Холодная ковка для начинающих: Холодная ковка своими руками: станок, чертежи, процесс

alexxlab | 01.04.2023 | 0 | Разное

Холодная ковка своими руками как отдельный вид искусства подробно, с фото

Новости МирТесен

Интерьер

Холодная ковка своими руками: выбор инструментов и материалов для работы. Советы для начинающих художников по металлу. Описание процесса ковки, особенности и предостережения.

Холодная ковка своими руками как отдельный вид искусства в фотографиях.

Холодная ковка своими руками – метод формирования изделий из металла под давлением. Данный способ заключается в том, что металл не нагревается перед деформацией, а изгибается с помощью специальных станков. Кованые узоры украсят ограждения сада, перила лестниц, окна или входные двери. Простота и дешевизна позволят любому человеку быстро освоить процесс и самостоятельно воплотить в жизнь свои идеи.

Методом холодной ковки можно создавать невероятно красивые изделия

Минусом является ограниченность рабочих поверхностей и материалов: прутьев, листов и пластин.

Холодная ковка — один из древних методов обработки металла

Ручная холодная ковка исторически старше, чем горячая.

Первые изделия обнаружены в Египте и Месопотамии и датируются 4-3 тысячелетием до нашей эры. Изначально использовалась руда, которая поддавалась деформации после удара камнем. Холодная ковка применялась для изготовления украшений из золота. Мягкий металл было удобно обрабатывать каменными молотками. Самое древнее изделие найдено в Египте, оно изготовлено 8 тысяч лет назад.

Спустя несколько столетий, наблюдая за вулканами, люди узнали, что благодаря высокой температуре придавать металлам форму намного легче. Начали строить доменные печи – появилась профессия кузнеца. Каменный век сменился железным, в быт людей вошли не только украшения, но и посуда, оружие, садовые инструменты. Принцип работы кузни сохранился до сих пор, но оборудование для холодной ковки было модернизировано.

Используя современное оборудование можно создавать изделия с большим количеством кованых элементов

Создание уникального изделия всегда начинается с расчетов материала и разработки подробного плана работы.

Легче всего продумать ходы, создавая эскизы кованых изделий в масштабе, записывая размеры и подбирая нужные инструменты. Особого внимания заслуживает выбор материала. Металл должен быть прочным, но легко изгибаться.

Существует два вида ковки металла своими руками – вальцовка (работа с прутьями) и штамповка (выдавливание листов под прессом). В домашних условиях чаще используется первый вариант. Для прессования листов нужно сделать специальную заготовку для деформации. Распространенные инструменты для вальцовки: гнутик, улитка, твистер, волна и фонарик.

Элементы холодной ковки можно использовать для украшения лестницы

Гнутик – базовый инструмент, применяется для изгибания прутьев под разными углами. Спиральные элементы холодной ковки закручиваются с помощью улитки. Для формирования лучше всего выбрать прутья диаметром 10-12 мм. Выбор слишком толстого материала может существенно усложнить работу мастера.

Станок твистер используют для скручивания прутьев по продольной оси. Волна, соответственно, предназначена для создания волнообразных элементов. Инструмент фонарик применяется для работы сразу с несколькими прутьями. Они устанавливаются на оснастку и сгибаются путем вращения рычага.

Приспособления для холодной ковки своими руками можно купить или сделать самостоятельно из подручных средств. Изначально нужно создать 2-3 базовых верстака для обработки одного прута. Конструкция и сложность изготовления зависят от типа выполняемой работы. Тщательное изучение процесса позволит сделать оборудование самостоятельно.

Для создания сложных кованых изделий понадобится не один верстак

Чертежи гнутика для холодной ковки своими руками создавать необязательно. Достаточно один раз посмотреть на принцип работы, чтобы самостоятельно сделать инструмент. Станок представляет собой стальную оснастку, которая разделена на три части. Средний элемент (поводок) подвижный, на нем закреплен центральный валик (клин), который сгибает прут. На боковых пластинках валики делаются сменными и вставляются в паз.

Выбирая разный диаметр, можно варьировать угол изгиба прута или пластины. Сверху на поводке закрепляют рычаг, который приводит конструкцию в движение.

Валики должны свободно вращаться в отверстиях, что уменьшит силу, которую нужно приложить для изгиба пластины. Пазы для валиков можно просверлить в нескольких местах симметрично друг другу. Это позволит быстро перемещать детали, варьируя нужный угол сгибания.

Гнутик помогает сгибать металлические прутья под любыми углами

Механизм изгибания металла гнутиком:

Для удобства под центральный валик ставят лимб (ленту с делениями, показывающую высоту угла). Он используется для изготовления с высокой точностью деталей, которые должны идеально соответствовать друг другу.

