Элементы в виде завитков, выполненные из прутков, широко применяются в дизайне придомовых территорий и интерьере жилых помещений. Для их изготовления используется специальные приспособления. Одно из них — это улитка. Домашние мастера часто конструируют это устройство из подручных материалов сами. Если вы также хотите знать, как изготавливается улитка для холодной ковки своими руками, то эта статья для вас. Из нее вы узнаете принцип работы этого устройства, его преимущества и разновидности, простейшие чертежи и технологию самостоятельного монтажа.
Метод холодной ковки
Способ заключается в использовании важного свойства металла — пластичности. При посредстве разнообразных оправок и механических приспособлений пруток изгибается в различных направлениях, скручивается, образует различные объемные фигуры. В качестве дополнительной обработки для соединения частей заготовок применяется сварка и слесарные операции. Станки начального уровня достаточно просты и приводятся в действие мускульной силой работающего на них мастера.
Минимальный набор кузнечного оборудования для холодной ковки металла включает в себя:
- Гибочные станки, или Гнутики — служат для изгиба заготовок под заданными углом и радиусом.
- Твистеры, или торсионы — служат для закручивания заготовки (или группы заготовок) вокруг продольной оси
- Волна — служит для создания периодических изгибов в разные стороны.
- Станок Улитка для ковки — применяется для создания спиралеобразных завитков на конце прутка.
Можно ли освоить холодную ковку самому? Да, для этого достаточно иметь базовые навыки слесарных работ, конструирования и механической обработки.
Многие домашние мастера сделали улитку – станок для холодной ковки самостоятельно, не используя для этого дорогих компонентов.
Плюсы и особенности процесса
Холодная ковка – популярный вид работ, благодаря тому, что с ее помощью можно создавать необычные детали самых разных форм и размеров.
Используя станок для холодной ковки, вы сможете сделать ограду для клумбы, декоративный фонарь, необычный забор, перила или ручки для скамейки и другие элементы.
Плюс холодной ковки еще и в том, что сделать станок, с помощью которого можно создавать подобные детали, довольно просто сделать своими руками. Это поможет сэкономить на покупке дорогостоящего оборудования.
Процесс холодной ковки заключается в трех основных элементах: изгибание, прессование и сварка деталей. Оборудование, необходимое для этого процесса, довольно простое и компактное, его можно сделать своими руками и оно не займет много места в вашей мастерской или гараже.
С холодной ковки можно начать обучение обработке металла, т.к. этот процесс более простой и безопасный, поскольку в этом случае вам не придется иметь дело с высокими температурами, как при других видах сварки.
Для этого процесса используют обычно готовый шаблон – то есть, заготовки деталей.
Конечно, у холодной ковки есть свои тонкости, заключается они в основном в том, что деталь в процессе легко повредить или деформировать: кованые элементы часто ломаются, и исправить недостаток уже нельзя, поэтому заниматься ковкой нужно очень аккуратно.
Однако, используя качественный станок и чертеж будущей детали, можно без труда научиться создавать изделия витой, волнообразной и другой необычной формы. Варианты можете увидеть на фото выше.
Процесс обработки заготовок посредством холодной ковки происходит в несколько этапов. Первым делом создают шаблон или чертеж будущей конструкции.
Нужно высчитать размеры изделия, чтобы, во-первых, приобрести нужное количество материала, и, во-вторых, чтобы правильно настроить станок.
Разные станки дают разные возможности для создания узоров – это зависит от сложности изготовления инструмента.
Например, самые простые машины, сделанные своими руками, могут лишь сгибать изделия, в то время как с помощью более сложных моделей можно создавать узоры и пр.
После того как шаблон или чертеж готов, нужно купить необходимое количество материала в соответствии с вашим расчетом. Для холодной ковки вам понадобятся железные прутья, их можно купить в магазине.
Прутья для холодной ковки должны быть не слишком толстыми, иначе их сложно будет согнуть. Следующий этап – изготовление деталей своими руками:
Самое важное здесь – правильно выставить настройки, чтобы при работе станка детали не повредились и не деформировались, т.к. исправить проблему будет невозможно.
В последнюю очередь происходит закрепление сделанных деталей на каркас. Это происходит путем сварки.
Особенно аккуратными при сварке своими руками нужно быть с тонкостенными трубками, т.к. их легко прожечь, и тогда конструкция станет неисправна и вам придется делать все заново.
Весь процесс ковки вы можете проследить по видео, прежде чем приступать к работе над своими деталями.
Но прежде чем приступать к холодной ковке, вам, конечно, нужно сделать станок, который для этого необходим. Станок «Улитка» — наиболее распространенный аппарат для обработки металлических изделий способом холодной ковки своими руками.
Все этапы по созданию станка вы сможете увидеть на видео – в этом нет ничего сложного, и практически каждому удастся справиться с этим делом самому.
Гнутики, фонарики, волны и другие станки
Как видите, все остальные виды станков для холодной ковки мы собрали в одном маленьком разделе. Откуда к ним такое неуважение в отличие от улитки и торсиона, о которых мы рассказывали в отдельных разделах? Ответ будет честным в виде совета:
Если вы решили сделать кузнечный станок своими руками, остановите свой выбор на двух станках: улитке и торсионе. Во-первых, они абсолютно необходимы с функциональной точки зрения, во-вторых, они достаточно просты для самостоятельного исполнения.
Виды холодной ковки.
Остальные станки типа фонарика или волны можно соорудить намного позже, когда вы поймете, что холодная ковка – это ваше, и когда у вас в голове появятся конкретные творческие планы.
Гибочный станок не нужно делать своими руками, его лучше купить в готовом виде по двум важным причинам:
- Клинья и ролики, с помощью которых меняются размеры изготавливаемых элементов, должны быть выточены с соблюдением идеальных размеров. В домашних условиях это сделать практически невозможно.
