрепляют не вплотную друг к другу, а вокруг центральной направляющей — штока. После скручивания, детали извлекают из оправок, соединяют концы вместе и сваривают фонарик. Элемент может играть чисто декоративную роль, а может нести и прикладную функцию — служить рукояткой для каминных щипцов, совка или кочерги.

Обычно в фонарик скручивают 4 или 6 стержней, но встречается и другое число. Число отверстий в оправке должно совпадать с числом заготовок, отверстия должны быть равномерно распределены по окружности.

Оснастка для волновой и зигзагообразной гибки

Кузнечная оснастка для волновой и зигзагообразной гибки походит на обычные трубогибы. Подобная оснастка снабжена дополнительными роликами, формирующими волну или удерживающими часть детали, которая уже была согнута.

Для точного соблюдения радиуса вершин волны применяют накладки с соответствующим радиусом изгиба и впадиной, соответствующей диаметру профиля металла.

Заключение

Ковка в условиях домашней мастерской требует не только навыков, но и минимального набора оборудования, при помощи которого можно сгибать нужные формы.