Торсион из 10-го квадрата без ковки и нагрева

Трудности выбора

По компании-производителю

Это один из главнейших моментов, на который следует обратить внимание. Можно приобрести дешевый прибор, который не будет способен продержаться и месяца интенсивной работы по металлу

Сразу стоит оговориться, что все рассматриваемое оборудование далеко не дешево. Специалисты советуют лучше единожды потратиться на качественный агрегат, нежели потом постоянно ремонтировать дешевый образец. Лидерами на данном сегменте рынка являются европейские производители – их компании работают там более 70 лет и их оборудование характеризуется качеством и долговечностью.

По методу работы

Станок может быть электрическим или ручным. Для домашнего объема работы, естественно, лучшим и экономичным вариантом станет ручное устройство. Оно отлично подойдет для обучения, на нем допускается неспешный стиль работы. Электрический станок подойдет для опытных кузнецов, выполняющих заказы в промышленных масштабах. Тем более, электрические образцы, обладающие большей мощностью и производительностью, способны обрабатывать габаритные объекты.

По типу оборудования

Станки могут быть направленного действия (т.е. их функционал качественно ограничен определенным кругом операций) либо универсальными. Последние приспособлены под самые разные задачи. Для домашней работы, скорее всего, понадобится всего лишь пара функций, поэтому для маленькой мастерской не имеет смысла тратиться на дорогостоящий агрегат. Если же предполагается потоковый стиль работы с большими заготовками, то универсальный станок станет оптимальным выбором.

Влияние нагрева на структуру и механические свойства стали

С повышением температуры нагрева металла увеличивается подвижность его атомов, вызывающая протекание ряда сложных физико-химических процессов. Динамика и характер изменения некоторых механических свойств материала в зависимости от температуры нагрева на примере низкоуглеродистой стали приведены на рис. 2, из которого видно, что с повышением температуры в районе 200…300 °С прочность металла увеличивается с одновременным уменьшением пластичности. Это зона синеломкости. При дальнейшем повышении температуры прочность металла, а следовательно, и сопротивление деформированию непрерывно уменьшаются. При этом рост пластичности металла в интервале температур 700…800 °С вновь снижается. Это объясняется структурными превращениями, во время которых металл состоит из двух разнородных структур, характеризующихся неодинаковыми механическими свойствами.

При нагреве металла выше температур 1100…1200 °С резко возрастают скорость роста и размер аустенитных зерен, которые становятся тем больше, чем длительнее выдержка при нагреве. Это явление называют перегревом, а сам металл с излишне крупными зернами – перегретым. Температуру, после которой начинаются интенсивный рост зерна стали и ее перегрев, называют критической. Она составляет для углеродистой стали с содержанием углерода до 0,4 % 1300 °С и >0,4 %

Рис. 2. Изменение механических свойств низкоуглеродистой стали при нагреве: 1 – относительного удлинения δ; 2 – предела прочности oв

углерода 1150 °С. Металл с перегретой структурой отмечается пониженными пластическими свойствами, при его ковке возможно образование трещин, а после ковки изделие будет иметь пониженные механические свойства. Перегрев является браком нагрева металла. В большинстве случаев его исправляют последующей термообработкой (отжигом).

При нагреве до температур, несколько меньших температуры плавления , наблюдается резкое снижение пластичности, являющееся результатом значительного роста зерен и последующего пережога металла, характеризуемого окислением границ зерен. Образующиеся по границам зерен оксиды имеют более низкую температуру плавления, чем зерна металла, границы зерен начинают оплавляться, и наступает полная потеря пластичности нагреваемого металла. Пережог – неустранимый брак, ликвидируемый только переплавкой металла. Температура пережога для некоторых марок углеродистых сталей составляет: для сталей 20; 45; У8 и У12 соответственно > 1350; 1350; 1200 и 1200 °С.

При недостаточном времени нагрева металл не успевает равномерно прогреться по всему сечению и имеет более низкую пластичность в центральной зоне заготовки. Деформация недогретого металла приводит к возникновению значительных внутренних напряжений и при обработке заготовки ковкой или штамповкой может привести к образованию трещин в осевой зоне заготовки.

