Приспособы для ковки. Холодная ковка своими руками — интересное и полезное хобби

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: http://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:

  1. исходя из наличного материала определяем R0;
  2. количество витков волюты w берем по принципу: как бог положит на душу левой задней лапы любимого кота;
  3. пользуясь данными таблицы на рис., рассчитываем поперечник волюты b такой, чтобы он был немного меньше ширины проема под нее a, см. поз. Г;
  4. рассчитываем рабочий начальный радиус R по формуле на поз. Г;
  5. строим по точкам профиль волюты в масштабе;
  6. 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.

Давайте рассмотрим виды приспособлений и фигуры, которые можно получить с их помощью. Мы подготовили для вас чертежи и тематические видео. Также рассмотрим последовательность изготовления станка для холодной ковки своими руками.

Если вы только собираетесь организовать мастерскую холодной ковки и хотите избежать больших расходов, то самостоятельное изготовление станков и приспособлений поможет создать свой маленький бизнес без чрезмерных затрат.

Основные приспособления и станки

Станки для холодной ковки предназначены в основном для гибки по дуге или углом, а также для скручивания. Они могут быть ручные или с электрическим приводом.

Основные виды станков и приспособлений для холодной ковки:

  • «Гнутик»
  • «Твистер»
  • «Улитка»
  • «Глобус»
  • «Волна»
  • «Фонарик»

Приспособление «Гнутик»

Покупной или сделанный самостоятельно «Гнутик» - универсальное приспособление, позволяющее получить дугу или угол из прута. Он представляет собой основание с ползуном, на котором закреплен упор с углом (90° или другим по необходимости) и двумя цилиндрическими неподвижными упорами. Перемещая ползун и угловой упор, прут сгибается под углом. Для получения дуги предусмотрен третий цилиндр, вращающийся на противоположной от углового упора стороне.

Приспособление может быть выполнено на горизонтальной или вертикальной платформе.


Аксонометрия приспособления «Гнутик» - вертикальное расположение

Чтобы смасштабировать размеры, приводим чертёж нижней планки этого «Гнутика».


Планка нижняя

Это приспособление - универсальное. С помощью насадок на нем можно не только гнуть, но и резать, и пробивать отверстия. Но это уже будет следующим шагом.


Получение дуги на «Гнутике»


Получение угла на «Гнутике»

Так выглядит самодельный «Гнутик»:


Приспособление «Твистер»

«Твистер» - инструмент для скручивания прутков, в основном квадратного сечения, вдоль продольной оси. Это несложное приспособление может быть ручным и с электроприводом. Принцип действия: закрепляются оба конца прута, потом одно крепление начинает проворачиваться, скручивая металл до необходимой формы.


Внешний вид покупного ручного «Твистера»

Посмотрите фото самодельного «Твистера» с электроприводом, собранного с использованием электрооборудования бывшего в употреблении:


Для изготовления «Фонариков» и «Шишек» существует специальный станок, но для начала можно использовать и «Твистер», как это показано на видео (англоязычное, но всё предельно понятно).

Видео 1. Как сделать заготовку под «Фонарик» на «Твистере»

Приспособление «Улитка»

Инструмент «Улитка» предназначен для получения завитков (или спиралей) и «валют» (S-образных деталей). Встречаются различные конструкции.


Один из вариантов конструкции: 1 - лемех улитки; 2 - основа станка; 3 - прижимной валик; 4 - рычаг для управления прижимным валиком; 5 - крепление основы; 6 - палец для фиксации лемехов; 7 - паз для прижиного валика; 8 - ось рычага управления; 9 - пружина для прижатия валика; 10 - фиксатор для заготовки; 11 - ведущий лемех улитки; 12 - основная ось; 13 - рычаги

В результате должно получиться такое приспособление:


Ещё одна лёгкая конструкция, чтобы гнуть прокат сечением до 12 мм:


1 - сегмент улитки; 2 - эксцентрик; 3 - ручка; 4 - основание; 5 - направляющие полозья; 6 - ось; 7 - ползун; 8 - гайка оси; 9 - ось крепления ролика; 10 - ролик; 11 - приводная ось; 12 - направляющая эксцентрика; 13 - центральный сегмент улитки; 14 - барашек эксцентрика; 15 - основная ножка; 16 - соединительный штифт сегментов улитки; 17 - корректирующий винт; 18 - соединительное ухо сегментов улитки

Часто приспособление «Улитка» делают на опоре, особенно если гнуть нужно толстый прокат.


Несколько полезных видеоматериалов по самодельных станкам «Улиткам».

Вариант с массивным основанием на опоре:

Видео 2. Изготовление основания

Видео 3. Изготовление улитки

Видео 4. Работа станка

Вариант настольного приспособления:

Видео 5. Часть 1

Видео 5. Часть 2

Подробнее о таких конструкциях мы поговорим ниже.

Приспособление «Глобус»

Такое устройство внешне похоже на школьный транспортир и предназначено для изготовления дуг с большим радиусом изгиба из полосы, квадрата, круга или шестигранника. Сначала загибом фиксируется один конец заготовки, потом она изгибается по всей длине по шаблону. Принцип действия чем-то похож на работу закаточной машинки для консервации.


Внешний вид приспособления

Видео 6. Работа на «Глобусе»

Пользуясь исключительно мускульной силой, дугу большого диаметра можно изготовить на шаблоне, прикрученном или приваренном к верстаку. На нём хорошо гнуть полосу, трубу тонкостенную и т. д.


