Самодельный ручной станок для холодной ковки: применение, особенности инструмента, технология ковки. Чертежи для создания своими руками (130 фото)

alexxlab | 12.03.2023 | 0 | Разное

Станок холодной ковки

своими руками: чертеж, инструкция и видео | vseznayko.com.ua

Самодельный станок холодной ковки может пригодиться, если вы любите заниматься рукоделием и не прочь сделать своими руками что-то красивое для загородного поместья, домашнего интерьера, для подарка близким или просто для душа.

Величественный вид изделий, выполненных методом ковки, привлекает изящными линиями и завораживает взгляд. Издавна во всех лучших домах обязательно можно было увидеть такие украшения, как металлические ажурные завитки. И сегодня, когда разработано огромное количество разнообразных материалов и технологий, кованые изделия не потеряли своей актуальности.

Посуда, изготовленная методом ковки, используемая в дизайне наравне со стеклом, пластмассой и другими элементами декора. Ковка металла бывает холодной или горячей. Для выполнения процесса горячей ковки нужно выполнить множество особых условий, поэтому ей очень сложно заниматься в домашних условиях. Более доступным способом является художественная холодная ковка. Ей гораздо легче научиться, и при желании можно изготовить самодельные станки для холодной ковки своими руками.

Процесс холодной ковки

Холодный вариант ковки потребует двух основных процессов:

• пресс;
• изгиб.

Для проведения этих мероприятий не обязательно сообщать металлу какую-либо температуру. Но некоторая термообработка все же должна происходить между этапами работы.

Не обязательно иметь полноценные кузнечные станки, часто инструменты делают любители своими руками. С помощью самодельного оборудования можно придавать заготовкам всевозможные причудливые формы. Вам просто нужно быть более разборчивым в помощи, которую вы оказываете другим людям. Так что приготовьтесь к этому, ведь для того, чтобы согнуть нужную форму, потребуются чертежи и немалые усилия. Выполнение работ возможно только с использованием сырья необходимой толщины.

Изделия, которые получаются с помощью самодельного станка для холодной ковки, намного прочнее тех, которые изготавливаются или отливаются методом штамповки. Это связано с тем, что металлические стержни, проходящие через оборудование, спрессовываются, придавая им необходимую форму. При таком способе ковки нужно избегать ошибок, так как они практически неисправимы. С приобретением навыков вы сможете своими руками создавать привлекательные и замечательные изделия.

С помощью самодельного станка для холодной ковки можно изготавливать такие изделия, как:

• такие элементы, как навесы балконов, поручни для лестниц;
• решеток на окнах;
• заборы и заборы;
• мебель для дома – столы, стулья, кровати;
• элементов, используемых в дизайне дома: решетки каминов, штативы для цветов.

При горячей ковке мастеру необходимо не только отдельное помещение, но и оборудование для кузнечного дела, а также особые условия. При холодном способе нет необходимости предварительно нагревать заготовку, а сам процесс намного экономичнее.

При обработке большой партии однотипных изделий своими руками все можно сделать с помощью трафаретов и рисунков. Это позволяет значительно сократить трудозатраты и сократить время изготовления. Иногда детали нужно подогреть, прогрев делается в местах стыков, чтобы не было кривизны. Новичкам рекомендуется тщательно продумать план изготовления перед выполнением работы, будет полезно иметь видеоурок и сделать чертежи будущего изделия.

Инструменты и оборудование

Ручной станок для холодной ковки включает в себя ряд элементов. Требуемые приспособления, которые понадобятся для работы:

• твистер;
• улитка;
• гнутик;
волна
• ;
• земной шар;
• фонарик.

Многие названия покажутся смешными, но для домашних устройств вполне удобен.

Основным инструментом для работы будет флексор, который используется для изменения формы металла. Его функция — сгибать деталь под необходимым углом или сгибать дуги с разным радиусом.

Используется летом, как правило, для скручивания в спираль стальных стержней. Это инструмент для гибки стержней, брусков, труб, квадратов и профилей в форму спирали, изделий различной формы и радиусов. При использовании этого инструмента можно не ограничивать радиус спирали и сделать то значение, которое необходимо.