- Гибочные станки стоят совсем недорого, так что требование экономии бюджета будет выполняться.
Имея в своем распоряжении три самых нужных станка – самостоятельно сделанные улитки и торсион и купленный гибочный станок – можно приступать к холодной ковке практически любой сложности. Осталось решить еще один небольшой вопрос.
Что производится посредством методики холодной ковки
То есть, куда мы можем направить результат нашей работы. А вариантов, как показывает практика, не так уж и мало. Особенно если вы проживаете в частном доме или имеете свою дачу.
- Всевозможная мебель для вашего сада. От небольших и уютных скамеек до крупных оград на террасы, состоящих из ветвистых кованых орнаментов. Разные мангалы, стулья и иное.
- Ограждения всех видов. Причем как для внешнего типа, по периметру территории, так и для внутренней чисто визуальной градации.
- Покрытия для беседок.
- Спортивные снаряды разных видов.
- Каркасные постройки для выращивания культур.
Как видите, если есть чертеж, чтобы сделать станок для холодной ковки своими руками – то возможно впоследствии обзавестись огромным количеством крайне полезных для сада, дома вещей. Как говорится, было бы желание.
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).
Читать также: Схема трехфазной электропроводки в частном доме
Видео: как сделать заготовку под «Фонарик» на «Твистере»
Приспособления для изгибания металлических элементов «Улитка»
Чтобы производить изгибы заготовок по определенным параметрам используют вспомогательные кондукторы, получившие название «Улитка». Они служат в качестве специального шаблона, позволяющего воспроизвести десятки, а при необходимости и сотни однотипных деталей. Станок «Улитка» для холодной ковки гнет детали без дополнительного прогрева.
Работа основана на деформировании металла по определенному принципу. Чтобы выполнить гиб, приходится прикладывать значительные усилия. Поэтому мастера довольно часто приспособления «Улитка» оснащают электроприводом. Моторы-редукторы помогают развивать значительные усилия при ограниченном плече приложения силы. Крутящий момент в зоне обработки может достигать нескольких десятков килограммов.
Если выполнять подобную работу только за счет физической силы кузнеца, то работник довольно быстро устанет. Его производительность снизится до нуля. А при наличии вспомогательного механического помощника, можно производить сотни заготовок за смену.
Нужно учитывать, что гибка заготовок – это промежуточный этап в изготовлении сложных конструкций. Их еще нужно установить в нужном месте и приварить. Только тогда будет получен промежуточный результат. Потом потребуется окраска и монтаж изделия по месту заказа. На все операции потребуется не только время, н и физическая сила мастера.
Конструктивно приспособление может быть:
- Неразборным, тогда на нем будет производиться изгибание деталей только на определенные длины. Получаемая спираль имеет определенные ограничения в использовании.
- Сборным (присутствуют дополнительные фрагменты для увеличения продолжительности гиба), и на приспособлении можно производить догибание длинных деталей. Будут получены крупноразмерные детали.
Для работы с деталями из профильной трубы небольших номеров некоторые изготавливают приспособления с ручным исполнением. В них предусматривают использование рычагов, помогающих продвигать заготовку вокруг оправки. Готовые детали снимают с торца, слегка ослабив натяжение.
Чаще всего в подобных случаях использую квадратный прокат □8…12. Некоторые мастера вручную гнут профильные трубы 15·15 мм со стенкой 1,5 мм. Для более крупных изделий необходим механический привод.
Необходимые инструменты
Для сборки трубогиба необходимы как минимум следующие инструменты:
- сварочный инвертор;
- УШМ;
- токарный станок (или покупка готовых деталей);
- тиски;
- молоток;
- пилка по металлу;
- наждачная бумага;
- линейка;
- дрель.
Но, самое важное — чертежи трубогиба. Механизм необходимо изготавливать строго по чертежу. Можно взять готовый чертеж из данного материала или найти другой и адаптировать его под нужные размеры.
Но, без чертежа сделать трубогиб невозможно, поскольку нужны точные расчеты для обеспечения работы механических частей.
Особенности улитки
Автор специально решил обратить внимание читателя на ряд моментов. Это поможет в дальнейшем избежать кое-каких ошибок. Например, разобравшись с устройством улитки и принципом ее функционирования, кому-то захочется собрать собственное приспособление, отличное от тех, чьи чертежи будут представлены ниже.
Такое устройство вполне (если речь идет об оборудовании, изготовленном своими руками), позволит гнуть образцы методом холодной ковки с сечением (стороной квадрата) не более чем 10 – 12 мм. Подразумевается модель улитки с «ручным управлением». С более же габаритными образцами в быту дела практически никто не имеет. Станок можно и усовершенствовать, установив привод и эл/двигатель.
Но насколько это рационально для небольшой домашней кузни?
- Холодная ковка осуществляется на малых скоростях. Резкое изменение геометрии металла ведет к появлению трещин (разрывов).
- Придется не только подбирать мощность эл/двигателя, но и передаточное число редуктора. Плюс к этому – монтировать схему автоматики с установкой соответствующих элементов (кнопки, пускатель и так далее). Все это значительно усложняет изготовление станка.
Как сделать, что потребуется
Чтобы изготовить станок холодной ковки своими руками наиболее эффективным способом, нужно начать с разработки чертежа. По нему рассчитывается потребность в материалах, возможность их замены на имеющиеся в наличии. Схема технологических операций позволит определить необходимый инструмент и оборудование для изготовления станка.
Самодельный эскиз-чертеж станка гнутик
Как она работает, и какой она бывает
По своей сути – это деформация металлических прутков в виде их загиба. Чтобы пруток деформировался без нагрева, его нужно жестко фиксировать к шаблону станка. Такой станок не для слабых рук: прокрутка и деформация производятся с помощью ручного усилия.
Конечно, улитку можно снабдить приводом с электродвигателем. Но перед этим нужно хорошенько обдумать целесообразность этого привода. Главным аргументом за электрическое дополнение является большой объем работ.