Шаблон

Приспособление «Волна»

Получить волнообразные изделия из заготовки круглого, квадратного, шестигранного сечения или трубки можно на приспособлении «Волна». Деформация заготовки происходит между вертикальными валками прокручиванием.


Приспособление волна и полученные изделия

Видео 7. Приспособление в действии

Приспособление «Фонарик»

На этом станке изготавливают заготовки элементов «Фонарики» или «Шишки», которые могут состоять из 4-х, 6-ти, 8-ми и более прутков. По принципу действия станок похож на «Твистер», но тут заготовки изгибаются вокруг направляющего вала, что формирует более правильную и точную конфигурацию изделия.


Приспособление «Фонарик»

Видео 8. Работа приспособления для изготовления «Фонарик»

Приспособление для холодной ковки элемента «Хомут»

Элемент холодной ковки «Хомут» предназначен для фиксирования между собой других элементов конструкции.


Приспособление для гибки «Хомута» можно выполнить по прилагаемым чертежам.



Приспособления для выполнения «гусиной лапки»

«Гусиная лапка» - расплющивание с нанесением красивых насечек концов заготовок для придания большей изящности конструкции или с целью уменьшения толщины для различных соединений.


Концы элементов оформлены «гусиной лапкой»

Эту операцию можно выполнить при помощи станка с матрицей или приспособлением и тяжелым кузнечным молотом на наковальне. Оба варианта мы даем в виде видеоматериалов.

Видео 9. Станок для изготовления «гусиной лапки»

Видео 10. Приспособления для ковки «гусиных лапок»

Видео 11. Подробный процесс изготовления штампа

Ниже прокатный станок для выполнения той же операции.


Станок для прокатки «гусиной лапки» (расстояние между вальцами регулируется). Материалы для прокатного станка: шестерни и валы - запчасти от комбайна б/у


Принцип действия

Изготовление «Улитки» с приводом

«Улитка» с электроприводом облегчает изготовление завитков и «валют». Особенно это ценно, когда работа не «для души», а для изготовления большого количества однотипных изделий на потоке при работе на заказ.

Ниже приведены этапы сборки станка для гиба прута максимальным сечением 10х10 мм. Двигатель мощностью 0,5 КВт/1000 об/мин работает при этом на пределе своих возможностей. Выполняет 6 оборотов вала в минуту. Сегменты улитки выточены из круглой болванки Ст.45 без термообработки высотой 25 мм и толщиной 20 мм. Улитка насажена на вал на подшипниках от заднего колеса мотоцикла - 7204. Поддерживающий ролик закреплён жёстко в пазу. Между двигателем и редуктором установлены шкивы.



Ниже приведены чертежи сегментов улитки.


Элемент улитки 1


Элемент улитки 2


Элемент улитки 3


Центральный элемент улитки

Для более массивного прута (от 12 мм) мощность двигателя должна составлять более киловатта. На фотографиях ниже представлен станок с двигателем мощностью 2,2 кВт, 1000 об/мин, дающий выход на валу около 10 об/мин. Это уже станок для профессионального использования. Применён бывший в употреблении редуктор, матрица вырезана из заготовки толщиной 30 мм - самый трудоёмкий процесс.



Для холодной ковки ещё понадобятся наковальня и молот. Горн не нужен, он требуется только для горячей ковки.

Совет! Перед началом работ начертите эскиз будущей конструкции в натуральную величину. Это поможет корректировать элементы и не запутаться при сборке.

Говоря о ковке, представляется раскаленная печь, наковальня с тяжёлым молотом. Но можно выполнить элементы из металла двумя методами: горячим или холодным. По сути холодный метод - это изгиб металлического прута одинакового диаметра. Между собой детали соединяют сваркой. Какие элементы художественной ковки можно изготовить своими руками рассмотрим подробнее.

Назначение и особенности

Холодная ковка дает возможность мастеру изготовить красивые изделия из металла, используя нехитрое оборудование и сварочный аппарат, прямо в гараже своего дома. Изделие получается прочнее, чем при отливе или штамповке.

Пруток или трубу помещают в станок. Они проходят прессовку, заворачиваются в нужную форму. Под давлением плотность металла увеличивается, делая изделие долговечным. Из минусов появляется сложность создать поворотные элементы. Но с использованием специального оборудования работу выполняют быстро.

Изготовленные элементы художественной ковки применяют в различных отраслях:

  • декор элементов фасада: перила, козырек;
  • создания красивой решетки на окно в доме или магазине, офисе;
  • как декодирующие элементы забора или ворот в своем доме;
  • изготовление кованной мебели: стулья, скамейки столы;
  • изготовление декорирующих вещей для быта: подставка под цветы, обрамление лестничного пролета в доме.

Инструмент и оснащение

Для изготовления художественных металлических элементов придумывают новое оснащение каждый год. К актуальному относятся:

  • улитка - позволяет согнуть спираль из прутка диаметром до 12 мм, инструмент, изготовленный самостоятельно, не имеет ограничений по диаметру заготовки;
  • гнутик - инструмент даст возможность согнуть пруток под любым заданным углом, также на нем загибают дуги;
  • фонарик - позволяет изготовить из квадратного (до 16 мм) и круглого (до 30 мм) прутка одноименный художественный предмет. Также сложное сплетение подходит для изготовления металлических корзин;
  • волна - пропустив круглый или квадратный пруток можно получить синусойдоообразный элемент. Размеры выставляют индивидуально;
  • твистер - пруток на оборудование можно согнуть вокруг оси несколько раз. Внешне напоминает фонарик, работу осуществляет с тем же диаметром заготовок.