Инструмент “фонарик” необходим для гибки металлических деталей. Применяется для обработки металлических стержней, сечение которых меньше 30 мм, или квадратных профилей сечением меньше 16 мм.

Таким приспособлением, как волна, делают волнообразные криволинейные элементы. Также применяется для обработки труб, которые имеют шестигранное или круглое сечение.

Твистер похож на фонарик. Этими двумя инструментами можно открутить тяги вокруг оси.

С помощью глобуса можно сделать большую дугу из профильного стержня до 12 мм. Причем концы заготовки также плавно загибаются.

Этот инструмент для холодной ковки совсем не сложный, поэтому часто можно увидеть самоделки. Фабричный, ему почти нет равных.

Станки кузнечно-прессовые

Чаще всего на работе изготовление станков для холодной ковки своими руками кажется куда уместнее. Так как не каждый элемент можно полностью обработать, используя только ручное кузнечное оборудование. Да и цена на это оборудование довольно высока, даже если речь идет о самой простой машинке-улитке.

Если домашний мастер изготовит изделие на самодельном кондукторе, то вещь будет уникальной, хотя по некоторым параметрам она будет уступать той, что изготовлена ​​в заводских условиях. Если вы планируете изготавливать большое количество деталей методом холодной ковки, лучше всего делать кондуктор с электродвигателем. Это упростит ваш рабочий процесс.

Полезно будет предусмотреть изготовление основных видов работ – вытяжки, гибки и закрутки. Комбинировать эти приспособления можно при создании кондуктора своими руками.

В процессе экстрагирования продукту придается определенная форма. Зачем его нужно пропускать через вальцы или пресс, тем более сечение сырья уменьшится.

Процесс гибкости заключается в том, что деталь изгибается под прямым углом. Вы можете выполнить эту операцию с помощью шаблонов. Делаются они так: готовится чертеж изделия, по которому затем следует шаблон. Приварите завитки к стальной пластине, затем лист крепится к станку в держателе. Конец заготовки устанавливается в паз, другой конец фиксируется. С помощью рычага происходит воздействие на один конец изделия, которое необходимо растянуть по всем изгибам пластины, используемой в качестве шаблона.

Изготовление шаблона, шов необходимо делать с внешней стороны, иначе он будет мешать дальнейшей эксплуатации изделия.

Часто мастера сами собирают простые приспособления, с помощью которых можно сделать достаточно оригинальные изделия. Все зависит от опыта мастера. Рассмотрим одну из таких самодельных моделей, чтобы понять сам принцип.

Станок “Улитка” для ковки своими руками

С помощью этого станка домашние мастера изготавливают всевозможные кольца и спирали, обертки, волны. Чтобы сделать такую ​​машинку, нужно действовать по чертежам и технологии, которая включает в себя ряд этапов.

Перед изготовлением каких-либо приспособлений, ручных инструментов или станков для художественной ковки следует руководствоваться графическими изображениями, шаблонами, эскизами, чертежами будущего устройства.

Для получения более точной разметки лучше всего использовать миллиметровую бумагу. Нарисуйте на нем спираль, в которой радиус витков постепенно увеличивается. Тот же самый шаг должен быть выполнен между поворотами. Надо сказать, что это условие необходимо соблюдать только в тех случаях, если требуется симметричность узоров, как правило, делают не более 4 шт.

Также имейте в виду, какие будут заготовки, с которыми нужно работать. Расстояние между витками нужно делать так, чтобы оно было чуть больше диаметра металлических стержней, иначе из станка будет сложно достать готовое изделие.

Листовое железо потребуется для рабочей поверхности. Достаточно толщины в четыре миллиметра. Размер зависит от размеров необходимых деталей. Для изготовления формы требуется листовой металл в виде полос толщиной три миллиметра. Работать с этим материалом можно ручными инструментами. Его просто сгибают плоскогубцами по спирали.

Для создания полноценного рабочего процесса необходимо произвести надежную фиксацию одного конца изделия. Здесь вам понадобится кусок стержня, который равен ширине полос. Верстак потребуется для обеспечения безопасности рабочей зоны. Часто в качестве стойки используется кусок толстостенной трубы. Главное, обеспечить максимальную фиксацию, так как при холодной ковке прилагаются достаточно большие усилия.