Инструмент вальцовки гнутик довольно прост в использовании

Второе название – кондуктор для холодной ковки своими руками. Для изготовления необходимо ознакомиться с процессом сгибания, например, посмотреть видео ковки. Тогда сама конструкция не вызовет вопросов и окажется легкой для повторения. Верстак представляет собой станину, на которой стоит главная матрица или спиральный модуль. В улитку загоняется прут и обходится металлическим роликом, прижимаясь к дуге. Каркас должен быть сделан из металла, так как дерево после длительного напряжения быстро разрушается. Для этой цели подойдут металлический уголок, толстостенная труба или швеллер.

Станок рассчитан на две столешницы. Одна выполняет функцию опоры и принимает на себя большую часть давления, а на второй размещается форма улитки. Вырезаются два круга толщиной не менее 5 мм. Первая часть устанавливается на каркас. Сверху намечается центр круга, приваривается трех- или четырехстворчатая ножка для распределения нагрузки.

Верхняя часть улитки, на которой сгибается металл, называется модуль. Он может быть статичным или наборным.

Инструмент улитка позваляет создавать из кованого металла завитки

Статичный модуль – это приспособление для холодной ковки, предназначенное для выгибания однотипных деталей узора. Изменять радиус или угол изгиба нельзя. Перед началом формирования модуля на столешнице рисуется разметка. Из металлических пластин (толщиной не меньше 0,6 мм) набирается улитка и приваривается.

Наборной модуль состоит из нескольких частей. Его использование является самым распространенным для художественной ковки своими руками, так как позволяет создавать элементы разного радиуса. Изначально на столешнице рисуется разметка деталей и рассчитываются пазы. Из толстого металла вырезаются съемные части улитки. Отверстия для закрепления на столешнице нужно прорезать только посередине. В противном случае напряжение распределяется неравномерно и паз быстрее ломается.

Модуль для ковки своими руками можно сделать сменным. На металлический круг приваривается конструкция необходимого радиуса. Пазами или болтами она прикрепляется к столешнице. Для изготовления элементов разного диаметра делают несколько модулей, которые можно использовать на одном станке.

Наборной модуль позволит создать из кованого метала завитки различного радиуса

Между столешницами нужно закрепить вращающийся вал и рычаг. Необходимо, чтобы расстояние между роликом и модулем было не меньше 2 см, а ход вала должен выходить за пределы столешницы. На ручке рычага устанавливают подвижный элемент для регулировки радиуса хода ролика.

Волна – инструмент для ковки линий по типу синусоиды. Вытачивается два валика по заданным размерам. Первый ролик – статичный (вокруг него будет выгибаться прут), он фиксируется на опоре. Второй – ведущий, он закреплен на рычаге и вращается при соприкосновении с поверхностью. Между валами образуется давление, которое действует на металл и заставляет его изгибаться.

Статичный валик можно выточить в форме ступенчатой пирамиды. Таким образом радиус волны можно будет изменять, перемещая рычаг и прут выше на деление. При использовании такого станка одну сторону всегда нужно удерживать, чтобы не повредить изгиб. Для более точного повторения формы волны вытачиваются два статичных валика, один из которых удерживает прут в нужном положении, не допуская дальнейшего деформирования, а на втором проводится сгибание.

Сделать прут волнообразным поможет инструмент «Волна»

Фонарик – это оборудование холодной ковки для работы с несколькими прутьями и создания объемных корзинок. Чтобы не конструировать станину, для закрепления инструмента можно использовать обычные тиски. Инструмент состоит из трех частей: двух матриц и валика. Матрицу можно сделать из крепкого, желательно закаленного металла шириной 4-5 см.

В каждой матрице вытачивается центральное отверстие, в которое монтируется валик. По бокам делают пазы для установки прутьев. Вторая матрица должна свободно перемещаться вдоль рычага, так как при деформации расстояние между рабочими поверхностями уменьшается. При вращении рычага прутья сгибаются по спирали, образуя конструкцию, похожую на фонарик. Изделия из металла своими руками, которые состоят из нескольких прутьев, закрепляют сваркой.

Подобную конструкцию имеет станок твистер. Однако вместо вала в матрицу вставляется прут, который прижимают пластиной или болтами. Между ними нужно установить подвижный элемент, при вращении вала подающийся вперед.

Прут скручивается по продольной оси, образуя симметричную спираль.

Создавать кованые элементы можно используя инструменты фонарик и твистер

На кованых ограждениях и заборах часто можно заметить не только геометрические узоры, но и цветы, бабочек, листья и прочие элементы декора. Они также выполнены путем применения техники холодной ковки, но методом вальцовки, а не штамповки.