Основной плюс использования оснащения в том, что с его помощью согнуть элементы ковки проще. Нужны сила, навык и немного терпения.

Тонкости изготовления

Сделать кованный элемент или целое изделие методом холодной ковки своими руками несложно. Процесс осуществляется пошагово:

  1. Рисуется эскиз изделия. Каждый сгиб прорисовывают отдельно. На эскизе прописывается размер каждой детали, будет проще рассчитать затрату металла. При зарисовке учитывают какие элементы можно изготовить своими руками, учитывая, какое оснащение есть в наличии.
  2. Подсчитывается сколько металлического прутка или трубы и какого диаметра нужно приобрести. Не стоит покупать толстые заготовки, работать с ними своими руками будет сложно.
  3. Изготавливают детали при помощи оборудования. Нужно быть осторожнее, так как исправить неправильный сгиб сложно.
  4. Сварка элементов между собой. Перед использованием сварки потренируйтесь на кусочке металлической трубы. Можно прожечь дырку в изделие с тонкими стенками и работа будет испорчена.
  5. Изделие шлифуют и покрывают грунтовкой. Для покрытия используют антикоррозийную автомобильную грунтовку. Она спасет от коррозии и изделие будет долго выглядеть эстетично.

Подсчитываем затраты

Художественная ковка своими руками может быть непросто интересным хобби, но и приносить прибыль мастеру. Но для изготовления красивых элементов нужно вложиться.

Материал для изготовления самой простой подставки для цветов нужно закупить минимум на 2000 р. Но если делать сложные элементы, то цена поднимается. Изготовить оснастку можно своими руками, но мы рекомендуем приобрести готовую. Заводской инструмент изготовлен по точным схемам. Прослужит не менее 10 лет. Для обработки нужно покупать качественную краску по металлу и грунтовку, иначе придется каждый год заново обрабатывать изделие. А это дополнительные расходы.

При правильной подборке оснащения и усидчивости получатся индивидуальные художественные работы. Они украсят ваш забор на даче, лестницу в доме и многое другое. А станет занятие приносить прибыль или останется приятным хобби зависит от вас.

Невооружённым глазом можно заметить, что у того или иного человека появился красивый забор или ворота, различного вида предметы декорирования приусадебных участков. Всё это воплощается в реальность посредством ковки, с отсутствием каких — либо температур.

В современном обществе очень хорошо развита холодная ковка металла. За долгие годы существования такого промысла, люди создавали инструменты, с помощью которых можно производить тонкие элементы декорирования из железа.

Механизмы без которых холодная ковка была бы очень тяжёлым занятием

Механизм улитка

Применяется для придания отдельным участкам поковок спиралевидной формы. Как правило, сама улитка закреплена на толстой, железной

плите и может быть съёмной. Толщина такой плиты должна быть не тоньше 4 миллиметров толщиной. Как правило, на изделие, который создан своими руками, необходимо изготовить различные оттиски, называемые шаблонами. С помощью подготовленных шаблонов есть возможность придавать стальным прутьям различные формы.

Механическое устройство универсал

На таком устройстве осуществляется резка, клёпка и формирование. Довольно удобная вещь, в своём роде. В отличие от заводского электрического механизма, его можно также собрать своими руками и сэкономить свой бюджет.

Устройство гнутик

С помощью него производится дуговая деформация под углом. Главное заранее сделать чертежи и точно разметить градусы углов, чтобы с помощью станка производить точное сгибание прутьев.

Аналог гнутика твистер

Способствует производить сгибание вдоль продольной оси уже готового объекта. Такое приспособление можно сделать несколькими способами. По металлическому шаблону, как это распространено и закрепив на толстой доске крупные болты. Суть такого станка в том, что оба конца металлического прута зажимаются и с одной стороны, посредством вращающейся рукояти, производится скручивание.

Агрегат волна

С его помощью можно получать волнообразные заготовки из металлических прутьев. С помощью такого станка можно изготавливать периодические решётки по типу «Боярские», «Волна».

Штамповый пресс

С помощью такого пресса, на изделие наносятся штампы с различными узорами. Как правило, должно иметься огромное множество таких штампов с различными рисунками. Производится это посредством вдавливания в металл штампа. Соответственно, под давлением на металле остаются чёткие отпечатки шаблонов.

Механический узел

Для сгибания кругов из металлических прутьев, различных диаметров. Когда в конструкции декора должны присутствовать круги, такое приспособление незаменимо.

В кузнечном деле, червонную болванку, либо отдельную деталь, принято называть «поковкой». Такой же термин имеется и в горячей ковке металла. Только он уже означает процесс ковки металла, для придания заготовке необходимой формы.


Разновидности холодной ковки

Различают непосредственно 7 видов холодной ковки, которые производятся по строгой последовательности. Каждый вид – это определенный процесс, производимый с заготовками. Если не совершать этих действий в соответствии с требованиями, то у вас ничего не получится. Итак, рассмотрим эти виды.