Станок в сборе

Для изготовления любого станка для холодной ковки существует множество вариантов. Его можно сделать разборным, монолитным или сплошным. При монолитной конструкции устройство целиком или частично «Улитки» привариваются к площадке.

По длине конструкции можно приварить небольшие кусочки прутьев с расстояния 5-6 см, для них нужно сделать специальные отверстия в рабочей зоне. Не забудьте тщательно закрепить концы изделий, которые будут загибаться.

Холодная ковка особенно популярна среди новичков в кузнечном деле. Для изготовления изделий таким способом не требуется хорошо оборудованная мастерская (можно обойтись гаражом или сараем), не требуется обладание большим опытом, не требуются специальные знания о поведении металлов. Что касается приспособлений, то все необходимые станки и инструменты можно сделать своими руками в домашних условиях.

Ковка и механическая обработка: объяснение основных различий

Ковка и механическая обработка — это процессы изготовления металлов, которые выполняются для придания металлам желаемых форм и размеров.

Но в чем именно разница между ними? И какой процесс подходит для вашего приложения?

Разница между ковкой и механической обработкой заключается в том, что ковка включает в себя нагрев металла и придание ему механической формы, что улучшает свойства материала, тогда как механическая обработка представляет собой удаление материала для достижения желаемой формы или размера, в результате чего получается конечный продукт.

Некоторые изделия, такие как валы и стержни, лучше ковать, в то время как такие изделия, как муфты и турбинные лопатки, легче изготавливать механической обработкой.

В этой статье обсуждается разница между ковкой и механической обработкой с точки зрения свойств, стоимости и областей применения.

Что в этой статье?

• Ковка и механическая обработка: чем они отличаются?
• Чем ковка и механическая обработка отличаются от литья?
• Заключительные мысли
• Часто задаваемые вопросы (FAQ)

MellowPine поддерживается считывателем. Когда вы покупаете по ссылкам на моем сайте, я могу получить партнерскую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Ковка и обработка: чем они отличаются?

7777777 9017 7017 70177017 гг.0160

Факторы	Формирование	Обработка
Процесс	Обычно выполняется при температуре в комнате	71717177 9017 9017, обычно выполняемой при температуре, что выше комнатной температуры		77 9017, обычно выполняемой при температуре, что выше комнатной температуры 9017	7777 9017 7017, обычно выполняемой при температуре в комнате 9017	7177
Grain Flow	Streamlining of grain flow	Normal grain flow is disrupted
Material properties	Enhanced strength and reliability	No change, but is prone to failure along the machined area
Structural changes	Заполняет пустоты в материале, заставляя материал течь.	Без конструктивных изменений. Материальные дефекты исправны.
Стоимость материалов	Минимизирует затраты за счет сокращения брака.	Форма получается путем удаления материала. Таким образом, стоимость высока
Сложность формы	Подходит для изготовления более простых форм	Может производить любую сложную форму, особенно при использовании с ЧПУ.

Ковка и механическая обработка

Ковка — это производственный процесс, при котором заготовку нагревают до температуры выше комнатной для повышения ее пластичности.

С другой стороны, механическая обработка обычно выполняется при комнатной температуре, что устраняет необходимость нагрева заготовки.

Помимо этого, есть еще несколько отличий, о которых вам нужно знать, прежде чем вы решите использовать тот или иной способ изготовления своей части.

Разница в процессе: ковка и обработка

Что такое ковка?

Ковка металла на наковальне

Ковка в целом подразделяется на два метода: горячая ковка и холодная ковка.

Горячая ковка включает нагрев материала примерно до 75% его температуры плавления или выше его температуры рекристаллизации.

Нагрев заготовки до этой температуры повышает ее пластичность, не расплавляя заготовку и не вызывая деформации под воздействием тепла.

Нагрев металла выше температуры его рекристаллизации может привести к расплавленному или полурасплавленному состоянию, что ставит под угрозу структурную целостность металла, затрудняя придание ему формы.

Холодная ковка – еще один метод, при котором металл не нагревается до температуры рекристаллизации, и его можно обрабатывать при температуре чуть выше комнатной.

