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

Ковка металла

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

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

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

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

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

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

Металл для ковки

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

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

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

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

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

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

Инструмент для ковки металла

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

Инструмент для горячей ковки

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

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

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

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

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

Инструмент для холодной ковки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Ковка металла своими руками

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

Холодная ковка металла своими руками

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Холодная ковка своими руками: видео-урок

Горячая ковка металла своими руками

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

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

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

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

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

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

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

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

Горячая ковка металла: видео-урок

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

Кованые элементы в оформлении дизайна и архитектуре имеют большую популярность на протяжении долгих веков. Решетки для каминов и окон, оградки либо балясины для лестниц, кованые из металла, всегда имеют изысканный и привлекательный вид.

На сегодняшний день, даже учитывая новые технологии для обработки металлов, изделия из металла ручного производства имеют актуальны как никогда. Понятное дело, ковка своими руками является делом не простым, и без определенной подготовки тяжело сделать на самом деле красивое изделие.

Но желающим познать эту древнюю профессию и, если они готовы потрудиться, необходимо ознакомиться с типами и технологиями ковки металла, знать о металлах для ковки, знать о процессе и правильно обращаться с инструментами.

Что представляет собой ковка металла

Ковка металла – это такой процесс во время, которого производится обработка металла для того, чтобы придать ему необходимую форму и размер. Имеется два варианта ковки – это горячая и холодная. И если вас интересует ковка своими руками, то вам следует разбираться в этих видах технологий, потому как каждая из них имеет свои отрицательные и положительные стороны.

Ковка горячего типа

При использовании горячей ковки металлическая заготовка нагревается до нужной температуры, во время которой металл теряет свои свойства прочности и станет пластичным. Высокий уровень пластичности и является большим преимуществом ковки горячего типа. Это дает возможность очень быстро придать заготовке необходимый размер и форму. Помимо этого ковка горячего типа открывает возможность использования огромное количество методов ковки, что помогает создавать множество различных вариантов элементов.

Но нагревание металла также имеет и отрицательные стороны. Изначально это обустройство горна для кузни и покупка топлива для него. Это может быть проблематично для людей, которые желают заниматься ковкой металла горячего типа собственноручно в городе. Помимо этого любая работа с огнем – это определенная опастность, которая требует соблюдения правил безопасности. Еще один из основных факторов ковки, который влияет на выбор ее типа можно назвать особые знания о температурных режимах для разных металлов.

Ковка холодного типа

По сравнению с горячей ковкой, ковка холодного типа не требует постройки горна для того, чтобы нагревать металл. Суть ковки холодного типа заключается в том, что придание необходимой формы металлу производится при помощи выгибания заготовки, опрессовывания и сваривания. Ковка холодного типа намного проще по исполнению, а для устройства мастерской много места не нужно. Для создания готового изделия не нужны большие температуры, а это только плюс к общей безопасности.

Но подобного типа ковка имеет и свой огромный недостаток. Любые работы с металлом проводятся только с подготовленными заготовками, и исправить какую-либо ошибку возможности нет. Понятное дело, это относится ко всем этапам данной ковки, но по большей части заготовка с ошибкой пойдет в металлолом либо в качестве учебного пособия как не нужно делать.

Не зависимо от того какой тип ковки вы выбрали вам нужно будет изучить множество важных процессов. В первую очередь это относится типов металлов и температуры для их ковки и плавления. Также следует разбираться и в самой технологии ковки разных металлов. Ниже мы о них расскажем.

Металлы для ковки

оборудование для ковки

Ковка металла вручную – это трудоемкий и сложный процесс, который требует применения металлов определенного типа, а если говорить точнее, то метала с определенными параметрами. Для ковки руками, вне зависимости будет она холодной либо горячей важно подобрать металл более высокой пластичностью, так как от этого качества будет зависеть удобство и простота изменения самой заготовки и ее формы. Стоит упомянуть и о том, что такие свойства металла как пластичность и прочность взаимосвязаны. Если увеличивается один из них, то уменьшается вторая. Так что весьма важно разбираться в параметрах разных металлов и знать про их состав.

Для ковки декоративного типа применяют такие металлы как:

латунь;
медь;
дюралюминий;
другие подобные сплавы.