Непосредственно, ковка металлических заготовок. Ковка является самым сложнейшим и объёмным процессом в кузнечном деле. Холодная ковка разделяется на следующие виды и подвиды:

Осадка

Такое действие производится под давлением. Делается это для того, чтобы уменьшить высоту заготовки и увеличить боковые размеры заготовок.

Протяжка

Это действие производится за счёт нагревания заготовки и обработке молотом. За счёт чего, уменьшается площадь поперечного сечения и происходит увеличение длины заготовки.

Прошивка

Данное действие производится для получения на заготовках необходимых отверстий. Как правило, совершая такое действие, на заготовках появляются различных размеров пазы, отверстия различных диаметров. Прошивка бывает нескольких видов:

Открытая прошивка

Производится сплошным прошивнем, за счёт вытеснения металла. Однако такое действие влечёт за собой дополнительную обработку заготовки.

Закрытая прошивка

Производится пустотелым прошивнем. Обычно используют при изготовлении больших отверстий.

Совет: «За счёт осадки и протяжки металлических заготовок, структура металла может стать хрупкой. Поэтому необходимо обращаться с заготовками аккуратно, чтобы не допустить внезапной поломки той или иной детали! В лучшем случае придётся переделывать поковку, а в худшем случае, может нанести здоровью непоправимый вред!»

На этом процесс холодной ковки не завершается, а наоборот находится в самом разгаре


Наглядный процесс холодной ковки.

Штамповка

(штампование) — называется процесс пластичной деформации заготовки, с изменением форм и размеров металла. Различают несколько видов штамповки:

Объёмная штамповка

Производится за счёт давления. Когда ковочная деталь нагрета до соответствующих размеров, она подвергается прессованию специальными штампами. Такой способ применяется на производствах, где детали, полученные таким способом, выпускаются партиями.

Листовая штамповка

Производится из листового железа. Применяется при производстве мелких и средних деталей металла. Такой вид штамповки позволяет добиться высокого качества и прочности от изготавливаемых деталей.

Прессование

Этот процесс обработки металла производится за счёт высокого давления, за счёт чего повышается плотность металла и изменяется его форма. Существует несколько видов прессования:

Прямое прессование

Такой способ позволяет получать различные профильные заготовки (прутья, трубы, профили). Процесс заключается в выдавливании металла через определённое отверстие.

Обратное прессование

При этом процессе заготовка располагается в формуляре, а давление производится в обратном направлении, нежели при прямом прессовании.

Волочение

Является процессом протягивания, уже прессованных прутьев через специальную волочильную матрицу. За счёт такого процесса можно получить проволоку, фасонные профили, трубы с тонкими стенками.

Заключительным, а также достаточно ответственным этапом является прокатка

В этом процессе участвует закон «Силы трения», за счёт которого, путём трения специальными валиками о поверхность заготовки, происходит пластическая деформация. В свою очередь различают 5 видов прокатки изделий:


Завершающий этап холодной ковки -прокатка.

Продольная прокатка

При использовании этого вида прокатки, на станке, валики вращаются в разные стороны. За счёт этого происходит постепенное обжимание и удлинение детали. В данном случае производится листовое железо, ленточное железо и полосы.

Поперечная прокатка

При данном виде прокатки, валики движутся в одном направлении. За счёт этого деталь подвергается деформации в поперечном движении. К примеру, посредством такого вида получают цилиндрические шестерёнки с накатанными зубцами.

Поперечная или винтовая прокатка

в данном случае валики на станке установлены под углом друг к другу. Тем самым поковка получает поступательное и вращательное движения. Между этих валов получается зазор и металл, попадая в этот зазор, получает свою деформацию. Такой вид прокатки используется для создания трубных заготовок, так называемых «гильз».


Чертеж проектирования

Прежде, чем заниматься сборкой, необходимо создать проект, в котором будет подробно описано всё то, что вы собираетесь воплотить в реальность.

Однако, перед созданием своего стального детища, необходимо прочитать очень много литературы, в которой подробно описаны все приспособления. Чтобы в процессе сборки не возникло непредвиденных ситуаций, важно иметь представление о станке, его размерах и размерах каждой из деталей, которые будут задействованы в проекте.

Потому, как все детали будут производиться из чернового металла или из каких-либо деталей, которые лежат без дела в вашем гараже.

Итак, прежде чем приступить к изготовлению изделия для ковки, необходимо изготовить станину, на поверхности которой и будут располагаться все необходимые детали станка.

Чтобы иметь представление о самодельном станке и о ковке в целом, а также узнать, как собрать , посмотрите видео ролик, представленный ниже:

Теперь, когда у вас сложилось представление, можно приступить к изготовлению – станины.

Важно знать! Размеры станины должны высчитываться в строгом соответствии с занимаемой плоскостью размещённых приспособлений. Стоит учесть, что приспособления в работе не должны мешать друг другу!

Станина должна изготавливаться из прочного материала. Это может быть массив дерева, причём достаточно плотным и толстым или железная плита. Однако, она должна иметь железную опору из сваренных или прочно закреплённых к станине ножек. В готовом виде у вас должен получиться прочный верстак.

После того, как станина изготовлена и установлена в необходимом месте, можно начинать собирать и крепить все приспособления на станину.

Совет: «В процессе сборки станка, необходимо проверять механизмы на правильность работы, чтобы при наличии неисправности можно было заменить испорченную деталь и продолжить сборку!»