Однако ковка металла без нагрева требует сравнительно больших усилий и создает нежелательные остаточные напряжения в металлической заготовке.

Кроме того, холодная ковка препятствует микроструктурным изменениям материала, тем самым сохраняя его внутренние напряжения.

Таким образом, он подходит для применений, где высокое качество поверхности предпочтительнее высокой пластичности и обрабатываемости.

Что такое обработка?

Фрезерный станок с ЧПУ, работающий на металлической заготовке.

Механическая обработка — это процесс удаления ненужного материала с заготовки с помощью подходящих инструментов для достижения желаемой формы и дизайна.

Подобно ковке, механическая обработка также помогает изменить форму поперечного сечения заготовки, но, в отличие от ковки, механическая обработка включает удаление материала.

В результате механическая обработка может быть использована для изготовления сравнительно более сложных и замысловатых форм, которые иначе невозможно получить ковкой.

CNC-обработка лучше всего подходит для этой цели. Почти все операции обработки можно автоматизировать с помощью компьютерного управления.

В то время как при ковке используются штампы для изготовления сложных деталей, при механической обработке используются различные операции механической обработки, такие как сверление, токарная обработка, фрезерование, расточка, шлифовка и т. д., для получения желаемой формы и качества поверхности.

Различия в применении: ковка и обработка

Некоторые изделия, такие как валы и стержни, лучше поддаются ковке, тогда как муфты и лопатки турбин лучше обрабатываются.

Part	Process	Reason
Connecting rod	Forging	High load capacity
Crank pin	Forging	Ease of making with hand-held tools
Шал	Формирование	Высокая грузоподъемность
Поршень	с последующей обработкой	Информационный дизайн и высокий уровень
Информационный дизайн и высокий уровень
Информационный дизайн и высокий уровень
Информационный дизайн и высокий уровень
. конструкция
Соединения труб	Литье с последующей механической обработкой	Для серийного производства требуется литейная форма
Конструкционная панель самолета	Поковка	Необходимость защиты каркаса от ветров
Медицинское протезирование	Поковка	Требуется высокое качество материала. Нельзя допускать структурных дефектов.
Болты, используемые в сельскохозяйственном оборудовании	Ковка	Должны выдерживать нагрузки, возникающие при копании почвы. Также требуется крепление тяжелой уборочной техники к трактору.
Муфты, резьбы, соединения	Механическая обработка	Сложная геометрия.
Лопасти турбины	Механическая обработка	Требуется гладкая поверхность.

Применение ковки и механической обработки

Ковка и механическая обработка имеют различные применения в обрабатывающей промышленности.

В то время как механическая обработка идеально подходит для задач, требующих высокого качества поверхности с жесткими допусками и хорошей точностью, ковка подходит для задач, требующих прочности по сравнению с чистотой поверхности.

Например, ручные инструменты, такие как гаечные ключи, обычно изготавливаются методом ковки.

Это связано с тем, что удаление материала из металлического блока для придания формы заготовке сделает ручной инструмент слабым и склонным к поломке под нагрузкой.

С другой стороны, ковка сжимает материал, увеличивая его плотность и делая его пригодным для применения при высоких нагрузках.

Различие в машинах и необходимых инструментах

Ковка включает в себя обработку заготовки молотком для ее формования, в то время как механическая обработка включает использование острых инструментов для удаления материала с заготовки.

Таким образом, существуют различные различия в типах инструментов, используемых для ковки и механической обработки.

Инструменты, необходимые для ковки.

Инструменты для ковки.

Помимо этого необходимого оборудования, в кузнечном деле также используются долы и плоские долы.

Фуллер — это изогнутый или фигурный инструмент, используемый для создания углубления. Этот процесс также называют операцией формовки при ковке.

Приложение усилия к горячему металлу приводит к тому, что металл течет в перпендикулярном направлении вдоль дола, что приводит к формированию желаемой формы.

Другой кузнечный инструмент, называемый плоскогубцем, также используется для выравнивания поверхности заготовки.

Хотя эти простые инструменты помогут вам начать работу по ковке, для сложной и крупномасштабной ковки потребуются дополнительные инструменты, такие как молоток и штампы.

Инструменты, необходимые для обработки

Инструменты для механической обработки

Операции механической обработки позволяют прорезать металлы для получения желаемой формы.