То есть для ковки ручного типа применяют мягкие металлы, которые легко гнуться и им можно придавать разную форму. Для выбора самого легкого и ковкого металла вам следует просмотреть Марочник Стали и Сплавов. Здесь имеется детальное описание всех сплавов и металлов, а также их характеристики и состав.

Учитывая тот факт, что самым ковким металлом является сплавы меди и она сама, специалисты отдают предпочтение черным металлам для того, чтобы производить горячую либо холодную ковку. Такое предпочтение весьма просто объясняется большими ценами на цветные металлы. Так как для ковки металла стоимость по большому счету зависит от цен на заготовки, и не все могут купить оградки либо балясины, сделанные из меди.

Если вы выбираете черные металлы для ковки, то следует ориентироваться на сталь с самым малым содержанием углерода, около 0,25 процента. Помимо этого в нем должно быть самое минимальное содержание таких вредных добавок как:

сера;
фосфор;
молибден;
хром.

Также стоит не останавливать свой выбор на сталях конструкционного и инструментального типа с высоким уровнем содержания углерода 0,2-1,35 процентов. Подобного типа стали имеют малую эластичность и их плохо сваривать.

Выбирая тот либо другой металл, следует использовать Марочник. Если же вы не имеете к нему доступа, то можно использовать таблицы из сети. Процесс же выбора весьма простой, следует поднести вашу заготовку к точилу и посмотреть на искры, а потом сравнить их с показателями таблиц.

На сегодняшний день при помощи промышленности нет необходимости создавать заготовки собственноручно. Теперешние кузни применяют уже готовые заводские заготовки для проведения ковки холодного типа.

Инструменты для проведения ковки

Проведение любой работы, связанной с ковкой металла невозможно без наличия специальных инструментов. Инвентарь для ковки горячего типа очень разнообразен в него входит:

горн;
молоты разного веса и много других инструментов.

Инструменты для ковки холодного типа немного проще и в него входят более простые станки. Понятное дело, что такие приборы, как аппарат для сварки, шлифмашина и болгарка применяется для всех типов ковки. Зная про предназначение всех инструментов можно грамотно провести все работы.

Инструменты необходимые для ковки горячего типа

Без этого при горячей ковке невозможно обойтись. Как раз на нем и греют заготовку до необходимой температуры в 1400 градусов. Можно сказать, что горн это своего рода печка, которая рассчитана на большие температуры и имеет поддув.

Наковальня

Данный инструмент – это опора, где выполняется ковка. Наковальня может быть разного вида, самой популярной среди них является двурогая, которая имеет вес в 200 кг. Масса может колебаться в отрезке 150-350 кг.

Шпераки

Во время выполнения разного рода декоративной и художественной ковки применяют как раз шпераки. Они могут быть разных видов, каждый из мастеров делает их под себя. Общая черта любого типа данного прибора можно назвать то, что они все вставляются в отверстие квадратной формы расположенное в наковальне либо крепятся в бревно.

Ручник и кувалда

Это основные инструменты любого кузнеца. Кувалда может иметь вес 4-8 кг, и необходима для того, чтобы наносить сильные удары. Зависимо от вида проводимых работ и толщины заготовок выбирается и масса кувалды. Сам же ручник может иметь вес 0,5-2 кг. Применяется для того чтобы придавать окончательную форму изделию.

Клещи

Клещи горнового типа являются вторым по значимости инструментом. Без них нет возможности удерживать нагретую заготовку для того, чтобы ее обработать. Имеется несколько типов клещей для определенных профилей и размеров заготовок.

Молотки фасонного типа

Во время выполнения ковки художественного типа необходимо производить загнутые заготовки либо заготовки, имеющие определенные формы. Для этого применяют такие молотки. Такие молотки могут быть нижними для обработки, так и верхними. Вариаций подобных молотков множество и каждый мастер выбирает свой.

Помимо описанного инструмента применяют и инструменты для измерения, к примеру, рулетка, наугольник для кузнечного дела, калибры и шаблоны. Выбор оборудования для этого ремесла весьма разнообразен, перечислять весь весьма сложно, так что стоит сказать о том, что каждый из мастеров имеет собственный набор инструмента, который использует в своей работе.

Инструменты для ковки холодного типа

Это стандартный инструмент для холодной ковки. Если смотреть на название, то он дает возможность выгибать заготовку под нужным углом. Также гнутик помогает производить элементы в форме дуги с разными радиусами.