Улитка для ковки – чертеж. Станок может работать в виде двух разных конструкций:
- Самая простая опция – приваренный шаблон к основанию. Это монолитный кондуктор с единственным вариантом завитка в форме шаблона.
- Вариант, дающий больше разнообразия в завитках – несколько модулей с завитками разного диаметра, которые крепятся на одно основание.
Ручной привод также может быть представлен в разных опциях:
- Рычагом может быть любое подходящее приспособление.
- Рычаг, который прикреплен к станине и приводится в движение подвижным подшипником.
- В конструкциях посложнее применяются целых три рычага, которые вращают ось и прикрепленный к ней кондуктор.
Как сделать улитку для холодной ковки, какую опцию выбрать – проще или сложнее? Выбор зависит опять-таки от целесообразности, иными словами – от ваших производственных планов: что вы собираетесь делать, с какой производительностью и в каком количестве?
Какие вообще устройства используются
Для холодной ковки характерны различные завитки, изгибы, витые прутки и т.п. Почти под каждый вид делают на отдельном приспособлении — определенном станке. Привод у них может быть ручной, а может — электрический. Для небольших объемов «для себя» применяют ручные станки для холодной ковки. Они хоть и не особо производительны, но намного проще в изготовлении. Если необходимо ставить изготовление «на поток» делают аналогичные устройства, но уже с электромоторами. В этом случае работать физически почти не нужно, но сложность изготовления приспособления возрастает в разы. В нашем материале поговорим о ручных станках для холодной ковки.
Какие же устройства используют:
- Торсионные. С их помощью четырехгранные прутки или полосы металла скручивают в продольном направлении. Получается витые столбики, которые называют еще торсионами.
Так выглядит торсион и одноименный станок
Так делают «фонарик»
Приспособление для холодной ковки улитка — для формирования завитков
Для изгиба в любом месте и на любой угол — гнутики (гибочные станки)
Станок «Волна» — для формирования соответствующего рельефа
Станки для оформления концов прутков. В данном случае — гусиная лапка
Для начинающего мастера наиболее актуальный станок для холодной ковки — улитка. Только с его помощью можно сделать множество интересных вещей — начиная от забора и калитки и заканчивая скамейкой и другими подобными изделиями. На втором месте по степени необходимости торсионный станок. Он добавляет разнообразия в детали. Все остальные можно приобретать или делать по мере совершенствования и набора мастерства.
Технические характеристики конструкции
Размеры улитки для холодной деформации определяются диаметром изгибаемого проката и требуемым размером завитка. Предварительно делается эскиз рисунка кованого изделия. Разбивается на отдельные элементы. Под каждую спираль изготавливается кондуктор — улитка или любой другой.
Простейшие станки для холодной ковки имеют массивную, прочную стойку, на верхнем торце которой находится паз для фиксации пластины с кондуктором. Деформация осуществляется за счет усилия рук мастера. Он зажимает конец прутка и ходит вокруг приспособления.
При наличии поворотного стола и рычага, возможно изготовление улиток для проката большего сечения.
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»
Работа приспособления для изготовления «Фонарик»
Виды, устройство и принцип работы улитки
Применяется несколько разновидностей популярного станка. Все они, независимо от деталей устройства улитки, используют общий принцип работы. Полосу или пруток металла с силой прижимают к неподвижному шаблону или к подвижному лемеху улитки, заставляя принять заданную чертежом форму.
- монолитную неразборную улитку, использующую неподвижный металлический шаблон. Используется для производства серий одинаковых изделий
- съемную конструкцию — изгиб осуществляется вокруг штифтов, вставляемых в отверстия на массивной плите. Подходит для производства уникальных деталей сложной конфигураций, ограничено сечение прутка.
- Разборные улитки с вращением — более сложные по конструкции, но позволяющие получать идентичные изделия сложной формы с большой точностью
Трубогибы арбалетного типа
Свое название такие трубогибы получили из-за своего сходства с арбалетом. Основу конструкции подобного устройства составляет рама, изготавливаемая при помощи сварки из уголков и швеллера. Внутри такой рамы, на которой крепятся два подвижных вальца, располагается домкрат, при помощи специального башмака создающий усилие, направленное на трубу. Трубогибы с подвижными вальцами и прижимным башмаком применяются преимущественно для гибки труб круглого сечения, так как изделия любого другого типа они могут просто деформировать.
Суровый арбалетный трубогиб без излишеств
Купить или сделать
Вопрос лучше поставить иным образом. Вам нужна большая качественная партия эталонных деталей или просто необходимо согнуть пару-тройку труб? Кустарными методами станок с минимальными отклонениями все равно не создать. Да и в эксплуатационном сроке он проиграет заводскому. Но для выполнения периодических (это ключевой момент) работ, самодельный вариант вполне подойдет. Если для конечных деталей не требуется высочайшая точность типоразмеров. В противном случае остается лишь покупать необходимое оборудование.
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.
Станок для изготовления «гусиной лапки»
Приспособления для ковки «гусиных лапок»
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
Технология изготовления приспособления «Улитка»
Упрощенно технологический процесс изготовления станка «Улитка» своими руками можно представить в виде ряда последовательных операций.
- На листе бумаги вычерчивается профиль изделия, который требуется изготовить. При вычерчивании выдерживаются размеры изделия. Чертеж нужен только для получения профиля самой детали. Внимание! При проработке учитываются толщина заготовки. Нужен зазор не менее 3…4 мм, тогда изделия можно снять после его изгибания в приспособлении.
- Для большинства станков изготавливают центральный упор. В нем будет фиксироваться начало.
- Разные мастера используют свои приемы фиксации, поэтому изделия у них можно отличить по почерку.
- Из стального листа вырезается опорная пластина. К ней будет привариваться центр, а также спираль. Толщина пластины должна быть не менее 3 мм, так как будут прилагаться значительные усилия. Размер пластины в будущем определит и параметры завитка.