Выше представлена схема сборки приспособления, так называемой «Улитки». Предназначена она для изготовления спиралевидных завитков на поковке.

Составляющие детали механизма

  • Ведущий лемех самой улитки,
  • Основная ось,
  • Рычаги для совершения силовых операций,
  • Фиксатор для металлической заготовки,
  • Площадка станка,
  • Прижимной валик,
  • Палец для фиксации лемехов улитки,
  • Пружина для притяжения прижимного валика,
  • Рычаг управления валиком.

Совет: Чем длиннее рычаги для приложения силовых действий, тем легче будет гнуться поковка!

Универсальный станок для холодной ковки предназначен для отрезания металлической полосы, металлического прутка или квадрата. Также можно пробивать отверстия под

Чертеж универсального станка

заклёпки и заклепать ту или иную деталь. Он приспособлен для сгибания под заданным углом и для производства вальцевания. Состоит такое приспособление из 39 деталей. Подробнее с ними вы сможете ознакомиться в данном архиве.

Гнутик

Фото гнутик

Предназначен для сгибания различных металлических заготовок, а также дуговых поковок определённого радиуса. Для изготовления данного станка применяют преимущественно инструментальную сталь. Это объясняется тем, что в приспособлении преобладают большие нагрузки. Состоит из рукояти, движущегося по оси углового гнутика, три валика, которые в закреплённом состоянии похожи на треугольник. Также крепёжные элементы и элементы крепления станка к станине.

Твистер


Чертеж твистер

Предназначен для сгибания металлических прутьев, квадратов и полос вокруг продольной оси. Получается торсионное скручивание. Состоит из двух креплений, закреплённых на усиленной станине с отверстиями под металлический прут и рукояти, чтобы совершать движения по оси. Более подробную информацию можно найти в архиве чертежей данного приспособления.

Приспособление волна предназначено для изменения изгиба металлической заготовки, получая волнообразные детали. По своей значимости – это тот же гнутик, однако имеет волна сложную конструкцию.

С помощью штампового пресса можно совершать оттиски рисунков на металлических заготовках.

Важно знать! После того, как все эти приспособления установлены на станине, необходимо проверить каждое из них на работоспособность! Производить такие действия необходимо с высокой осторожностью, так как если произойдёт разрыв металла – это может нанести вашему здоровью колоссальный вред!

Если вы вдруг собрались сделать собственноручно, начертите обязательно все нужные эскизы и чертежи с размерами , предположительно таких же размеров, какими они будут в сборной конструкции.

Такой манёвр позволит Вам полностью иметь представление о будущем станке, поможет редактировать все детали на чертеже. Также посмотрите множество роликов в интернете на тему «Как сделать приспособления для холодной ковки?». Это даст возможность иметь представление о полной картине.

А также прочитайте немного литературных произведений, которые посвящены данному вопросу. Как изготовить ту или иную деталь, а также, из какого материала она должна быть изготовлена, вы тоже должны изучить. Когда вы будете знать наверняка, что к чему, вы с лёгкостью сможете сделать станок своими руками!

Ниже представлены три видео ролика посвящённые отдельным частям механического узла, без применения высоких температур:

Приспособление «Гусинная лапка» видео

Приспособление «Твистер» видео

Приспособление «Улитка» видео

Кованые изделия в архитектуре и дизайне интерьера пользуются высокой популярностью с давних пор. Решетки на окна и для каминов, ограда или балясины лестниц, выкованные из металла, всегда выглядят изысканно и привлекательно. Сегодня, несмотря на современные технологии в обработке металлов, металлические изделия ручной ковки популярны как никогда. Конечно, ковка металла своими руками - дело не из легких, и без должной подготовки трудно сделать красивое кованое изделие. Но тем, кто хочет овладеть этим древним ремеслом и готов к тяжелой физической работе, придется ознакомиться с видами и технологией ковки металла, разбираться в металлах для ковки, понимать процесс ковки и уметь обращаться с инструментом кузнеца.

Ковка металла

Ковкой металла называется процесс обработки металлической заготовки с целью придания ей определенной формы и размера. Фактически существует два вида ковки - холодная и горячая. Выполняя ручную ковку металла необходимо разбираться в обоих видах ковки, так как каждый обладает своими преимуществами и недостатками.


В процессе горячей ковки заготовка подвергается нагреванию до определенной температуры, при которой металл теряет свою прочность и становится пластичным. Высокая пластичность является основным плюсом горячей ковки. Она позволяет легко придать металлической заготовке определенную форму и размер. Также горячая ковка позволяет использовать большинство технологий самой ковки, что выгодно сказывается на разнообразии вариантов работ.

Но нагрев металла имеет и свои недостатки. В первую очередь это необходимость обустройства специального кузнечного горна и затраты на топливо для него. Это может стать реальной проблемой для тех, кто хочет заниматься горячей ковкой металла своими руками в городских условиях. К тому же, работа с огнем достаточно опасное занятие и требует повышенной пожарной безопасности. Еще одним фактором, который может существенно повлиять на выбор вида ковки, являются специфические знания по температурным режимам для ковки металла.