Улитка

Название этого инструмента говорит само. С помощью улитки есть возможность создать разнообразные элементы в форме спирали. Спираль производится по определенным шаблонам, которые если нужно можно менять с одного на другой, с разными радиусами.

Фонарик

Данный станок предназначается для того, чтобы создавать декоративные элементы, имеющие одноименное название.

Волна

Открывает возможность создавать элементы в форме волны. Во время протискивания через данный станок в итоге выходит интересная заготовка синусоидного типа.

Твистер

По своему принципу работы данный прибор похож на фонарик, но по сравнению с ним твистер только скручивает заготовку по оси.

Станок для колец

Тут можно не описывать и по названию становится понятно для чего этот станок.

Помимо выше перечисленных имеются также и универсальные приборы, предназначенные для:

вырезки;
клепки;
опрессовки;
придания объема.

Все станки можно купить либо сделать своими руками. Понятное дело, что станки, сделанные своими руками будут уступать по уровню качества произведенным на заводе, но это можно компенсировать тем, что на них сделаны уникальные элементы. Для того чтобы самостоятельно сделать станки можно найти чертежи в сети или купить их у специалистов.

Важно!!!

Важно! Для ковки холодного типа станки могут быть ручными либо иметь электрический мотор. Даже если у них есть передаточные шестерни, холодная ручная ковка весьма трудоемкий и долгий процесс, и для того чтобы получить кованые элементы лучше всего сделать станок с элетродвигателем.

Отдельно необходимо сказать про станки промышленного производства. Такие станки дорогие и их стоимость около 6000 у.е., но если вы приобретете один такой станок, то должны знать о том, что один такой станок может выполнить все операции по холодной ковке.

Как проводится ковка собственноручно

Во время ковки, чтобы придать заготовке некоторую форму применяют самые разнообразные методы и приемы. Для того чтобы выполнить каждый из них применяется своя технология и инструменты для ковки металла. Технологии ковки металла разными методами сильно отличается. Как уже говорилось, для ковки горячего типа необходимо нагревать заготовки для того, чтобы изменить их форму, а во время ковки холодного типа заготовка просто выгибается. Основываясь на это главные приемы, зная о которых можно начинать заниматься ковкой металла собственноручно.

Ковка холодного типа собственноручно

Производится ковка холодного типа собственноручно не так сложно и не требует особых усилий. Все работы разбиваются на определенные этапы:

разработка эскизов либо чертежей для будущей детали;
покупка материалов;
процесс ковки заготовок.

Чертежи можно создавать на ПК, установив на него специальное ПО, а также купить готовые проекты или просто нарисовать самостоятельно. В сети можно отыскать бесплатные чертежи или спросить такие у специалистов. По своей сути чертеж несет в себе несколько целей. В первую очередь, он поможет определиться какие именно детали следует сделать при помощи ковки холодного типа. Если у вас на руках будет чертеж, вы сможете рассчитать необходимое количество и вид заготовок, которые вам понадобятся, к примеру, прутья, трубы профильного типа и другие. Также чертеж необходим для того, чтобы собрать все детали вместе.

Отдельно стоит рассмотреть некоторые элементы ковки холодного типа, из которых будет состоять проект. На сегодняшний день можно отыскать множество элементов ковки, все они объединяются в определенные группы.

Лапки

Данный элемент является раскатанным в любой форме концом прута из металла. Сюда можно относить пики. Даже с учетом их заостренного конца, они производятся по подобной технологии.

Завитки

В данную группу относят такие элементы как улитка, волюта, червонка. Баранка или волюта – это прут, края которого загибают в одну сторону. Червонка – это прут, края которого загибают в разные стороны. Данный элемент некоторые мастера называют «долларом» из-за того, что он напоминает этот знак. Улитка либо запятая – это обычный завиток, имеющий один загнутый конец, а второй остается прямым.

Кольца

Данный элемент создать просто: основу стакана накручивают прут с круглым либо квадратным сечением, а в итоге выходит пружина, и ее потто разрезают на кольца.

Торсион

Данный элемент очень легко узнаваем, так как он скручивается вдоль своей оси винтовым методом. Вариантов данный элемент имеет очень много и один из них, который более всего распространен – это фонарик, и простой прут винтообразной формы для решеток и оград.