Объемные кованые изделия своими руками делаются из листовой заготовки. Работа с прессом в домашних условиях менее распространенная, чем вальцовка. Выдавливание листов под прессом может быть как ручное (выбивное и вдавливаемое), так и автоматическое. В домашних условиях дешевле использовать ручную штамповку. Для этого мастеру необходимо сделать несколько заготовок, которые под давлением будут отпечатываться на металлическом листе.

Чертеж будущего кованого изделия существенно облегчит труд мастера

Оборудование для ковки металла:

Перед началом работы необходимо создать рисунок будущего изделия. Эскизы художественной ковки переносятся на заготовку, она обрезается и стачивается по краям. В качестве верстака для прессования можно использовать обычные тиски. Удобнее всего разместить их в вертикальном положении, чтобы пластина лежала горизонтально плоскости. Таким образом, пластина будет располагаться точно между матрицами и не выскользнет во время вращения рычага.

Различные типы верстаков позволяют создавать уникальные кованые элементы

Простую ковку металла в домашних условиях можно выполнить зубилом и молотком. В таком случае зубило выступает как пуансон, наковальня – матрицей, а молоток – рычагом. Для лучшего пропечатывания рисунка под лист можно положить пластину с насечками. Так рельеф будет более четким и красивым.

Чтобы сделать элемент «лист», из металлической пластины толщиной 20-30 мм вырезают заготовку нужной формы. На ней карандашом по центру рисуется продольная линия. Боек зубила ставится под углом к этой прямой. После удара по ручке на пластинке отпечатывается линия, похожая на жилки у листочков.

Методом холодной ковки можно создавать объемные элементы

Сформировать необходимый объем изделия холодной ковки можно плоскогубцами. Деталь зажимается между тисками и выгибается в нужной форме. Такая работа хорошо подходит для выполнения небольшого количества элементов в целях личного использования. Процесс отбивания рисунка вручную занимает много времени, он довольно монотонный и требует большой точности.

Штампы для постоянной работы (в виде листьев, лепестков, цветов и т.д.) выгоднее приобрести, так как точное обтачивание двух одинаковых элементов – очень сложный процесс. Основные части вытачивают из болванки или отливают методом горячей ковки. Такая работа требует большого опыта и высокой точности. Пуансон и матрица должны совпадать. При сильном давлении неровности будут отпечатываться на изделии. Если несоответствие очень большое, то пресс раздавит заготовки – и придется начинать работу с нуля.

Создание красивого узора начинается с эскиза ковки. Мастер должен четко представлять картину, которую он хочет сделать. Изначально рисуется чертеж, рассчитываются материалы, количество необходимых элементов, выбираются станки и оснастки. Для того чтобы изделие смотрелось красиво, лучше сразу выбрать стиль, в котором оно будет выполнено. Пересматривая фото изделий холодной ковки, можно легко заметить, к какому направлению относится узор.

Красивые кованые изделия могут быть выполнены в различных стилях

Существует несколько стилей формирования кованого узора.

Романский стиль характеризуется строгостью и симметричностью. На ограждениях можно увидеть плотное расположение спиралей в одинаковом порядке, детали часто повторяются и однотипны. Это монументальный узор с использованием элемента волюта (С-образно закрученные односторонние завитки).

Готический орнамент. Мало кто знает, что современные ограждения и заборы чаще всего выполняются именно в этом стиле. Характерная черта – стремление вверх. Прутья заостренные, заканчиваются навершиями в виде стрел, копий или острых шипов. Спиральные элементы, применяемые в этом стиле, называются просечками, и выглядят они как разветвленный в разные стороны стебель. Для разнообразия между прямыми прутьями добавляются фонарики или объемные спирали.

Изделия в стиле барокко являются наиболее распространенными

Ренессанс встречается очень редко. В этом стиле заостренные угольчатые элементы практически не используют. Основа – круглые дуги, спирали и волны. Разветвление металлических прутьев украшают листьями или цветами, изящные изгибы приобретают форму восьмерки. Характерные элементы – просечка, спираль, волюта и восьмерка. Стиль очень гармоничен, детали устанавливаются симметрично в виде переплетенных линий.

Барокко – полная противоположность ренессансу. Стиль ажурный и очень пышный. Используются С-образные спирали, волюты, завитки, изогнутые линии и замысловатые узоры. К плетениям добавляют объемные листья и цветы, создается динамичность формы.

Рококо. Для этого направления характерно использование тонких прутьев и двусторонних завитков. Рокайльный орнамент создает постоянное движение, отличается филигранностью и объемными узорами. На фото холодной ковки заметны ассиметричность и дробный орнамент. Неприемлемо применение прямых прутьев и плоских решеток.