- Пользуясь чертежом спирали, изгибается из полосы заготовка. При ее гибке контролируются параметры. Чем точнее будет изготовлен этот элемент, тем проще будет выполнять изготовление элементов для кузнечных изделий. Внимание! При необходимости изготовления завитков с количеством витков более одного нужно срезать полосу спирали по диагонали. Поэтому используют полосу значительно ширины. Минимальный размер соответствует высоте профиля, который собираются гнуть на станке.
- Приспособление размещают на специальной стойке, чтобы легче формировать готовые изделия. Для небольших по размеру деталей удобно размещать на вертикальной стойке.
- Чтобы проще выполнять работу приваривают ручку. Ее устанавливают с обратной стороны, чтобы не мешала устанавливать и снимать заготовки.
Хитрости мастеров
Использование проставок допускает мгновенное изменение формы итоговой конструкции или делать изгибы в обратную сторону, чего не допускает лемех по конструкционным причинам.
Не требует повышенной точности в изготовлении деталей.
Крепить заготовку проще простого – уложить в специальную выемку.
Допускает использование приема, которым пользуются в промышленности – небольшой загиб в обратную сторону в сердцевине завитка.
Возможно использование разных техник и изгибов в ковке
Такие изделия холодной ковки лучше выглядят и стоят дороже.
Дополнительно обладает хорошим и удобным достоинством – возможность изготовления плоских загибов с тонкой сердцевиной из заготовки, лежащей плашмя.
Рычажный станок допускает установку ролика для прижима на высоту толщины полосы и закраиной шире железнодорожного колеса. Такой способ требует кропотливости: рычаг необходимо двигать понемногу, в противном случае получится испорченный внутренний край. К сожалению, это единственный метод изготовления таких завитков в производстве своими руками.
Станок с рычагом часто создают без использования редких или дорогих материалов и не обладая точными схемами.
Изготовление простой улитки своими руками
Станок улитка обычно имеет сменные кондукторы разного размера. Сначала чертится шаблон инструмента для холодной ковки. Затем по нему изготавливается улитка — кондуктор, точнее открытый штамп для навивки. Вырезается улитка нужной формы и крепится к основанию.
Наиболее эстетично выглядят спирали, изготовленные по принципу золотого сечения. Для этого надо нарисовать квадрат, со стороной равной размеру сечения прутка, для которого готовится кондуктор. Затем циркуль поочередно ставят к каждой вершине квадрата и по часовой стрелке проводят линию. Линия должна заканчиваться возле луча, на котором стоит ножка циркуля.
Чертежи улитки для ковки
Начинающие мастера часто пренебрегают важностью этапа конструкторской проработки и делают шаблоны для холодной ковки на глазок. Этого может быть достаточно, чтобы «почувствовать металл» и понять суть процесса своими руками.
Чертеж улитки для ковки
Но если вы хотите в результате получать красивые изделия, а тем более, если задумали выпуск серии одинаковых элементов- то при изготовлении станка не обойтись без точных расчетов всех параметров — углов и радиусов сгиба, моментов вращения, предельных усилий и других. Точный расчет позволит своими руками создать качественный станок-улитку для холодной ковки, который прослужит долго и будет радовать удобством работы и качественной эстетичной продукцией.
Размеры будущего станка
Прежде чем приступить к изготовлению самодельного кондуктора для изготовления декоративных завитков, необходимо сначала определиться с размерами основных деталей.
В частности, нас интересуют габариты центральной части и завитка. Исходя из фактических размеров шаблона, определяют размеры других элементов конструкции — например, станины, на которой будет крепиться гибочный кондуктор.
Для создания станка улитка для холодной ковки своими руками чертежи и размеры при необходимости можно подобрать на тематических сайтах (или поищите подходящие варианты на форумах по данной тематике).
Причем существует много разных вариантов самодельной конструкции. Давайте рассмотрим один из них.
Для изготовления чертежа нам потребуются:
- стальной квадратный пруток 10х10 мм;
- лист бумаги формата А4;
- угольник;
- карандаш и циркуль.
Первым делом укладываем квадратный пруток посередине листа бумаги, и чертим две параллельных линии.
Затем прикладываем пруток в перпендикулярной плоскости под углом 90 градусов (используем для этого угольник), и чертим еще две линии.
В результате по центру шаблона улитки у нас должен получиться квадрат размеров 10х10 мм, от которого в разные стороны отходят четыре линии.
Берем циркуль, устанавливаем его в угол квадрата, и чертим полуокружность.
Потом смещаем циркуль в другой угол (идем по порядку), и также чертим полуокружность, продолжая предыдущую линию.
И делаем так до тех пор, пока не получится завиток требуемого размера — основная часть чертежа улитки.
После этого с помощью циркуля чертим окружность (в данном случае диаметр окружности составляет 43 мм).
Чертеж готов. Теперь необходимо подобрать стальную болванку подходящего диаметра и отрезаем от нее кусок длиной около 30 см. Из этой заготовки вырезается начало завитка (центр).
Нарисовать чертеж самостоятельно или скачать его из интернета и распечатать на принтере — это уже на ваше усмотрение.
Есть еще и другой способ, как сделать центральную часть — о нем мы подробно расскажем ниже.
Изготовление центральной части кондуктора
Оборудование и инструменты, которые потребуются для работы:
- сверлильный станок или дрель;
- болгарка.
Из листового металла толщиной 18-20 мм вырезаем один большой круг (это будет опорная пластина) и четыре маленьких круга — для изготовления центра кондуктора.
Сделанный центр крепится к станине при помощи крепежных болтов (автор использует болты под шестигранник) — для этого в заготовках сверлим соосные отверстия.
Далее расчерчиваем профиль, который нужно будет вырезать с помощью болгарки. Обрабатываем заготовку лепестковым кругом.
