Как сделать своими руками станок улитка для холодной ковки?

Разновидности станков

В основном все приспособления, которые предназначены для изготовления деталей из металла при помощи ковки холодного типа характеризуются ручным приводом. По принципу электропривода работают немногие из них, хотя соорудить такую конструкцию можно с каждым из приспособлений. Единственный вопрос относительно привода – это целесообразность, потому как затраты на энергоресурс, который питает агрегат и сложность процесса установки механизма могут не оправдывать себя, если соотносить их с количеством выполняемой работы и ее регулярностью.

В таблице указаны все приспособления, которые работают за счет привода ручного типа, относящиеся к процессу холодной ковки.

Начинаем с простого: монолитная улитка

Что такое работа мастера, и чем она отличается от остальных работ? Мастер делает любую, даже самую простую работу с чувством, толком и… удовольствием. Какое может быть удовольствие при самостоятельном производстве примитивного станка?

Штамп улитка.

А вот какое – четко структурированные запланированные этапы работы:

• Чертеж с продуманными размерами, который можно нанести на бумагу, а можно прямо на основание кондуктора. Все размеры должны быть точно соблюдены, вплоть до соответствия толщина металлической полосы толщине контура формы на чертеже. Кстати, минимальная толщина должна быть не менее 3-х мм. Расстояние между витками также должно быть достаточным, чтобы между ними вмещался пруток для деформации. Если, скажем, размер вашего прутка 10 мм, то самым оптимальным будет расстояние между витками 12 – 13 мм.
• Основание станка должно быть достаточно массивным, вырезать его нужно из стали толщиной не меньше 4-х мм. Форму лучше делать круглую, диаметр круга должен быть больше диаметра улитки. Чаще всего размер основания делают около 70-ти мм.
• Для изготовления завитка металлическая полоса должна быть немного тоньше, чем для основания: достаточно будет 3-х мм. Если есть возможность, заготовку нужно прокалить, чтобы она лучше деформировалась и поддавалась обработке.
• Форму завитка из стальной полосы нужно приварить к основанию, которое, в свою очередь, крепко зафиксировать на станине. Не забывайте, что ваш станок должен будет выдерживать очень серьезные нагрузки, поэтому не жалейте сил и времени на максимальную прочность и массивность всех его элементов и, самое главное, крепости их соединения. Для этого, например, шаблон можно дополнительно зафиксировать на станине тисами. Тисы будут захватывать отрезок бруса, который нужно приварить к обратной стороне основания.

Изготовление улитки

Несколько устройств представлено на рисунке. Примерно так (в основе) и должно получиться.

Сборка улитки своими руками – это один из вариантов самостоятельного конструирования, когда давать рекомендации с указанием точных параметров всех составных частей не имеет смысла. Здесь необходимо ориентироваться на собственное представление о том, что и как будет гнуться (радиусы, количество витков спирали и так далее). Но если станет понятна суть процесса изготовления, то сама сборка сложностей не вызовет.

Устройство рабочего стола

Процесс холодной ковки требует приложения больших усилий. Если уже есть готовый верстак, то, возможно, придется его укрепить. При изготовлении улитки с нуля каркас стола делается только металлическим – швеллер, уголок, труба толстостенная.

Понятно, что столешница также должна быть металлической. В процессе работы улитки она будет подвергаться как статическим, так и динамическим нагрузкам. Следовательно, обычный лист железа не подходит. Только плита, и не менее 4 мм.

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 , то выточить своими руками – дело на пару часов.

Вариант 3. Приготовить несколько съемных модулей, которые менять по мере необходимости.

Сборка улитки

Устанавливается лемех, крепятся рычаги, боковой упор. Все это хорошо видно на рисунках.

В дело пойдет все, что есть в сарае (гараже, на чердаке) – обрезки труб, прутка, уголка и тому подобное. Если понятен принцип работы улитки, то никакие подсказки более и не требуются.

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!являются универсальными декоративными элементами , применяющимися для дополнения дизайна разнообразных по форме изделий. Для изготовления деталей подобного типаиспользуется механизированное оборудование, а также ручные инструменты и приспособления . Некоторое оснащение продается по достаточно высоким ценам. Но существует также возможность изготовления (сборки) оборудования своими руками.

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.