Классический стиль позволяет сочитать в себе различные кованые элементы

Классицизм. Красивый, хотя и простой стиль, который вернул в моду симметрию. Для создания орнамента применяют завитки, просечки, спирали и прямые прутья. В использование вводят еще один элемент – меандр (ломаные линии или изогнутые под прямым углом прутья). В ограждениях всегда строго выдерживается вертикальная архитектоника.

Ампир характеризуется наличием геометрического орнамента, длинных гладких прутьев. Основной элемент (волюта) видоизменен: удлиненная прямая линия с односторонними завитками на концах. Главное для данного стиля – это строгая простота, симметричная геометрия в сочетании со спиральными элементами.

Ар-нуво, или модерн, добавил в художественную ковку своими руками биологические мотивы. В стиле не используются прямые линии, только разнообразные изгибы, меандры, завитки и спирали. Симметричность уходит на задний план. Орнамент повторяет силуэт человека или животного, добавляются листья и цветы. Узор построен таким образом, что завитки равномерно перетекают друг в друга по всему орнаменту.

Красивый кованый узор сложно создать без чертежа

Если человек начнет работу без предварительного чертежа, он быстро запутается в создании изделия холодной ковки. Каждый узор должен быть максимально продуман, а правки, которые вносятся во время работы, лучше сразу переносить на эскиз, чтобы четко представлять, каким должен быть результат.

После того как все необходимые элементы орнамента созданы, начинается его формирование. Внешний вид узора может немного отличаться от эскиза. Чтобы определить возможные ошибки, нужно провести предварительный просмотр. Изначально узор можно выложить на плоской поверхности, не скрепляя его части. Таким образом можно оценить, насколько удалось воплотить задумку в жизнь, а также исправить недочеты в своей работе. Начинать формирование узора без предварительного просмотра результата не стоит.

Изделия смотрятся более целостно, если элементы соединены с помощью сварки

Основных видов соединений два:

Сварочный аппарат полезно использовать в тех местах, где шов соединения можно легко зачистить или он будет незаметен. Для сохранения эстетичности орнамента изделия из холодной ковки можно поставить фигурные заклепки. Они надежно скрепят составные части и дополнят декор.

Орнамент соединяют постепенно, в зависимости от количества деталей. Изначально скрепляют мелкие элементы, формируют просечки, витые линии и вензеля. Применяют сварку. Шов выравнивают болгаркой, используя зачистной круг толщиной 0,6 см. Он легко обходит изгибы и неровности. Крупные детали соединяют фигурными хомутами. Заклепки ставят симметрично друг другу, чтобы дополнить узор. В завершение работы орнамент обходят зачистным или полировочным кругом.

Холодная ковка позволяет создавать своими руками красивые и оригинальные изделия

Художественная ковка не только является бизнесом или работой, но и может быть занимательным хобби. Оборудование холодной ковки своими руками может сделать даже начинающий мастер из подручных материалов. Специалистов по холодной ковке можно смело назвать художниками, так как они создают красивые орнаменты из неотесанных прутьев, труб и листов. Подобные увлечения требуют полной отдачи и немалых затрат. Однако все вложенные средства и старания принесут свои плоды, если они подкреплены желанием создавать прекрасное.

Новости СМИ2

Новости СМИ2

• Мебель для ванной комнаты — 30 фото современных интерьеров – фотоидеи
• Фонтан для дачи: райский уголок на собственном участке подробно, с фото

Вроцлав: Крохотная квартирка на 13 кв. м. Удивительная функциональность и простор

Чем отличается архитектор от дизайнера: обязанности, цели и задачи специалистов

Женская атмосфера в невероятно вдохновляющем доме

Мужу пришлось быстро доделывать ремонт в кухне и санузле после ссоры с женой.

Фото До/После

самодельный по чертежам своими руками

Кузнечное дело в любое время считалось весьма полезным занятием. С его помощью можно было изготовить изделия как для работы, так и для украшения дома. К счастью, оно не потеряло своей актуальности и в наши дни. Только теперь процессы более механизированы, использование для них специального оборудования стало обязательным условием.

Схема

Содержание:

• Способы ковки
• Оборудование для холодной ковки
•  Изготовление оборудования собственными руками
• Создание чертежа
• Алгоритм

Способы ковки

Существует два способа изготовления кованных изделий:

1. 1.Горячий. Для работы потребуется специально оборудованное помещение, помимо, мастеру нужно уметь обращаться с горячим металлом и понимать поведение материала при применении к нему высоких температур.
2. 2.Холодный. По сравнению с первым, является более простым и безопасным. Здесь нет сложностей с процедурами, связанными с температурным режимом. Единственное, что может потребоваться, так это сварка уже изготовленных изделий между собой. Также можно отметить, что этот способ намного экономичнее горячего, ведь станки можно сделать самому, таким образом получив их бесплатно, что вполне подходит для начинающих мастеров кузнечного дела. Изделия, которые создают, используя ручной станок для холодной ковки, более прочные, чем изготовленные с помощью горячего способа.