На следующем этапе подробно разберем, как сделать улитку. Можно использовать в качестве исходного материала квадрат или полосу. Если нет полосы, ее можно вырезать из листового металла подходящей толщины.
Изготовление заготовки кондуктора
Приступаем к следующему этапу работ — занимаемся изготовлением устройства для ковки металла, по которому будет гнуться заготовка. За основу возьмем квадратный пруток.
На гибочном станке сгибаем два одинаковых по длине завитка. Скрепляем их вместе с помощью малярного скотча, размечаем с помощью кернера места будущих отверстий.
Сверлим отверстия и нарезаем резьбу под крепежные болты. Готовый контур улитки будет крепиться болтами к металлической опорной пластине (станине).
Когда основные детали готовы, можно приступать к заключительной части работ — сборке станка холодной ковки своими руками.
Для этого потребуется еще изготовить станину, и продумать, из каких материалов сделать основание и как оно будет крепиться к рабочему верстаку или другой опорной поверхности (например, горизонтальной площадке, расположенной на стойке).
Окончательная сборка станка
Изготавливаем станину станка. Для этого нам потребуются два отрезка металлического уголка и пластина металла, которая будет устанавливаться вертикально.
Верхние края пластины необходимо будет закруглить. В подготовленных деталях сверлим отверстия, после чего соединяем их вместе с помощью болтов.
В металлической пластине сверлим отверстие под вал, в роли которого используется стальной кругляк.
Дополнительно необходимо просверлить крепежные отверстия — для крепления корпусных подшипников. Далее с двух сторон пластины прикручиваем на болты подшипники, устанавливаем вал.
Как видите, в том, чтобы сделать улитку для холодной ковки своими руками, нет никаких сложностей.
Причем рассмотренный выше вариант кондуктора является разборным, что очень удобно — это существенно упрощает хранение приспособления, когда оно не используется.
К опорной пластине крепим центральную часть, потом прикручиваем на болты завитки из квадратного прутка.
К тыльной стороне опорной пластины крепим вал. Потом устанавливаем собранный кондуктор улитку для холодной ковки на вертикальную пластину (станину) станка.
Дополнительно сверлим в пластине отверстие и устанавливаем вал с опорными подшипниками.
На конце основного вала сверлим отверстие, в которое вставляем ручку, изготовленную из стального круглого прутка. Пошаговый процесс работ можно посмотреть на видео ниже.
Изготовление направляющей для кондуктора
Для этих целей потребуется обычный токарный станок типа 1К62 или 16К20, который в состоянии нарезать архимедову спираль, и, конечно, опытный токарь.
Функция «архимедова спираль» в токарных станках предназначена для нарезки специальных резьб, но она вполне пригодна и для получения канавки в опорной плите, где затем будет располагаться сама направляющая кондуктора .
При подготовке станка выполняются следующие переходы:
- Малую рукоятку коробки подач станка перемещают в положение «Спираль Архимеда».
- Необходимый шаг спирали, который будет определять габариты кондуктора, устанавливают при помощи большой рукоятки.
- Шаг подачи фиксируется рычагом, а величина подачи определяется глубиной канавки в плите (как установить такой параметр, будет рассказано далее).
- После включения станка рычаг подачи остается в прежнем положении, а нарезка выполняется в ходе возвратно-поступательных перемещений шпинделя.
- После каждого прохода суппорт отводится от торца заготовки.
Пример получения архимедовой спирали представлен на этом видео:
То, что на кадрах представлен не металл, а пластик, принципиально ничего не меняет: спираль получается в результате нескольких последовательных проходов резца, который перемещается по заданной траектории.
Определение размеров спиральной канавки производится, исходя из желаемых габаритов кондуктора и высоты его опорной поверхности. Если в первом случае все зависит от размеров исходной заготовки для плиты и возможностей станка, то глубину канавки следует рассчитать по высоте и толщине направляющей матрицы.
Поскольку в холодном состоянии любой металл обладает повышенной механической прочностью, то для изготовления направляющей матрицы своими руками следует принять инструментальную сталь: например, сталь марки У7 по ГОСТ 1435-84. Использовать высоко- или среднеуглеродистую конструкционную сталь типа сталь 45 или сталь 60Г не рекомендуется, поскольку для высоких улиток под воздействием изгибающего момента они могут растрескиваться.
Размеры направляющей матрицы в плане подбираются, исходя из имеющегося сортамента полосовой инструментальной стали по ГОСТ 4405-75. Поскольку кондуктор должен быть компактным, то целесообразно выбрать профили 3×20, 3×25 или 3×30 с предельным отклонением по толщине 0,4 мм. При посадке направляющей в плиту по Н11 ширина спиральной канавки должна быть на 0,5-0,7 мм больше ширины полосы. Глубина канавки должна быть не менее 1,5 высоты полосы, т.е. 4,5 мм или чуть больше. Этот параметр, кстати, определит и толщину самой плиты: она должна быть не менее 6 мм.
По нарезанной канавке в плите определяют суммарную длину направляющей (для замера можно воспользоваться гибкой рулеткой или даже обычной ниткой). После чего отрезают «в размер» нужную длину полосы, вставляют ее в паз и обваривают по контуру ( если на кондукторе будут изготавливаться только плоские улитки — то по наружной образующей, а если объемные — то можно и по внутренней).
В центре кондуктора болтами прикрепляют опорный зацеп. Он должен иметь заходный участок, которым заготовка фиксируется в начальный момент формирования спирали (см. рис. 3).
Изготовление простейшей детали на станке
Отрезают заготовку из полосовой стали в нужный размер. Этот размер обычно уточняют, прорисовывая готовое изделие и его составляющие элементы.
Свободный конец устанавливают в центр спирали. С помощью внутреннего винта производится фиксация заготовки.
Выполняется поворот «Улитки». Заготовка плотно прижимается к направляющим. Тут требуется прилагать определенные усилия, чтобы получать нужный профиль изделия.