В отличие от горячей ковки, холодная ковка металла не требует обустройства горна для нагрева металла. Вся суть холодной ковки заключается в придании формы металлической заготовке путем её изгибания, опрессовывания и сварки. Холодна ковка несколько проще по выполнению, и для обустройства мастерской не требуется много места. Весь процесс создания готового изделия не требует использования высоких температур, что весьма положительно сказывается на общей безопасности.

Но холодная ковка имеет один существенный недостаток. Все работы приходится выполнять с определенными заготовками-полуфабрикатами без возможности исправить свою ошибку. Конечно, это касается не всех работ холодной ковки, но в большинстве случаев испорченная заготовка годится разве что для металлолома или учебного пособия.

В любом случае, в независимости от вида ковки, придется достаточно плотно ознакомиться с рядом важных моментов. Во-первых, это касается металлов и температурных режимов для их плавки и ковки. Во-вторых, необходимо знать и разбираться в технологиях ковки металла. Ниже мы рассмотрим, какие технологические приемы используются для ковки и как они применяются в работе.

Металл для ковки

Ручная ковка металла - достаточно трудоемкое и сложное занятие, требующее использования определенных металлов, а точнее, металлов с определенными характеристиками. Для ручной холодной или горячей ковки наиболее важной характеристикой является пластичность металла, ведь именно от нее зависит простота и удобство изменения формы заготовки. Но стоит отметить, что пластичность и прочность металла взаимосвязаны между собой. При увеличении одной из этих характеристик вторая уменьшается. Поэтому так важно разбираться в характеристиках металла и знать о составе заготовки.

Важно! Существуют и другие, не менее важные характеристики металлов. Но так как мы рассматриваем ковку декоративных изделий, таких как решетки каминов, балясины, оградки и прочее, то нет необходимости сосредотачиваться на устойчивости к износу, красностойкости и прочем, а также на легирующих элементах.


Для декоративной ковки используют следующие металлы: медь, латунь, дюралюминий, сталь, а также другие медные, магниевые, алюминиевые и никелевые сплавы. По сути, для ручной ковки используют мягкий ковкий металл, который можно легко согнуть или придать ему определенную форму. Для того чтобы подобрать наиболее легкий ковкий металл, необходимо заглянуть в Марочник Стали и Сплавов. В нем можно найти детальное описание всех металлов и сплавов с их характеристиками и составом.

Несмотря на то, что самый ковкий металл - это медь и её сплавы, мастера предпочитают использование черных металлов для холодной и горячей ковки. Такая позиция обусловлена высокой стоимостью цветных металлов. Ведь на ковку металла цена в большей степени зависит от стоимости изначальной заготовки, и не каждый может позволить себе приобрести ограду или балясины из меди. Выбирая мягкий черный металл для ковки, необходимо ориентироваться на стали с минимальным содержанием углерода, порядка 0,25 %. А также с минимальным количеством вредных примесей, таких как хром, молибден, сера и фосфор. Кроме этого следует избегать конструкционных и инструментальных сталей с высоким содержанием углерода от 0,2 % до 1,35 %. Такие стали наименее пластичны и плохо поддаются сварке.

Выбирая тот или иной металл, необходимо использовать Марочник Стали и Сплавов. Но если доступа к нему нет, то можно воспользоваться приведенными ниже таблицами для определения содержания углерода в стали. Сам процесс определения довольно прост, достаточно поднести заготовку к работающему точилу и посмотреть на сноп искр, а затем сравнить его с показателями в таблице.


Сегодня благодаря промышленному производству металла отпала необходимость в создании заготовок для ковки своими руками. Современные кузни используют уже готовую заводскую продукцию для холодной ковки. Наиболее часто используемые размеры заготовок следующие: 30х45 мм, 40х45 мм, 10х10 мм, 12х12 мм, пруты сечением 10 мм, 12 мм, 16 мм, 25 мм, 30 мм, 50 мм, листовой металл толщиной от 3,5 до 6 мм, круглые трубы 1/2", 3/4", 1", профильные трубы от 20х20 мм до 30х30 мм.

Инструмент для ковки металла

Выполнение любых работ по ковке металла невозможно без специального инструмента. Кузнечный инвентарь для горячей ковки достаточно разнообразен и включает в себя наковальню, горн, различные молоты, клещи и прочее. Инструмент для холодной ковки несколько попроще и состоит из нескольких специальных станков. Конечно, современный инструмент, такой как сварочный аппарат, болгарка и шлифмашинка, используется как в холодной, так и в горячей ковке. Зная о назначении того или иного инструмента, можно правильно выполнять любые работы.

Инструмент для горячей ковки

  • Горн . Без него в горячей ковке никак не обойтись. Ведь именно в нем заготовка может нагреваться до температуры 1400 °C. В большинстве своем горн представляет собой печь, рассчитанную на высокие температуры и с поддувом.
  • Наковальня . Этот инструмент является опорой, на которой выполняется ковка. Сама наковальня имеет несколько видов, среди которых наиболее популярной является двурогая наковальня весом 200 кг. Но вес может колебаться от 150 до 350 кг.


  • Шпераки . При выполнении различной художественной и декоративной ковки используются именно шпераки. Они имеют множество различных видов, и каждый мастер может изготавливать их под себя. Общей чертой любого шперака является то, что они вставляются в квадратное отверстие наковальни или закрепляются в деревянное бревно. На фото ниже приведены наиболее распространенные шпераки.