Особенности эксплуатации станков для холодной ковки

После того, как решение принято, а подходящая именно для ваших целей модель приобретена и расположена на заранее отведённом для неё месте, нужно внимательно подготовиться к её использованию. Хотя в большинстве случаев эксплуатация не сопряжена с травмоопасностью (разве что повреждение электрической цепи может привести к опасным последствиям), ряд правил всё же стоит соблюдать:

• тщательно проверяйте надёжность крепления детали в пазах оборудования, в противном случае, элемент может принять неправильную форму или даже повредить прибор;
• небольшой подогрев заготовки перед началом работы упростит процедуру изготовления желаемого изделия и придаст металлу дополнительные полезные свойства;
• избегайте резких движений заготовки в процессе работы, контролируя каждый этап. Несоблюдение этого правила чревато некачественным результатом и преждевременным выходом станка из строя;
• все валы, ролики и иные вращающиеся части аппарата необходимо периодически смазывать машинным маслом для плавной работы.

ФОТО: станок73.рфНе забывайте и про средства индивидуальной защиты при эксплуатации – перчатки, очки и спецодежда строго обязательны

Также важна и правильная последовательность действий при создании очередного декоративного или технологического элемента. У каждого станка для холодной ковки существует свой порядок обработки металла. В качестве примера наша редакция взяла Улитку — посмотрите на эту удивительную процедуру в небольшом видео от настоящего мастера своего дела:

Watch this video on YouTube

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.

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.

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:

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.

1 Плюсы холодной ковки

При обработке металла данным способом не требуется его нагрев. Следовательно, не требуются печи, выдержка температур, навыки работы с раскаленным металлом, специальные рабочие площади и т.д. К тому же отсутствует опасность получения серьезных ожогов.

Приспособления для холодной ковки предусматривают выгибание и прессование металла. Станки для выполнения этих процессов могут быть как электрическими (понадобится электродвигатель и редуктор), так и ручными. Они просты в изготовлении своими руками, в обслуживании. Конструкция самих агрегатов абсолютно элементарна, но стоит знать, что сам процесс ручной ковки требует немалых сил от рабочего.

В отличие от декоративных элементов, полученных в результате обработки раскаленного метала, продукт холодной ковки, в случае необходимости, всегда можно переделать. Он разгибается так же легко, как и сгибается.

Для придания изогнутой формы металлу на станке не требуется создание высокой температруры

Метод создания декоративных элементов из металла без нагревания очень удобен, когда нужно сделать много одинаковых. В этом случае изготавливается самодельное устройство под конкретный рисунок с конкретными размерами и выполняются шаблонные действия.

Гибочный станок значительно экономит время, силы и финансовые затраты на оборудование помещения и само выполнение работ по обработке металла.

1.1 Назначение устройства

Устройство для холодной ковки позволяет выполнить абсолютно все работы, которые выполняет кузнец по обработке горячего металла. Ручные приспособления прекрасно справятся с производством таких декоративных элементов как:

• оконные решетки;
• конструктив для поручней лестниц, лавочек, стульев;
• ножки, быльца и прочие элементы домашней мебели;
• конструктив различных ограждений, ворот, калиток;
• подставки под цветы, каминные решетки, полочки и многое другое.

В процессе холодной ковки применяются исключительно мягкие металлы, такие как алюминий, дюралюминий, сталь, медь, латунь, магниевые и никелевые сплавы.

Примеры изделий выполненных с помощью метода холодной ковки металла

1.2 Разновидности агрегатов

Для создания декоративного кованного интерьера из металла понадобятся детали нескольких типов. Среди них спиралеобразные прутья, дуги, спирали, различные детали из листового металла.

Универсальный станок для холодной ковки своими руками сделать практически невозможно, поэтому для создания каждого элемента придется делать отдельное приспособление. К таким устройствам относят следующие агрегаты:

1. Гнутик. Позволяет изготавливать металлические дуги, выгнутые под определенным углом.
2. Улитка. Такое устройство предназначено для загиба арматурных и профильных прутьев в спирали.
3. Твистер. Инструмент для изгибания прута в спиралеобразный вдоль оси.
4. Волна. Устройство, предназначенное для загиба арматурного или профильного прута в волновой элемент.
5. Кольцо. Для изготовления колец и овалов.
6. Пресс. Устройство, предназначенное для расплющивания металлических изделий.
7. Молот и наковальня. Очень полезные универсальные инструменты, позволяющие исправить недоработки.

Все агрегаты, предназначенные для выполнения указанных выше задач, могут быть как ручными, так и электрическими.