Проворачивая приспособление дальше, осуществляют изготовление завитка. При необходимости вставляют другой конец заготовки и производят изготовление замкнутого или разомкнутого завитка.
Обычно другой конец не остается прямым. Его тоже изгибают. Поэтому различают внутренние и наружные обратные завитки. На самом приспособлении с помощью маркера или мела делают отметки. По ним ориентируются, когда изготавливают завитки с требуемыми параметрами.
Как видно из пошагового руководства, используя простой набор инструментов, самодельный станок для изготовления завитков несложен в изготовлении. Сколько он стоит? Его цена определяется стоимостью заготовок. Часто цена минимальная.
Монолитная неразборная улитка
Изготавливается она так:
- Сначала вырисовывается схема на листе бумаги будущего шаблона с нужными размерами (иногда схема шаблона наносится непосредственно на основание кондуктора). К этому нужно подойти ответственно, т. к. после приваривания готовой формы исправить ошибки не получится. Толщина очертаний формы на чертеже должна быть такой же, как толщина используемой для ее изготовления металлической полосы. Минимально она должна составлять 3мм. Витки нужно размещать на расстоянии 12–13 мм друг от друга, чтобы между ними в паз умещался деформируемый пруток в 10 мм.
- Из стального листа толщиной не менее 4 мм вырезается основание улитки (лучше круглое), размер диаметра которого определяется соразмерно величине шаблонной спирали и быть больше размера улитки. Обычно диаметр основания бывает в пределах 70 см.
- В соответствии с чертежом из металлической полосы толщиной 3мм изготавливается нужная форма завитка. Для этого заготовку лучше прокалить, чтобы она легче поддавалась механической обработке. После изготовления формы лишний конец полосы отрезается, а кромки улитки подрезаются на конус и зачищаются.
- Готовая форма приваривается к основанию, которое крепится на станине. Иногда шаблон, приваренный к основанию, фиксируют на станине с помощью тисов, установленных на ней. Для этого к обратной стороне основания формы приваривают отрезок бруса для захвата тисами.
При варианте фиксации кондуктора в струбцине тисов можно легко менять шаблоны и получать различные формы завитков, если изготовить несколько видов, монолитно приваренных к основанию устройств.
Съемная конструкция
- На рабочем основании сначала прорисовывают контур улитки с отметкой вдоль контура мест нанесения отверстий для крепления шаблона.
- По эскизу из стальной толстой полосы изготавливается шаблон и в нем просверливаются отверстия. Он крепится к основанию на болты.
Ковку витой формы нужно начинать от центрального завитка. Конец заготовки вставляется в паз первого завитка формы и плотно к нему прижимается. Для надежности фиксации можно использовать небольшой зажимной инструмент. С усилием свободная часть прутка накручивается на шаблонную форму с помощью приспособления — рычага. Для усовершенствованных конструкций используется рычаг, приводимый в движение с помощью подвижного подшипника, закрепленного на нем. Рычаг изготавливают из прутка диаметром 20 мм.
Посмотреть изготовление такого устройства можно в видеоролике:
Разборные улитки с вращением
Шаблон улитки может состоять из нескольких частей, а деформация прутка происходить путем вращения кондуктора. Такой станок состоит из следующих элементов:
- толстого металлического основания в виде диска или квадрата;
- разборного шаблона, закрепленного на площадке основания;
- вала вращения;
- рычага для привода вала в движение.
Рабочее основание изготавливается из металла, толщиной от 4 до 10 мм.
Сборный шаблон может состоять из нескольких частей, которые соединяются между собой шарнирными штифтами, вставленными в отверстия проушин, приваренных к концам элементов. Вместе они составляют контур улитки.
Для крепления такой улитки к рабочему основанию в нем нужно просверлить отверстия для ее фиксации к поверхности в определенном положении. Меняя положение сборных частей на основании, можно получать разную кривизну завитков и их форму. Величина дуги формы регулируется специальными винтами, закрепленными на соединительные шарниры.
Составную улитку на шарнирных соединениях самостоятельно изготовить довольно сложно. Обычно, мастера приобретают изготовленный в промышленных условиях штамп и крепят его на станину.
Самим можно изготовить более простое устройство разборного шаблона без использования шарниров. Для этого нужно сделать эскиз сборных частей улитки с местами отверстий. Если подготовить несколько эскизов и, в соответствии с их контурами, просверлить отверстия в основании в разных местах, то можно крепить шаблоны с разными радиусами на одном основании. Для этого потребуется закреплять на болты сегменты контура в местах совмещения отверстий шаблона и основания.
Например, можно выполнить такой вариант:
Чертежи станка с ручным приводом
Рисунок 3. Чертеж ножки основания улитки.
Станок, согласно данному чертежу (рис.1), смонтирован на основании, которое представляет собой плиту прямоугольной формы размерами 220х190 см.
Эта плита толщиной 5 мм имеет два отверстия. Одно из них круглое, диаметром 14 мм, для оси вала, а второе — овальное, шириной от 6 мм ближе к оси вала до 7 мм дальше от оси (рис.2). Это основание приварено к двум ножкам, которые имеют отверстие для их крепления (рис.3).
Ось вала имеет конусовидный конец. Она крепится намертво к основанию двумя гайками М14.
На ось свободно надевается приводная ось, которая имеет головку с двумя взаимоперпендикулярными сквозными резьбовыми каналами (рис.4).
В эти каналы закручиваются ручки.
К нижней поверхности основания приварены параллельные направляющие полозья (2 шт.) вдоль продолговатого отверстия.
Рисунок 4. Чертеж оси улитки.
Спиралевидный элемент (собственно улитка) сборный. Он состоит из 4 элементов, соединенных между собой шарнирно штифтами, продетыми сквозь проушины (рис.5).
Каждый соединительный штифт сегмента улитки имеет рифленую головку.