Основные технологии ковки

Сам процесс производства всех элементов основан на таких стандартных технологиях, как вытяжка, скручивание и гибка.

Вытяжка

Весь процесс данной технологии заключается в том, чтобы увеличить длину заготовки при помощи уменьшения сечения. При ковке холодного типа применяется один из методов вытяжки – это раскатка. Как раз, используя ее создают разные пики и лапки. Для производства лапок применяют специальные станки для раскатки. Край заготовки заводят внутрь его и потом запускают механизм раскатки, в итоге край расплющивается с нанесением рельефа или без него. Для того чтобы изготовить пики применяют прессовочные станки. Процедура проходит также, но в конце выходит опрессованый и раскатанный с определенной формой.

Гибка

Данная технология ковки представляет собой загибание краев или других частей заготовок под определенными углами. Сам процесс гибки производится практически на любом станке, предназначенном для ковки холодного типа. Изначально один из краев заготовки помещают внутри специальных шаблонов после чего его загибают на необходимое количество градусов. Такая работа производится на станке под названием Улитка.

Закручивание

Данная технология ковки предполагает скручивание заготовок по их оси. При холодной ковке этот процесс можно пронаблюдать на станке под названием Твистер, на нем изготавливают торсионы. Для этого один из краев заготовки помещают в тески, а второй из них проворачивают по оси. Отдельно стоит сказать про такой элемент как фонарик. Для него применяют два или больше прутов, которые изначально скручивают по оси, а потом по оси сжимают, в итоге прутья в определенных местах расходятся в разные стороны.

Сборка всех деталей в одну конструкцию

Сборка элементов в единую конструкцию проводится с помощью сварочного аппарата на специальном столе для сборки. На сегодняшний день аппарат для сварки доступен всем и он обязателен для современного кузнеца. Самодельная ковка холодного типа очень актуальна среди начинающих. Ведь для нее не требуются особые знания, навыки и огромное помещение для работы.

Видео о холодной ковке

Ковка металла горячего типа своими руками

Если сравнивать данный вид ковки с холодно, то этот процесс намного сложнее и от мастера потребуется опыт работы с определенными инструментами и хорошая физическая подготовка. Процесс работы разделяется на определенные этапы:

разработка эскизов либо чертежей;
покупка необходимого материала;
ковка.

В сущности, холодная и горячая ковка отличается в технологическом процессе обработки металлических заготовок. В первую очередь это относится к обработке.

Для ковки горячего типа можно использовать заготовки из любого металла. Но для более удобной работы используют уже подготовленные прутья с квадратным либо круглым сечением.

Помимо этого при горячей художественной ковке нет никаких ограничений для производства элементов для готовой конструкции. Естественно можно придерживаться производства стандартных элементов, но ковка горячего типа открывает возможность использовать всю фантазию мастера, а это открывает по истине не ограниченные возможности.

Любые изделия из металла при горячей ковке создают при помощи таких технологий для обработки металла:

разрубка;
нанесение рисунка;
набивка рельефов.

Осадка

Осадка используется во время ковки металла для того, чтобы увеличить сечение поперечного типа по всей длине заготовки либо на определенной ее части. Во время ковки зависимо от необходимости проводят полный либо частичный нагрев заготовок для проведения осадки.

Вытяжка

Этот процесс заключается в том, чтобы увеличить длину заготовок при помощи уменьшение их сечения. Это выполняется как ударами ручником либо кувалдой, так и с применением раскатки металла между валами на специальном станке. По сравнению с ковкой холодного типа производство пик с помощью вытяжки потребует более точных и аккуратных ударов.

Гибка

Такого рода операция проводится для того, чтобы придать заготовке загнутую форму. Здесь необходимо учесть, что гибка заготовок более толстых может исказить их и для того, чтобы вернуть им прежние формы нужно будет делать осадку. Для процесса гибки используют самые разные шпераки, рог на наковальне, кондукторы и фассоные молотки.

Закручивание

Такая методика ковки предполагает закручивание заготовок по их оси. Как и при ковке холодного типа заготовка зажимается в тиски и прокручивается. Но по сравнению с холодной ковкой, заготовка нагревается локально, что открывает возможность с легкостью производить локальное скручивание.