  • Кувалда и Ручник . Это основной инструмент кузнеца. Кувалда весит от 4 до 8 кг и служит для нанесения сильных ударов. В зависимости от типа работ и толщины заготовки подбирается и вес кувалды. Ручник весит от 0,5 до 2 кг. Используется для придания окончательной формы изделию.
  • Клещи . Горновые клещи второй по значимости инструмент. Без них невозможно удержать горячую заготовку для обработки. Существует несколько видов горновых клещей под определенный профиль и размер заготовки. На приведенном ниже фото изображены горновые клещи различной формы.

  • Фасонные молотки . При выполнении художественной ковки требуется создавать загнутые заготовки или заготовки определенной формы. Для этого используются фасонные молотки. Они могут быть как нижними, на которых производится обработка, так и верхними. Вариантов фасонных молотков множество и у каждого мастера они свои. На фото ниже изображен основной вспомогательный инструмент.


Кроме описанных выше, используются различный измерительный инструмент, такой как обычная рулетка , двойной кронциркуль , кузнечный наугольник , шаблоны и калибры . Выбор кузнечного инструмента огромен, весь перечислить представляется затруднительным, поэтому у каждого мастера есть свой набор лишь необходимого и часто используемого инструмента.

Инструмент для холодной ковки

  • Гнутик (фото ниже). Это базовый инструмент холодной ковки. Как следует из названия, он позволяет гнуть металлическую заготовку под определенным углом. В дополнение гнутик позволяет создавать дуговые элементы определенного радиуса.

  • Улитка . Название говорит само за себя. При помощи улитки можно создавать различные спиралевидные декоративные элементы. Спираль выполняется под определенный шаблон, который при необходимости можно сменить на другой, с меньшим или большим радиусом.


  • Фонарик . Этот станок предназначен для создания декоративного элемента с одноименным названием.

  • Волна . Позволяет создавать волнообразные элементы. При протаскивании прута через этот станок на выходе получается красивая синусоидальная заготовка.

  • Твистер . По принципу работы этот станок схож с Фонариком, но в отличие от него твистер лишь скручивает заготовку вдоль оси.

  • Станок для колец . Как во всех предыдущих станках название говорит за себя.

Кроме описанных выше существуют еще универсальные станки для клепки, резки, опрессовки и придания объема. Все описанные выше станки можно изготовить как самостоятельно, так и приобрести в магазине. Конечно, самодельные приспособления для холодной ковки будут несколько уступать по качеству заводским, но это компенсируется уникальностью созданных с их помощью элементов. Для изготовления станков холодной ковки чертежи можно найти как в свободном доступе, так и купить у специалистов.

Важно! Станки для холодной ковки могут быть ручными или снабжены электродвигателями. Несмотря на наличие передаточных шестерен, ручная холодная ковка довольно трудоемкое и долгое занятие, и для получения больших объемов кованых элементов лучше оборудовать станок электродвигателем.


Отдельно стоит отметить промышленные станки для холодной ковки. На подобные станки холодной ковки цены порядка 6000 у.е., но один такой станок может выполнять практически все технологические операции холодной ковки. Примером может служить станок Мастер 2 компании «МАН». На демонстрирующем холодную ковку видео можно увидеть возможности этого станка.

Ковка металла своими руками

В процессе ковки для придания заготовке определенной формы используются различные приемы и методы ковки. Для выполнения каждого из них используется определенная технология и инструмент для ковки металла. Технология ковки металла горячим и холодным методом существенно отличается. Как уже отмечалось, для горячей ковки требуется нагрев заготовки для изменения её формы, а при холодной ковке заготовка лишь изгибается. На основании этого и выделяются основные технологические приемы, зная которые можно смело браться за ковку металла своими руками.

Холодная ковка металла своими руками

Выполняется холодная ковка своими руками достаточно легко и особых усилий не требуется. Все работы разбиты на несколько этапов: создание эскиза или чертежа будущего изделия, закупка материалов и сам процесс ковки металла.

Чертеж можно создать в специальной компьютерной программе, приобрести уже готовый или нарисовать от руки. Можно найти для холодной ковки чертежи бесплатно. Для этого достаточно обратиться к мастерам, которые уже не первый год занимаются ковкой, и попросить один или два чертежа для тренировки. По сути, чертеж преследует несколько целей. Во-первых, чтобы знать какие элементы потребуется изготовить путем холодной ковки. Во-вторых, имея на руках такой проект, можно рассчитать количество и тип металлических заготовок, таких как пруты, профильные трубы и прочее. В-третьих, чертеж потребуется для сборки всех элементов в единое целое.

Отдельно необходимо рассмотреть элементы холодной ковки, из которых состоит проект. Сегодня можно найти довольно много различных кованых элементов, но их все можно объединить в несколько классических групп.

  • Лапки . Этот элемент представляет собой раскатанный в какой-либо форме конец металлического прута. В эту группу входят так называемые Пики. Несмотря на заостренный конец, Пики изготавливаются по схожей технологии.


  • Завитки . В эту группу входит несколько распространенных элементов: волюта, червонка и улитка. Волюта или Баранка представляет собой прут, концы которого загнуты в одну сторону. Червонка - прут, концы которого загнуты в разные стороны. Этот элемент иногда называют «долларом» из-за его схожести со знаком американской валюты. Запятая или Улитка - простой завиток, один конец которого загнут, а второй прямой.