Токарный станок универсальный станок и один из древнейших. Он обычно используется для асимметричных операций обработки, таких как токарная обработка, расточка, шлифование, нарезание резьбы и т. д.

Принимая во внимание, что фрезерный станок подходит для симметричных и асимметричных операций, таких как фрезерование, сверление, контурная обработка, гравировка, периферийное фрезерование, резьбофрезерование, нарезание резьбы и т. д.

Эти станки обычно доступны в виде фрезерных станков с ЧПУ и фрезерных станков с ЧПУ.

В то время как фрезерные станки с ЧПУ подходят для самостоятельного изготовления из-за их низкой стоимости, фрезерные станки с ЧПУ подходят для обработки твердых металлов.

Различия в простоте использования

Традиционные кузнечные инструменты доступны для работы своими руками. Однако промышленные кузнечно-штамповочные машины могут весить около 50 тонн, что не подходит для мелкосерийных и самостоятельных работ.

Однако пневматические ковочные машины сравнительно меньше по размеру и весят около 200 кг, а их грузоподъемность составляет 16 кг, что делает их идеальными для мелкосерийного производства деталей из легких материалов.

Хотя гидравлические прессы для небольших производств стоят около 1500 долларов, они подходят только для холодной штамповки.

Таким образом, ковка не идеальна для применения в домашних условиях, за исключением ковки очень маленьких заготовок.

С другой стороны, механическая обработка доступна для домашних работ и небольших производств. Хороший токарный станок стоит около 300-3000 долларов.

Кроме того, станки с ЧПУ начального уровня, такие как фрезерные станки с ЧПУ и фрезерные станки с ЧПУ, могут стоить от 500 до 3000 долларов, что делает их наиболее подходящими для самостоятельной обработки.

Различия, основанные на потоке зерна

Поток зерна, возникающий в результате механической обработки и ковки

Поток зерна определяет внутреннюю структуру металлической заготовки, которая влияет на ее механические свойства.

Ковка включает в себя ковку и придание формы заготовке, которая изменяет поток зерна, не ломая его.

Обеспечивает одинаковые механические свойства всей заготовки и высокую прочность.

С другой стороны, механическая обработка включает удаление материала с заготовки, тем самым прерывая поток зерна и делая заготовку слабой вдоль обрабатываемой области.

Следовательно, обработанная заготовка сравнительно более подвержена разрушению под нагрузкой, чем кованая заготовка аналогичного размера и геометрии.

Затронутые различия механических свойств

Ковка включает ударную обработку материала и принудительное течение металла, заполняя все пустоты и трещины, присутствующие в заготовке.

Кроме того, при нагревании заготовки удаляется вся влага, присутствующая в материале, что гарантирует отсутствие пустот в материале.

Отсутствие микротрещин снижает риск выхода из строя из-за ползучести и усталости, одновременно повышая прочность и долговечность.

Кроме того, нагрев заготовки выше температуры рекристаллизации и последующее охлаждение улучшает структуру зерен и устраняет остаточное внутреннее напряжение.

Это дополнительно улучшает его механические свойства и улучшает способность материала выдерживать большие нагрузки.

С другой стороны, механическая обработка не изменяет внутреннюю структуру заготовки, а воздействует на поверхность материала, удаляя слой материала.

Приложение больших сил резания создает внутренние напряжения в материале, что приводит к разрушению заготовки под нагрузкой.

Различия в потреблении материалов

Ковка сохраняет материал, а механическая обработка приводит к потерям материала.

Чтобы понять это, рассмотрим пример преобразования заготовки диаметром D1 и длиной L в заготовку длиной L и диаметром D2.

Уменьшение диаметра заготовки точением

Процесс обработки для изготовления этой заготовки включает ступенчатое точение заготовки и удаление материала до тех пор, пока диаметр блока не уменьшится до D2.

Этот материал удаляется в виде стружек, которые трудно использовать повторно, поскольку они требуют сложного процесса плавления и отливки в металлический блок.

С другой стороны, операция ковки включает пропускание заготовки через пару роликов или использование штамповки для изменения ее формы путем формования.