Дуговидные проушины имеют отверстия под соединительный штифт. Они приварены к концам сегментов. Величина изгиба улитки регулируется специальными корректирующими винтами, которые ввинчены в соединительный конец каждого из трех сегментов так, что упираются в торец предыдущего сегмента.
Каждый корректирующий винт на одной торцевой поверхности имеет прорезь под плоскую отвертку.
Центральный сегмент улитки представляет собой эксцентрик с отверстием для приводной оси, первой частью спиралевидного элемента и фиксирующим вырезом. Фиксирующий вырез представляет собой эксцентрическое полукруглое углубление в первой части сегмента радиусом 7 мм, центр которого находится на расстоянии 8 мм от центра детали. Толщина центрального сегмента, как и других сегментов, составляет 25 мм.
Рисунок 5. Чертеж сегмента улитки.
Эксцентрик с рифленой нижней частью, в поперечный канал головки которого вставлен барашек, уставляется внутрь направляющей. Последняя выставляется соосно с полукруглым вырезом приводной оси, а затем приваривается.
В продольное отверстие основания вставлен ползун, который прижимается снизу к основанию. Ползун вырезами фланца свободно входит между направляющими полозьями.
В верхнюю часть ползуна вкручена ось ролика, которая имеет шестигранную головку.
На ось ролика свободно надет сам ролик.
Таким образом ролик может занимать положение вдоль продолговатого отверстия основания и фиксируется в любом таком положении наворачиванием оси ролика на ползун.
Работа с данным устройством довольно проста. Для начала вставляется конец прута или полосы в углубление приводной оси. Поворачивая эксцентрик, используя барашек, заготовка зажимается между его нижним концом и стенками углубления. Для этого ролик подводится к заготовке, ось ролика наворачивается гаечным ключом на 12 на ползун, зажимая его. Заготовка укладывается между эксцентриком центрального сегмента улитки и роликом.
Далее поворачивают приводной ось по ходу движения часовой стрелки, наматывая заготовку поверх центрального сегмента. Когда заготовка намотана до конца центрального сегмента, к ней, используя соединительный штифт, присоединяется второй сегмент. Ролик при этом отодвигается в новое положение.
И так далее изгибается до придания заготовки нужной формы. Для снятия полученного изделия со станка барашком поворачивается эксцентрик и отпускается конец заготовки. Подняв приводную ось с эксцентриком и всей улиткой, последние вынимаются из изготовленной спирали.
Другое оборудование: универсальное, шаблоны, лекала и прочее
Приспособления для холодной ковки используются для сгибания по дуге, под углом или скручивания. Ниже приведены основные разновидности оборудования.
К станкам также можно отнести:
- Штамповый пресс. При помощи этого устройства на металл наносят определённый рисунок путём отпечатывания его с шаблонов под давлением.
- Механический узел. Устройство, помогающее выгибать прут в форму круга с разным диаметром.
- Приспособления для ковки, к которым относятся шаблоны, оправки, кондукторы используются индивидуальными мастерами, которые не гонятся за количеством произведенных элементов.
- Ручные инструменты: клещи, вилки, тяжелый молоток или кувалда также чаще используются индивидуальными мастерами.
К сведению! Шаблоны, кондукторы и лекала для холодной ковки могут быть разнообразными, каждый мастер изготавливает их самостоятельно для получения эксклюзивной формы материала. Самые распространённые виды перечислены выше, их можно сделать своими руками в домашних условиях.
Разметка и монтаж «навесного» оборудования
Пожалуй, самый творческий этап работы. Своими руками можно сделать все. Но как, с учетом перспективы или ограничившись производством однотипных образцов?
Вариант 1. Самый простой. Смысл операции в том, что на столешнице прорисовывается контур спирали.
По сути, это эскиз будущих фигурных деталей, к примеру, из прутка. После этого достаточно из толстого полосового железа, согнутого по радиусу, вырезать несколько сегментов. Они привариваются к столешнице, и механизм для изгиба в основе своей готов.
Кому-то более привлекательным покажется такое исполнение – с цельной полосой.
Но практика показывает, что с такой улиткой работать сложнее. Например, при выемке из нее готового изделия возникнут определенные трудности.
Вариант 2. То же, но прорисовывается несколько контуров. Вдоль каждого высверливаются отверстия, в которых нарезается резьба. Остается лишь заготовить шаблоны для сегментов-упоров. Своими руками их делают, как правило, из плотного картона или фанеры.
По ним из металла изготовляются накладки, в которых после очередной разметки также высверливаются отверстия, совпадающие с посадочными «гнездами» в плите. Такая конструкция позволит на одном столе организовать производство спиралевидных заготовок с различными радиусами. Придется лишь, в зависимости от формы изгиба, устанавливать соответствующие сегменты в определенных местах. Их крепление к основе – болтовое. Можно поступить и по-другому. Вместо таких упоров ставить цилиндрические.
Для фиксации они притягиваются болтами (снизу плиты) или изготавливаются сразу с ножками (+ резьба) и вкручиваются в столешницу. С ними гораздо удобнее. А если есть собственный токарный мини-станок, то выточить своими руками – дело на пару часов.
Вариант 3. Приготовить несколько съемных модулей, которые менять по мере необходимости.
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»:
Проверка работоспособности
Это всегда подразумевается, поэтому без комментариев.
В принципе, сделать улитку для холодной ковки – это не так уж и сложно. Тем более что какого-то единого стандарта на подобные устройства не существует.
Кто-то скажет – а не проще ли купить заводскую модель? Во-первых, как уже сказано, придется долго искать. Во-вторых, не факт, что ее возможности совпадут с фантазиями мастера.
В-третьих, придется облегчить кошелек примерно на 19 000 (ручная) и на 62 000 (электрическая модель) рублей, как минимум.
Успехов в изготовлении улитки своими руками!