Оборудование для холодной ковки

Холодная ковка предусматривает собой наличие специальных станков, предназначенных для изготовления различных деталей. Каждый станок совершает с материалом определенные действия. Имеется несколько видов станков:

1. Улитка. С его помощью изготавливают спиралевидные детали.
2. Гнутик. Позволяет сделать изгиб детали под нужным углом.
3. Твистер. Предназначен для изменения формы части изделия вдоль его оси.
4. Пресс. Оставляет матричный отпечаток на поверхности изготовляемого изделия.
5. Волна. Изготовление волнообразных деталей из металлических прутьев.
6. Глобус. С его помощью создают дуги разных размеров.
7. Вилка. Приспособление для сгибания металлических деталей.

Также существует ручное универсальные инструменты, которые режут и клепают детали.

Подобное оборудование работает с помощью ручного труда или с помощью электропривода, в последнем случае соответственно повышается скорость процесса.

Создание изделий способом холодной ковки производится при использовании два основных методов работы с металлом: гнутье и пресс. Для этого больше всего подходят мягкие металлы, такие как латунь, сталь, медь, сплавы никеля и магния. Главным показателем материала является его толщина, ведь от него зависит количество прилагаемых усилий.

С помощью холодной ковки можно создать множество изделий, например, оконные решетки, аксессуары для декора жилых помещений и приусадебных участков, предметы мебели, например, такие, как на фото.

 Изготовление оборудования собственными руками

С этим делом могут справиться те, кто уже имеет соответствующий опыт в работе с листовым и сортовым металлом. Самодельные станки для холодной ковки станут замечательным выходом в случае экономии материальных средств, ведь это способ бесплатно получить эффективное оборудование. Станки промышленного производства стоят недешево, а по функциям и по качеству изделий, изготовляемым на них, разницы между ними и сделанными своими руками практически нет.

Конечно, для того, чтобы самодельное оборудование для холодной ковки работало как часы, необходимо подойти к этому делу со всей серьезностью. Во-первых, вам понадобятся чертежи станков для холодной ковки. Во-вторых, металл из которого будут изготовлены станки. В-третьих, вы должны быть уверены, что сможете их создать. В противном случае будет потеряно время и испорчен металл.

Создание чертежа

Помимо этого, перед созданием станка нужно будет сделать его чертеж или, в крайнем случае, шаблон. Для этого можно использовать миллиметровую бумагу. Например, для проектирования ручного самодельного станка улитка, предназначенного для холодной ковки, следует начертить спираль, радиус витков у которой должен увеличиваться, а расстояние между ними оставаться тем же. Оно должно быть немного больше, чем показатель диаметра металлических прутьев, это для того, чтобы было легче вынимать детали из станка. Рекомендуется сделать не меньше четырех витков.

В общем, собрать станок для холодной ковки своими руками несложно, если вы будете руководствоваться сделанным чертежом или эскизом будущего агрегата, выполненными в соответствии со всеми правилами.

Алгоритм

Для изготовления ручного самодельного оборудования вам потребуется стандартный набор приспособлений и материал для работы. Станок для холодной ковки по чертежам своими руками можно сделать, следуя дальнейшим указаниям:

1. Вырежьте из листа стали, толщиной не менее 4 мм, две пластины. Размеры 10 см на 10 см и 13 см на 13 см соответственно.
2. Далее понадобится металлический прут длиной 3 см и 3 полосы, их края нужно зачистить наждачной бумагой, чтобы избавиться от заусениц.
3. Потом с помощью плоскогубцев согните металлические полосы, так как показано на чертеже.
4. При помощи сварочного аппарата соедините все детали по схеме, учитывая то, что стальную трубу необходимо приваривать последней, располагая ее по центру станка внизу.

Качественные сварочные работы и правильно составленный чертеж позволят самодельному аппарату прослужить намного дольше.

После окончания этих манипуляций у вас получится оборудование для холодного способа обработки металла, сделанный самостоятельно и имеющий два отдела: подвижный и неподвижный, похожий на тот, что изображен на фото. По желанию вы можете приделать к нему электропривод, что несомненно увеличит его производительность. Дополнительную информацию по этому вопросу вы можете получить из видео.

Таким образом, вы бесплатно получите качественное самодельное оборудование для изготовления различных изделий из металла.

Ковка | Металлургия для чайников

 

Горн — это очаг, используемый для ковки. Термин «кузница» может также относиться к рабочему месту кузнеца или кузнеца, хотя тогда чаще используется термин кузница. Базовая кузница содержит горн, также известный как очаг, для нагрева металлов. Кузница нагревает заготовку до температуры пластичности (температуры, при которой металлу легче придать форму) или до точки, при которой деформационное упрочнение больше не происходит.