Подобные методики ковки как разрубка, набивка рельефов и нанесение рисунка используется в ковке художественного типа с применением различных зубил. По краям нагретых заготовок, зависимо от проекта, металл закручивают клещами либо рассекают зубилом. Еще пока заготовка полностью раскалена, на поверхности набивают рисунки и узоры.

Во время ковки металла горячего типа следует знать про температурный режим нагрева металла. Это помогает обработать металл более качественно. Черный металл куется при температурах 800-1250 градусов. Понятное дело, что проверить температуру заготовки обычным градусом не возможно, так что придется определять температуру по тому, какой цвет имеет заготовка.

Видео о горячей ковке

Ковка металла собственноручно является увлекательным делом, которое требует регулярного совершенствования. это в первую очередь относится к созданию разнообразных декоративных и художественных деталей. Тем, кто желает начать заняться ковкой, необходимо будет много трудиться, чтобы их изделия имели правильную форму и высокий уровень качества.

Комментариев:

Ковка металла — это процесс его обработки при помощи давления. В ходе этого процесса при помощи инструмента (молот, наковальня и др.) на металлическую заготовку оказывается частое воздействие. От этого она деформируется таким образом, что приобретает нужную форму и размеры.

Фото 3. Приспособление «Гнутик» применяют для изготовления различных дуговых изделий.

Виды ковки металла

Ковка металла может быть холодной и горячей. Для проведения процесса горячей обработки требуется специализированное оборудование, которое возможно установить только в цехе, оборудованном под кузницу.

Холодную ковку можно осуществлять и своими руками в домашних условиях и превратить это занятие в личное хобби.

Фото 1. Приспособление “Волна” применяют для отделки профильных и круглых труб.

В процессе обработки металла холодным способом заготовка подвергается процессу прессования и изгиба одновременно. Таким способом можно задать изделию нужную форму с требуемым загибом. Но важно помнить, что при подобном методе отделки материала нужно все правильно рассчитать, потому что второй раз провести такую процедуру на этой же заготовке будет уже невозможно.

Холодная ковка металлического изделия позволяет придать ему индивидуальность и делает его необычным. Такая деталь из металла будет всегда выполнена в одном экземпляре. Очень часто такую отделку металла применяют для изготовления оград, решеток на окна, элементов украшения каминов. Также она может применяться для создания предметов мебели (столы, стулья, различные табуреты, полки и т.д.).

Фото 2. С помощью приспособления «Твистер» можно скрутить металлический пруток вдоль своей оси.

Для того чтобы осуществить обработку изделия, существует несколько основных видов инструмента, к которым можно отнести следующие:

«Волна».
«Твистер».
«Гнутик».
«Улитка».
«Фонарик».

При помощи данных приспособ и навыка работы с ними можно добиться художественной ковки. Они помогут создать достаточно много оригинальных изделий, форма которых будет зависеть от личных вкусовых пристрастий.

Вернуться к оглавлению

Назначение инструментов для обработки заготовок

Фото 4. Приспособление «Улитка» применяют для художественной ковки детали и сделать ее в виде спирали.

При помощи приспособления «волна» можно создавать различные изогнутые элементы, напоминающие форму волны. Если через этот инструмент провести металлическую заготовку (квадрат или пруток), получится ровное волнообразное изделие в форме синусоиды. Этот инструмент можно применять и для отделки профильных и круглых труб, заготовок в форме шестигранника и трубок с небольшим диаметром сечения (Фото 1).

Приспособление «твистер» в некоторых случаях называют «фонариком». С помощью «твистера» можно скрутить металлический пруток вдоль своей оси. Эту операцию можно выполнять с обычным прутком, прутком в форме квадрата и металлической полосой. Размер круглого прутка, который может подвергнуться обработке, составляет 30-35 мм, квадратного — 16-20 мм. А ширина полосы не должна быть больше 30 мм (Фото 2).

Фото 5. Приспособление “Фонарик” применяют для изготовления переплетенных изделий.

«Гнутик» — это основополагающий инструмент в процессе . С его помощью можно сделать изгиб прутка, квадрата, шестигранника и полосы. Угол загиба можно выбрать любой. Еще его можно применять для изготовления различных дуговых изделий. Радиус этих изделий можно задавать любым (Фото 3).