Улитки для изгиба металлических прутьев по спирали

Для работы последних понадобится электродвигатель и редуктор. Электрические станки, имея двигатель и редуктор, выполняют работы гораздо быстрее и облегчают участь самого работника.

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:

1. Малую рукоятку коробки подач станка перемещают в положение «Спираль Архимеда».
2. Необходимый шаг спирали, который будет определять габариты кондуктора, устанавливают при помощи большой рукоятки.
3. Шаг подачи фиксируется рычагом, а величина подачи определяется глубиной канавки в плите (как установить такой параметр, будет рассказано далее).
4. После включения станка рычаг подачи остается в прежнем положении, а нарезка выполняется в ходе возвратно-поступательных перемещений шпинделя.
5. 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 станка «Улитка»

Процедура сборки станка имеет несколько этапов, выполнив которые по порядку, вы будете иметь готовое приспособление, которым сможете пользоваться для создания фигурных изделий для вашего дома или дачи. Прежде чем начать холодную ковку вам необходимо сделать чертеж и шаблон. Он изготавливается на миллиметровой бумаге, которая отражает натуральные размеры предстоящего изделия. На бумаге необходимо начинать спираль с постепенно увеличивающимися витками.

Витки нужно увеличивать с учетом шага, если вы решили изготовить симметричные изделия, если же это для вас неважно, то витки спирали можно увеличиваться непропорционально. Перед тем, как собирать станок «Улитка», необходимо сделать чертеж и определить с диаметр заготовок, которые вы затем станете на нем обрабатывать

Шаг надо подбирать, с учетом этого значения: он обязан быть больше, чем сечение обрабатываемого прута

Перед тем, как собирать станок «Улитка», необходимо сделать чертеж и определить с диаметр заготовок, которые вы затем станете на нем обрабатывать. Шаг надо подбирать, с учетом этого значения: он обязан быть больше, чем сечение обрабатываемого прута.

Если шаг сделать недостаточно большим, то вы просто-напросто не сможете достать изделие из станка, не повредив его. То есть, вся работа будет сделана зря. Рабочая поверхность улитки своими руками может быть изготовлена из листа металла толщиной от 4 миллиметров. Габариты поверхности будут зависеть от того, изделия какого размера вам нужно обрабатывать – предварительно необходимо сделать чертеж, чтобы все размеры можно было просчитать.

Чтобы изготовить форму, обычно используют полосовой металл, с толщиной не меньше 3 миллиметров. Так, с самодельной улиткой гораздо проще работать. Для того чтобы облегчить процедуру, необходимо закрепить один край заготовки, для того чтобы она не соскальзывала.

В качестве фиксатора можно применять обрезанную часть прута, которая по своему размеру не уступает полосе. В процессе холодной ковки также необходимо фиксировать деталь к верстаку. Так как во время холодной ковки усилие на деталь довольно большое, то стоит подумать о креплении отдельно, так как удерживать самостоятельно изделие у вас не получится – оно может выскочить и испортить все ваши плоды творчества.

Остальные элементы улитки изготовить очень просто – главное, перед тем как приступать к самостоятельному процессу, нужно посмотреть видео и использовать чертеж. Собранный вами станок может быть как разборным, так и монолитным – заранее определите, какая именно конструкция будет для вас более приемлемой, и составьте чертеж, чтобы производить все работы в с помощью него.

1. Если вам требуется, чтобы самодельный станок улитка был изготовлен монолитно, то приварите конструкцию на рабочую площадку, для того чтобы все части находились неподвижно. Самое главное при этом виде конструкции – надежно и правильно зафиксировать конец изделия, которое вы собираетесь обрабатывать.
2. Если вы решили изготовить разборным станок для холодной ковки, то в этом случае на рабочей площадке необходимо проделать посадочные отверстия, при помощи которых можно будет подсоединить «тело» конструкции с площадкой.

Съемный станок хорош тем, что его при необходимости удобней перенести, или снять конструкцию, чтобы отремонтировать или заменить поврежденные элементы – при монолитном виде конструкции этого сделать у вас не получится.

Но у съемной конструкции качество крепления деталей будет значительно хуже – вам будет необходимо все время самому поправлять резьбовые соединения, так как во время эксплуатации они неизбежно будут ослабевать.

Бывают и другие разновидности станков для холодной ковки, но конструкция типа «Улитка» — считается самой функциональной, при этом сделать ее своими руками довольно просто.