Ковка

Заготовка транспортируется в кузницу и обратно с помощью щипцов. Щипцы также используются для удержания заготовки на кузнечной наковальне, пока кузнец работает с ней молотком. Наконец, заготовка транспортируется в слабую ванну, которая быстро охлаждает заготовку в большом водоеме. В слабой ванне также есть вода для управления огнем в кузнице.

Ковка – это процесс, при котором металл нагревается и ему придается пластическая деформация с соответствующим приложением сжимающей силы. Обычно сжимающее усилие осуществляется в виде ударов молотком с использованием силового молота или пресса. Ковка измельчает зернистую структуру и улучшает физические свойства металла. При правильном проектировании поток зерна может быть ориентирован в направлении основных напряжений, возникающих при фактическом использовании.

Ручная ковка

Поток зерен — это направление узора, которое принимают кристаллы во время пластической деформации. Физические свойства (такие как прочность, пластичность и ударная вязкость) намного лучше у поковки, чем у основного металла, кристаллы которого ориентированы беспорядочно. Поковки ровные от детали к детали, без какой-либо пористости, пустот, включений и других дефектов. Таким образом, чистовые операции, такие как механическая обработка, не обнажают пустоты, потому что их нет. Кроме того, операции по нанесению покрытия, такие как гальванопокрытие или покраска, не вызывают затруднений благодаря хорошей поверхности, которая требует минимальной подготовки.

Ковочный станок

В настоящее время производители используют множество различных методов ковки металла. К четырем наиболее распространенным относятся:

• Ковка методом штамповки — забивание штампов горячим металлом.
• Ковка на прессе – вместо того, чтобы вдавливать горячий металл в штамп ударом молота, он запрессовывается в штамп гидравлическим давлением.
• Валковая ковка. Горячий металл запрессовывается между двумя валками.
• Холодная ковка. Для небольших деталей металл можно запрессовывать в штамп без значительного предварительного нагрева.

Фланец для штамповки

Штамповка

Штамповка — это процесс, используемый для придания металлу сложной формы путем опускания нагретого металла в пуансон и матрицу, которые сжимаются для постепенного изменения формы металла. штамп и пуансон, то воздействие плунжера на пуансон приводит к тому, что нагретый материал, который очень податлив, принимает форму пуансона и полостей штампа. Обычно для полного формирования детали требуется только один пуансон. Дополнительное пространство между матрицей и пуансоном называется заусенцем. Он действует как предохранительный клапан для экстремального давления, создаваемого закрытием половинок штампа, но в конечном итоге обрезается с готовой детали.

Кузнечно-штамповочная машина

Оборудование, используемое в процессе ковки, широко известно как молот. Они могут приводиться в действие воздухом, гидравликой или механикой. В зависимости от того, как машина приводится в действие, массы поршня и высоты падения, сила удара может составлять от 11 000 до 425 000 фунтов. Используемые инструменты, штампы и пуансоны, бывают разных форм и размеров, а также материалов. Примерами этих форм являются плоские и V-образные формы, которые используются для ковки в открытых штампах, а также штампы с одним или несколькими тиснениями, используемые для штамповки в закрытых штампах. Конструкции штампов имеют много аспектов, которые необходимо учитывать.

Все они должны быть правильно выровнены, они должны быть сконструированы таким образом, чтобы металл и заусенец проходили должным образом и заполняли все канавки, и необходимо уделить особое внимание поддерживающим ребрам и ребрам, а также расположению линии разъема. Материалы также должны быть тщательно подобраны. Некоторыми факторами, влияющими на выбор материала, являются стоимость, его способность к затвердеванию, способность выдерживать высокое давление, горячее истирание, термическое растрескивание и другие подобные вещи. Наиболее распространенными материалами, используемыми для инструментов, являются углеродистая сталь и, в некоторых случаях, сплавы на основе никеля.

Холодная ковка

Холодная ковка деформирует металл, когда он ниже точки рекристаллизации. Холодная ковка обычно предпочтительнее, когда металл уже является мягким металлом, таким как алюминий. Этот процесс обычно менее дорог, чем горячая ковка, и конечный продукт практически не требует отделочных работ. Иногда, когда алюминию придают желаемую форму методом холодной ковки, его подвергают термообработке для повышения прочности. Это называется «закалка».

Ковка в закрытых штампах

Производители могут предпочесть холодную ковку горячей ковке по ряду причин — поскольку холоднокованые детали требуют очень мало отделочных работ или совсем не требуют их вообще, этот этап производственного процесса часто необязателен, что позволяет сэкономить деньги. Холодная ковка также менее подвержена проблемам загрязнения, а конечный компонент имеет лучшую общую чистоту поверхности.