Функциональность данного изделия будет зависеть только от ваших усилий, потраченных как на начальных, так и на завершительных этапах работ. Поэтому, дабы в последствии у агрегата не было слишком узкого круга применения, необходимо очень тщательно продумать всевозможные варианты его совершенствования и перенести их в схемы. Попытаемся ознакомиться с черновыми набросками и работой по сборке этого изделия. В конце статьи можно скачать подробные чертежи станка для холодной ковки «Улитка» в виде архива.

Советы по разработке чертежей станка для холодной ковки своими руками со списком материалов

Разрабатывая чертежи станка для холодной ковки своими руками, постарайтесь внести в него как можно больше вариантов насадок, которые помогут увеличить число способов загиба деталей. Эту проблему можно решить несколькими способами:

1. Берем в качестве опорного полотна больших размеров лист металла и размещаем на нем, на большом расстоянии друг от друга, несколько разных «улиток» и других насадок. Минус данного решения кроется в ограниченности свободного пространства. Длинные детали будет очень сложно проворачивать, необходимо будет постоянно следить за тем, чтобы они не съезжали с насадок.

2. Разрабатываем варианты усовершенствованных насадок. К примеру, можно сделать собирающуюся «улитку». В полностью разобранном виде она будет иметь только один завиток, в собранном – 3-4 завитка и более (если это необходимо). Каждый сегмент будет прикрепляться к предыдущему и к самому основанию опорного полотна при помощи металлических штырей.

описанный в статье чертеж станка для холодной ковки
станок описанный в статье

3. И самый эффективный вариант – разработка изделия с возможностью смены насадок. Так в полотне делается прямоугольная прорезь, в которую будут вставляться насадки, прикрепленные к прямоугольному листу металла. Фиксация будет осуществляться к самой стойке изделия при помощи болтов.

По распространённому (но, увы, технически неграмотному) выражению «холодная ковка» (от англ. cool forging) к оборудованию, предназначенному для выполнения подобных процессов пластического деформирования, относят приспособления, выполняющие такие операции, как объёмная гибка, скручивание, плющение и т.п. Особенно часто это необходимо при работах по изготовлению элементов художественной ковки металла – спиралей, волют, улиток, вензелей и пр., не требующих в последующем соединения между собой.

Составляем техническое задание на станок для холодной ковки

Исходными данными для проектирования (если ни один из вариантов готовых чертежей данного оборудования и приспособлений вам не подходит), являются:

Предельная площадь сечения исходных заготовок (например, обрабатывать стальной пруток с размерами сечения более 12 — 16 мм вручную весьма затруднительно).
Технические возможности — для того, чтобы самому сделать основные детали требующегося оборудования.
Перечень операций объёмной штамповки – гибочных, осадки, высадки – которые должны выполняться для последующей художественной обработки металла.
Степень сложности инструмента и приспособлений, которые позволят сделать требующийся станок для холодной ковки универсальным.
Потребность в приводе (ручной станок холодной ковки сделать значительно легче, чем с электрическим приводом).

Для того, чтобы самому выполнить большинство операций по изготовлению необходимого оборудования, в чертежах следует предусмотреть возможно больший процент заготовок и узлов, для которых потребуется нормализованный металлопрокат – швеллер, уголок, толстая полоса и т.д.

Виды самодельного оборудования и инструмента для пластической обработки металла

Сделать полностью унифицированный станок холодной ковки своими руками довольно сложно. Но можно предусмотреть в чертежах наличие взаимозаменяемых узлов, крепление которых будет производиться на общем рамном основании. К числу наиболее востребованных инструментов относятся:

Твистер – приспособление, выполняющее спиральное закручивание части стального стержня в направлении его продольной оси;
Гнутик – приспособление, производящее гибку заготовок из профильного металлопроката на необходимый угол (в том числе выполнение пространственных гибочных элементов на металле);
Улитка – узел, осуществляющий спиральное закручивание части заготовки с постоянно уменьшающимся радиусом;
Шаблон – инструмент, с помощью которого на станке холодной ковки производится изготовление окружности необходимого диаметра из прутка;
Керн – инструмент для нанесения на металле объёмных тиснений, а также штампованных оттисков на плоских поверхностях.

Комплект такого оборудования фактически обеспечивает возможность выполнения самому подавляющего большинства работ по объёмному деформированию сталей и цветных сплавов при помощи станков холодной ковки.