  • Кольца . Создается этот элемент довольно просто: на болванку станка накручивается прут круглого или квадратного сечения, в результате получается пружина, которую затем разрезают на отдельные кольца.


  • Торсион . Этот элемент довольно легко узнать по винтовому скручиванию вдоль оси. Вариантов торсионов довольно много и одним из самых распространенных является такой элемент, как Фонарик, а также простой винтообразный прут для решетки или ограды.

Весь процесс изготовления элементов холодной ковки основывается на следующих общепринятых технологиях ковки - гибка, закручивание, вытяжка.

Вытяжка - это технология, которая заключается в увеличении длины заготовки путем уменьшения её сечения. В холодной ковке используется один из вариантов вытяжки - раскатка. Именно с её помощью создаются различные лапки и пики. Для создания лапок используется специальный раскаточный станок. Конец заготовки заводится внутрь и затем запускается механизм раскатки, в результате конец получается расплющенным с рельефом или без него. Для изготовления пик используют прессовочный станок. Процедура та же, но в результате конец получается раскатанный и опрессованный в определенной форме.

Гибка . Эта технология ковки заключается в загибании концов либо другой части заготовки под определенным углом. Сама гибка выполняется практически на всех станках холодной ковки. Процесс гибки можно проследить при изготовлении заготовки на станке Улитка. Вначале конец заготовки помещается внутрь специального шаблона и затем загибается под определенным углом. Эти работы выполняются на станке Улитка.

Закручивание . Эта технология ковки подразумевает скручивание заготовки вдоль своей оси. В холодной ковке этот процесс можно наблюдать при использовании станка Твистер, на котором создаются различные торсионы. Для этого один конец заготовки помещается в тиски, а второй конец проворачивается вдоль оси. Отдельно стоит выделить элемент Фонарик. Для него используют два и более прута, которые вначале скручивают вдоль оси, а затем вдоль оси сжимают, в результате прутья в определенном месте расходятся в стороны.

Сборка всех элементов в единую конструкцию выполняется при помощи сварки на специальном сборочном столе. Сегодня сварочный аппарат общедоступен и является обязательным инструментом современных кузнецов. Самодельная холодная ковка довольно распространена среди начинающих мастеров и частных предпринимателей. Она не требует особых знаний, навыков и больших помещений для работы.

Холодная ковка своими руками: видео-урок

Горячая ковка металла своими руками

По сравнению с холодной, ручная горячая ковка намного сложнее и требует от мастера опыта в обращении с инструментом и хорошей физической подготовки. Работы выполняются в несколько этапов: создание эскиза или чертежа, закупка материалов и ковка.

По сути, разница между горячей и холодной ковкой заключается в технологических процессах обработки металла. Во-первых, это касается способа обработки. Во-вторых, для горячей ковки можно использовать практически любые металлические заготовки. Но для удобства принято использовать уже готовые пруты квадратного и круглого сечения. В-третьих, в художественной горячей ковке отсутствуют какие-либо рамки для элементов готового изделия. Конечно, можно придерживаться создания классических элементов ковки - завитков, лап, пик и прочего, но горячая ковка позволяет использовать весь потенциал воображения мастера, что раскрывает неограниченные возможности. Все изделия из металла ковки горячим способом создаются с помощью следующих технологий обработки металла: осадка, вытяжка, гибка, закручивание, разрубка, насечение рисунка и набивка рельефа.

Осадка применяется при ковке металла для увеличения поперечного сечения всей заготовки или её части. При ковке в зависимости от необходимости проводится полный или местный нагрев заготовки для осадки.


Вытяжка заключается в увеличении длины заготовки путем уменьшения её сечения. Это можно выполнять как путем нанесения ударов кувалдой или ручником, так и с помощью раскатки металла между валов на станке. В отличие от холодной ковки создание пик при помощи вытяжки требует точных и аккуратных ударов.

Гибка . Эта операция выполняется для придания заготовке загнутой формы. При этом следует учесть, что гибка толстых заготовок может повлечь их искажение и для придания первоначальной формы необходимо выполнить осадку. Для гибки заготовки применяют различные шпераки, рог наковальни, фасонные молотки и кондукторы.

Закручивание . Данная технология ковки подразумевает скручивание заготовки вдоль своей оси. Как и в холодной ковке, заготовку зажимают в тиски и проворачивают. Но в отличие от холодной ковки, можно нагревать заготовку локально, что дает возможность легко делать локальное закручивание.

Такие технологии ковки как разрубка , насечение рисунка и набивка рельефа применяются в художественной ковке с использованием зубил. Края горячих заготовок, в зависимости от проекта, рассекаются и закручиваются клещами. Также пока заготовка раскаленная, на её поверхности набивается различный узор.

При горячей ковке металла важно знать температурные режимы нагрева. Это поможет более качественно обрабатывать металл. Ковка черного металла выполняется при 800 - 1250 °C. Конечно, измерять градусником раскаленную заготовку будет невозможно и для определения температуры придется ориентироваться по её цвету. В приведенной ниже таблице указаны температуры и цвет заготовки из черных металлов.


Горячая ковка металла: видео-урок

Ковка металла своими руками - дело довольно увлекательное, требующее постоянного совершенствования. Это касается в первую очередь создания различных художественных и декоративных элементов. Тем, кто только начал заниматься ковкой, придется немало потрудиться, чтобы их работы имели идеальную форму и высокое качество.