Другие преимущества холодной штамповки включают:

• Легче придать направленные свойства
• Улучшенная взаимозаменяемость
• Улучшенная воспроизводимость
• Увеличенный размерный контроль
• Выдерживает высокие нагрузки и высокие нагрузки на штамп
• Производит детали чистой или почти чистой формы

Возможные недостатки:

• Легче придать свойства направленности
• Улучшенная взаимозаменяемость
• Улучшенная воспроизводимость
• Увеличенный размерный контроль
• Выдерживает высокие нагрузки и высокие нагрузки на штамп
• Производит детали чистой или почти чистой формы
• Перед ковкой металлические поверхности должны быть чистыми и свободными от окалины
• Металл менее пластичный
• Может возникнуть остаточное напряжение
• Требуется более тяжелое и мощное оборудование
• Требуется более прочный инструмент

Кузнечные детали

Горячая ковка

Горячая ковка имеет ряд преимуществ, позволяющих снизить затраты, которые подчеркивают ее все более широкое использование в качестве производственного метода. Температурный диапазон для горячей ковки стали простирается от температуры выше комнатной до температуры ниже температуры рекристаллизации, или примерно от 800 до 1800 градусов по Фаренгейту. Тем не менее, более узкий диапазон от 1000 до 1330 градусов по Фаренгейту становится диапазоном, возможно, с наибольшим коммерческим потенциалом для горячей ковки. По сравнению с холодной ковкой горячая ковка имеет потенциальные преимущества, заключающиеся в снижении нагрузки на инструмент, уменьшении нагрузки на ковочный пресс, повышении пластичности стали, устранении необходимости отжига перед ковкой и благоприятных свойствах после ковки, которые могут исключить термическую обработку.

Ковка в открытых штампах

Горячая ковка

Горячая ковка представляет собой пластическую деформацию металла при температуре и скорости деформации, при которых рекристаллизация происходит одновременно с деформацией, что позволяет избежать деформационного упрочнения. Для этого на протяжении всего процесса должна поддерживаться высокая температура заготовки (соответствующая температуре рекристаллизации металла). Разновидностью горячей ковки является изотермическая ковка, при которой материалы и штампы нагреваются до одной и той же температуры. Почти во всех случаях изотермическая ковка суперсплавов проводится в вакууме или в строго контролируемой атмосфере для предотвращения окисления. Когда кусок металла подвергается горячей штамповке, его необходимо значительно нагреть.

Средние температуры, необходимые для горячей штамповки:

• До 1150 градусов Цельсия для стали
• от 360 до 520 градусов Цельсия для алюминиевых сплавов
• от 700 до 800 градусов Цельсия для медных сплавов

Традиционно производители выбирают горячую ковку для изготовления деталей, имеющих большое значение в технической сфере. Горячая ковка также рекомендуется для деформации металла, отличающегося высоким коэффициентом формуемости. Другие соображения по поводу горячей штамповки включают:

1. Производство отдельных деталей
2. Точность от низкой до средней
3. Чешуйчатая формация
4. Низкие напряжения или низкое деформационное упрочнение
5. Структура гомогенизированного зерна
6. Повышенная пластичность
7. Устранение химических несоответствий

Возможные недостатки горячей штамповки включают:

• Менее точные допуски
• Возможное коробление материала в процессе охлаждения
• Различная структура зерна металла
• Возможные реакции между окружающей атмосферой и металлом

При горячей ковке температура превышает точку рекристаллизации металла. Такой экстремальный нагрев необходим, чтобы избежать деформационного упрочнения металла во время деформации. Чтобы предотвратить окисление некоторых металлов, таких как суперсплавы, хорошим выбором является тип горячей штамповки, называемый изотермической ковкой. При изотермической ковке деформация металла происходит в строго контролируемой атмосфере, похожей на вакуум.

Вам также может понравиться

Порошковая металлургия Процесс порошковой металлургии, источник: https://www.themetalcasting.com/ Порошок…

Сварка Сварка фасонная или скульптурная…

Биомиметика (биомимикрия) Биомиметика (также известная как биомимикрия,…

Коррозия Коррозия – это разрушение инженерного…

Можно ли пользоваться кузнечным горном в холодную погоду?

Кузнечное дело — довольно гибкое хобби. Независимо от того, находитесь ли вы в помещении или на улице, у вас есть множество вариантов того, как вы хотите провести свой день. В настройках кузницы достаточно гибкости, чтобы вы могли заставить работать практически все.

Тем не менее, один частый вопрос, который задают многие начинающие кузнецы, заключается в том, можно ли пробовать ковку в холодную погоду? Если вы работаете на улице, то не всегда можете позволить себе хорошую погоду. Иногда наверху бушует буря, бывают кратковременные дожди или даже снегопады, которые ожидаются в ближайшие пару дней.