Возможности станка с ручным приводом позволят производить объёмное деформирование преимущественно высокопластичных металлов и сплавов – низкоуглеродистой стали, некоторых марок латуни, меди, алюминия. Из таких элементов можно изготавливать детали кованых перил, ограждений, подставок, беседок.

Этапы проектирования станка холодной ковки и подготовительные процедуры

Чтобы изготовить станок холодной ковки, потребуются следующие чертежи:

Чертёж рамного основания станины под установку агрегата;
Сборочные чертёжи каждого из необходимых приспособлений;
Чертежи сменных деталей станка.

В качестве рабочего инструмента и исходных материалов для изготовления необходимы:

Толстолистовая сталь (или полоса) из среднеуглеродистой стали марки не ниже сталь 35;
Толстостенная труба квадратного поперечного сечения;
Переносной отрезной станок или шлифовальная машинка;
Инструмент для работы с крепёжными деталями (гайковёрт, пассатижи);
Бытовой сварочный аппарат;
Фрезер;
Ручной гибочный агрегат;
Мерительный и разметочный инструмент (угольник, штангенциркуль, нутромер).

Перед началом изготовления отдельных элементов станка холодной ковки полезно все предполагаемые действия выполнить на чертеже, прорисовав все основные перемещения отдельных узлов и деталей, из которых состоит станок холодной ковки. Особенно полезно сделать это перед изготовлением сменного рабочего инструмента (под улитку, керн, гнутик). Стоит продумать также возможность использования стандартных узлов: например, слесарных тисков, либо суппорта от небольшого списанного токарного устройства.

Для обеспечения высокого качества готовых изделий параметры шероховатости инструмента должны быть на один квалитет выше, чем изделий, которые будут изготавливаться на нём. Поэтому после производства сварочных операций, отрезки и пр. рабочие финишные поверхности необходимо тщательно прошлифовать. Когда все необходимые составные части станка холодной ковки изготовлены, рабочие сменные инструменты полезно термически обработать. Закалка до твёрдости 40…45 HRC значительно увеличит долговечность используемых приспособлений. Стоит напомнить, что после закалки изделия несколько коробятся, а потому нуждаются в последующей правке. Впрочем, закалочные и отпускные переходы лучше заказать в специализированных фирмах, имеющих необходимое оборудование.

Как изготовить и сделать сборку отдельных узлов станка и инструмента к нему

В качестве примера приводится пошаговая инструкция для получения приспособления «Твистер», которое предназначается для одноосного продольного скручивания стальной заготовки из прутка квадратного поперечного сечения. Аналогичным образом, и в той же последовательности будут выполняться операции и относительно других частей станка холодной ковки – улитки, керна, шаблона, гнутика и т.д.

Опорной заготовкой под данное приспособление стоит принять двутавр или швеллер с толстыми полками. К нему сваркой прикрепляют широкую толстолистовую полосу, к которой можно присоединить слесарные тиски. В них будет зажиматься неподвижная часть закручиваемого прутка. Тиски следует закрепить особенно надёжно – при помощи минимум четырёх болтов диаметром от М16 и более. Для увеличения площади зажима прутка к губкам тисков привариваются рифлёные пластины из толстолистовой стали. С противоположного конца двутавра устанавливаются направляющие ролики, к которым впоследствии будет прикреплён зажимной узел для подвижной части обрабатываемой заготовки. Его можно сделать из стальной втулки, по образующей которой необходимо предусмотреть расположенные под углом 120° три отверстия для зажимных болтов диаметром на 2…3 мм меньшим, чем сторона квадрата скручиваемого элемента. Болты должны быть закалёнными, из качественной стали, а также иметь плоский торец. Оба зажимных устройства должны быть расположены соосно, что проверяется при помощи уровня, слесарного угольника, штангенциркуля.

Далее изготавливается ручка для проворачивания подвижной части зажима. Рычаг под неё необходимо предусмотреть как можно длиннее – таким образом снизится значение прикладываемого усилия. В то же время длина рычага должна быть удобной для пользователя. Саму рукоятку лучше подобрать из стандартных, причём желательно с резиновой втулкой — для исключения вероятного проскальзывания руки оператора станка для холодной ковки при выполнении на нём соответствующего перехода пластической деформации.

После сборки станка холодной ковки его проверяют на надёжность перемещения подвижных элементов, а также на точность производства операций для пластического деформирования металла. После этого можно сделать окончательное крепление устройства к опорной раме.