Пошаговый технологический процесс изготовления обратного завитка на станке «Улитка»
На прокатных роликах производится последовательный обжим трубы. Образуются выступающие ребра, а сварной шов остается внутри слоя, смещенного к центру.
На параллельных эксцентричных вальцах выполняется обжатие концов трубы. Она становится похожей на полосу. В таком виде ее проще фиксировать на станке.
В специальном приспособлении формируется хвостовик. Теперь заготовки будут фиксироваться на станке одним движением.
Заготовку фиксируют в центре. Там имеется паз, который закрепляет хвостовик. Видно, что спираль имеет равномерный спуск по высоте.
После фиксации хвостовика включается электродвигатель. Начинается формование детали.
Петля образуется при касании заготовки в специальный опорный элемент. Его чаще называют опорным валом. Чтобы снизить усилие, его оснащают подшипником. Деталь свободно проворачивается вокруг опоры.
Часть спирали образована. Но при необходимости обрабатывать на большую длину, будет установлен съемный элемент.
Формируется заготовка и с другого конца. Здесь мастер определяет, в какую сторону производить изгибание детали.
Для продолжения работы устанавливается съемный элемент сборной «Улитки».
Теперь можно формировать загиб деталей большого размера.
Даже длинные заготовки легко изгибаются по заданным размерам. На рабочих элементах делают метки. По ним ориентируются, сколько нужно гнуть.
С обратной стороны выполняют дополнительный изгиб детали.
Дорабатывается изделие с обеих сторон.
Готовая деталь имеет законченный вид. Если нужно, то хвостовики будут спилены. Тогда никто не догадается, как выполнялась фиксация заготовок.
Если нужно изготовить маленькую деталь, то используют другую «Улитку». У опытных мастеров их несколько штук.
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
На видео 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
Разновидности станков
Параметры, вариации настройки и производственные аспекты оборудования сильно отличаются друг от друга. На основе их выделения обозначенных формируются определенные классы. Стоит понимать, что лишь некоторые из них доступны для любительского производства, остальные функционируют только в заводских условиях.
Торсионный
Это аналог прошлого вида оборудования, но на основе двутавра и зажима. В центре располагаются валики тисков, которые пропускают конструкцию через себя. Закручивание получается более сильным, интенсивным. Но при этом не все категории изделий могут быть обработаны обозначенным методом. Например, полые и круглые изделия не выдержат давления и будут некорректным образом деформированы.
Станок «Гнутик»
Это простой ручной станок для холодной ковки своими руками. Состоит из двух валов, которые определенным образом прессуют проходящую через середину деталь. Они крепятся на статичной поверхности, а в центре размещается клин. Его задача сделать углубление, когда валы начинают свое движение.
Станок «Волна»
Зачастую подобный способ изготовления используется на производстве. Поэтому такие приспособления чаще приобретают в специализированных магазинах, а не создают кустарными методами. Но и в этом нет ничего сложного.
Понадобится металлическая плоская основа и пара дисков. Пропуская материал через себя, они создают на нем ту самую волну. Один из дисков будет ведущим, второй остается пассивным. То есть, движения осуществляется только первым элементом. При этом они необязательны должны быть идентичными по размеру.
Пресс
Такой вид оборудования подходит, если вы изготавливаете плоские предметы. По факту это просто два вала, которые прессуют деталь между собой, без добавления канавок или углублений. При этом изделие все равно можно сделать неоднородно плоским, если сами валы обладают рифлением. В этом случае зазор между ними чуть увеличивают, чтобы они не попали в резьбу друг друга.
Материалы для изготовления роликового трубогиба
Для сборки механизма необходимы:
- 2 стальных ролика 10 см и 6 см диаметром. Внутренний радиус – 12,7 мм, толщина – 35 мм;
- 1,5-дюймовая толстостенная (от 3 мм) стальная труба для сооружения рычага (длина от 1,5 м);
- 4 стальные полосы 15х6 см толщиной около 5 мм. Механизм крепления приспособления в тисках. Также используются для сооружения ручек и рычажных опор;
- стальная полоса шириной 6 см и толщиной 3 мм;
- 2 болта – 60 мм 17,78 мм и 40 мм 12,7 мм. Для фиксации роликов;
- стальная пластина 30х30 см (толщина от 3 мм);
Примеры изделий с завитками
Оригинальный козырек над входом в здание:
При оформлении французского балкона оригинальные завитки придают ажурный вид всему изделию.
На лестничном пролете завитки выглядят весьма оригинально.
Используя одни завитки, изготавливают опоры для скамьи, а также в том же стиле создают решетку для камина.
На винтовой лестнице видна рука отличного мастера. Не всякий сумеет сделать подобное изделие.
В створке ворот присутствуют элементы, изготовленные на станке «Улитка». Тяжелое изделие прибрело особую легкость.
Легкая лестница в стиле Хай-тек. Она может украсить не только загородный дом. Современные дворцы при минимализме конструкции могут иметь отличный вид.
Простор для творчества не ограничен. Многие кузнецы являются настоящими художниками. Они украшают мир вокруг себя.
Сооружение домкратного трубогиба
Сварите уголки вертикально на стание. В швеллерах выполните отверстия под установку роликов.
На уголки приварите швеллеры (2 уголка – 1 швеллер). Расположите швеллеры платформами друг к другу. Интервал между деталями должен соответствовать длине роликов. Смонтируйте ролики в подготовленные отверстия и зафиксируйте болтами.
Как выбрать кондиционер для дома и в квартируПрикормка своими руками — состав, особенности применения и способы хранения (115 фото и видео)
Откатные ворота своими руками — как построить простые и автоматические ворота. Схемы, чертежи и обзор лучших идей (90 фото)
Смонтируйте на домкрат оснастку в форме полукруга и разместите его в центральной части основания между швеллерными конструкциями.
Далее укладывайте трубу в нижней части роликов и посредством домкрата прижимайте ее. По мере прижимания труба будет изгибаться в необходимом положении.