Короче говоря, вы определенно можете использовать кузнечный горн, когда холодно. Проявив немного творчества, вы сможете преодолеть почти все, что бросает вам матушка-природа.

Сколько дождя слишком много?

Очевидно, мелкая морось или несколько разрозненных ливней, которые быстро проходят, не представляют большой угрозы для вашей кузницы. Большинство кузниц на открытом воздухе имеют некоторую степень защиты, которая гарантирует, что ваш огонь не потухнет из-за дождя.

Газовые горны, как и переносная пропановая горелка Hell’s Forge (которую я рекомендую новичкам), доступны через горизонтальные отверстия. Это означает, что если вы не находитесь в ужасной буре с сумасшедшим ветром, когда дождь дует сбоку, ваша кузница может нормально работать в обычных дождливых условиях.

Для негазовых горнов, таких как угольные или дровяные горны, у вас могут возникнуть дополнительные трудности. Когда вы работаете с этими типами горнов, уже сложно поддерживать кузнечную температуру, особенно если вы все еще начинающий кузнец. Таким образом, у вас могут возникнуть проблемы с поддержанием постоянной температуры в кузнице, особенно если дождь продолжает усиливаться.

А снег?

Кузнечное дело в снегу очень похоже на кузнечное дело под дождем, но есть некоторые отличия.

Во-первых, снежная погода обычно означает, что реальная температура будет ниже. В то время как у вас может быть дождливая погода, даже когда тепло, снег не образуется, если только не станет намного холоднее. Это может затруднить нагрев кузницы и поддержание надлежащей температуры. Опять же, это не будет проблемой для газовых кузниц (которые я рекомендую начинающим кузнецам), но может стать проблемой для угольных и дровяных кузниц.

Если на улице очень холодно, попробуйте нагреть наковальню и другие кузнечные инструменты. Внезапный нагрев холодного куска металла потенциально может повредить или даже сломать ваш инструмент. Если ваше кузнечное оборудование было оставлено снаружи во время метели, вероятно, не стоит разжигать кузницу при таких температурах.

Если вы собираетесь предварительно разогреть инструменты/наковальню, что я рекомендую, если на улице холодно, рассмотрите возможность использования пропанового нагнетателя или чего-то подобного. Предварительный нагрев наковальни имеет большое значение, и то же самое можно сказать и о ваших инструментах.

Если вы работаете при низких температурах, не забудьте одеться слоями. Хотя в начале все может показаться холодным, когда вы начнете нагреваться на своем складе, жар кузницы, а также постоянное напряжение согреют вас.

Что касается вашей кузни, то это та же история, что и когда вы работаете под дождем. Кузницы, работающие на газу, как правило, имеют большое преимущество, особенно потому, что большинство из них имеют отверстия сбоку, что затрудняет попадание снегопада. С другой стороны, угольные и дровяные кузницы могут легко выйти из строя из-за большого количества снегопадов.

Использование укрытий

Часто кузнецы, у которых есть какое-то убежище (например, ближайший гараж), но которым абсолютно необходимо работать снаружи из-за вентиляции или других проблем, используют смешанный подход. Свою кузницу они держат снаружи, а все остальное находится рядом в гараже или под навесом. Таким образом, вы можете нагреть свой запас, а затем просто переместить его на наковальню, где вам не нужно беспокоиться о водяном охлаждении вашего куска металла.

В других случаях у вас нет возможности иметь поблизости что-то вроде гаража. Вот почему я рекомендую начинающим кузнецам, которые работают на открытом воздухе (и которые находятся относительно в дикой природе), использовать палатки. Базовые палатки могут быть просты в установке, будь то большая палатка для кемпинга или что-то еще, и они могут обеспечить вам достаточную защиту от дождя во время работы.

Есть несколько сайтов, предлагающих специальные кузнечные палатки. Одной из них является Tentsmiths, компания, предлагающая старинные кузнечные палатки в том же стиле, который кузнецы использовали сотни лет назад. Хотя это может быть немного излишним, если вы просто ищете простую палатку, это определенно то, что вам следует учитывать, если вам нравится более «традиционный» опыт кузнечного дела.

Однако, по большей части, для кузнечного дела на открытом воздухе очень важно иметь какое-то укрытие. Это не должно быть чем-то необычным, просто чем-то, что может скрыть вашу наковальню и инструменты. Если вы уже работаете в дикой местности, вы уже должны знать, как разбить базовый лагерь или какое-то убежище. Просто убедитесь, что у вас есть надлежащая вентиляция, даже если ваша кузница находится на улице под дождем или снегом.