Уменьшает диаметр заготовки при увеличении ее длины. Лишнюю длину можно отрезать с помощью режущего инструмента и использовать повторно без необходимости сложного процесса переработки.

Разница в стоимости ковки и механической обработки

Сравнение стоимости кузнечно-механического оборудования разного уровня

Стоимость ковки и механической обработки зависит от поставленной задачи. Мелкомасштабные процессы ковки с использованием ручного оборудования менее затратны.

Как правило, основные формовочные инструменты стоят около 25 долларов США, при этом дополнительные затраты на штампы составляют около 100-200 долларов США, в зависимости от формы и размера штампа.

Однако промышленные кузнечные инструменты стоят намного дороже из-за их большой массы и жесткой конструкции.

При крупномасштабном промышленном применении высокая начальная стоимость кузнечного оборудования компенсируется большими партиями продукции.

С другой стороны, инструменты для обработки, такие как токарный станок и фрезерные станки с ЧПУ, могут стоить около 300 долларов США для приложений «сделай сам» и доходить до 15 тысяч долларов США в зависимости от размера, возможностей и конфигурации станка.

Помимо первоначальной стоимости, существуют различные факторы, такие как тип режущего инструмента, скорость обработки, потери материала и т. д., которые определяют стоимость обработки.

Низкая скорость резания приводит к низкой производительности, а для достижения высокой скорости резания требуются мощные станки с ЧПУ с постоянным потоком смазочно-охлаждающей жидкости, что увеличивает стоимость.

Чем ковка и механическая обработка отличаются от литья?

кованая обработка против литья

Фактор	Против	коел	ОБЩЕСТВЕННАЯ
зерновой
зерновой
зерновой
зерна
зерна
.0171 Обработка разрезает поток зерна
Нагрев металла	до температуры плавления	до рекристаллизации	НЕТ НОБЕРКИ
Комплекс. с ЧПУ
Усталостное разрушение	Да	Нет	Да
Защита от ползучести	Подвержен ползучести	Good protection	Vulnerable
Tensile strength	Not satisfactory	Good	Better than casting, lesser than forging
Surface finish	Not good	Better than casting	Better than forging
Стоимость	Высокая	Меньше	Зависит от размера партии

Литье, ковка или механическая обработка

Литье используется для изготовления тяжелого промышленного оборудования, такого как цилиндры двигателей, лопатки турбин и т. д.

Ковка и механическая обработка являются последующими этапами, направленными на получение окончательной формы с необходимой точностью.

В отличие от ковки и механической обработки, литье не требует больших сил сжатия или резания для придания формы материалу, вместо этого расплавленный металл заливают в форму и позволяют ему принять желаемую форму.

Это устраняет риск возникновения внутреннего напряжения в материале. Однако оплавление заготовки нарушает структуру зерна и повышает хрупкость.

В результате литые детали не подходят для применения в условиях высокой усталости или циклических нагрузок.

Чистота поверхности литой заготовки зависит от отделки формы. Песчаная форма дает шероховатую зернистую поверхность, а стальная форма дает гладкую поверхность.

Однако качество поверхности, полученное ковкой и механической обработкой, намного лучше, чем у литья.

Кроме того, литье позволяет изготавливать очень сложные узоры, которые невозможно получить ковкой или механической обработкой.

Таким образом, изготовление литья подходит для тех случаев, когда изготовление сложных узоров важнее прочности и жесткости детали.

Заключительные мысли 

Ковка и механическая обработка — это два совершенно разных производственных процесса.

В то время как ковка подходит для изготовления деталей с чрезвычайной прочностью, механическая обработка идеальна для изготовления деталей сложной геометрии.

Как правило, штамповка лучше всего подходит для самодельных изделий, где требуется высокая прочность, тогда как фрезерование с ЧПУ рекомендуется для достижения высокой точности и чистоты поверхности.

Кроме того, механическая обработка сравнительно более универсальна, поскольку она состоит из различных операций, таких как токарная обработка, нарезание резьбы, накатка и т. д., тогда как ковка ограничивается простыми формами.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Можно ли ковать сталь?

Да, Сталь можно ковать. Низкоуглеродистая сталь может быть кована в холодном состоянии, а сталь с высоким содержанием углерода – в горячем состоянии.