«Гнутик»

Предназначен для изгибания заготовки под определенным углом (обычно прямым или острым). Его конструкция проста:

• Пластина из инструментальной стали;
• Подвижный упор (клин);
• Опорные валы (2 шт.);
• Рычаг

Для того, чтобы понять, как его правильно собрать – можно взглянуть на фото, на которых показаны различные станки для холодной ковки и особенности их монтажа своими руками или видеоролик, который имеется в свободном доступе в сети Интернет.

Самодельный гнутик

Этот станок отличается монументальностью, простотой конструкции, но сложностью в подгонке деталей. Так как его единственное назначение — изгибание заготовок под разными углами, требования к элементам этого станка довольно строгие.

Основание такой конструкции толстая стальная рама, крепят ее к верстаку таким же болтовым соединением, как и тиски. В центре основания делают подвижную направляющую. Чтобы приводить ее в действие, на раме крепят эксцентриковый механизм. Рабочими элементами являются три упора, которые располагают в виде вилки. Их меняют в зависимости от того, какую заготовку планируют получить. Если нужны углы, то устанавливают «молоточек», когда требуются волны, его заменяют круглыми валиками.

Все рабочие элементы изготавливают исключительно из конструкционной стали, так как надежность этого оборудования целиком зависит от их прочности. Минус самодельного устройства — большая сложность при изготовлении узлов, поэтому оптимальный вариант — приобретение заводского оборудования, цена которого вполне приемлема. Пример такого оборудования можно посмотреть на сайте stancraft.ru — это проверенные станки, освоить которые может даже новичок без опыта.

Нельзя сказать, что оборудование для холодной ковки сверхсложное для изготовления в домашних мастерских. Однако для получения надежной конструкции необходимо разобраться в принципах ее работы, изучить чертежи и строго следовать им при изготовлении узлов.

Завивка стержня винтом – сооружаем простейший твистер

По сути, это самый простой станок из всех, какие можно изготовить для холодной ковки. Установить его можно даже на столярный верстак, хотя лучше, если это будут специальные козлы. Вся конструкция будет базироваться на основании из швеллера или квадратного профиля. С одной стороны жёстко закрепляем основной блок из вращающейся в вертикальной станине трубы, внутри которой располагается патрон или боковой винтовой зажим. На другом конце трубы привариваем перпендикулярно 3–4 рукоятки ворота. Далее из двух обрезков швеллера или уголков и металлической пластины делаем подвижную рамку на основании, так, чтобы она не качалась, плотно охватывая продольную базу станка. На ней закрепляем вторую станину с патроном или винтовой зажим, на этот раз не вращающийся.

Теперь остаётся только закрепить пруток с обоих концов в патроне ворота и сдвинутой на необходимое расстояние зажимной станине, скользящей по основанию. Начинаем вращать трубу с закреплённым ближайшим к вам концом прутка, второй конец жёстко удерживается зажимом. В итоге на полуфабрикате металлопроката образуется виток, потом рядом с ним второй. Доведя их количество до нужного, вы увидите, что пруток стал короче, а скользящая станина заметно придвинулась. Следует соблюдать одно правило – обороты должны быть всегда полными. То есть последний не следует завершать на первой или второй трети, докрутите ворот до конца. Для этого верхнюю плоскость прутка лучше промаркировать, и отметка всегда должна быть сверху.

«Волна»

Станок позволяет за счет управляемых валов (дисков) выполнять различные зигзагообразные и синусоидные изгибы (все зависит от конструкции).

Как и в предыдущей конструкции, здесь имеется статическая и подвижная части. Один диск вращается по оси вокруг другого за счет рычага (воротка). При изменении расстояния между ними получается волна той или иной конфигурации.

• Откатные ворота своими руками — как построить простые и автоматические ворота. Схемы, чертежи и обзор лучших идей (90 фото)
• Ремонт компьютера своими руками — практические рекомендации и диагностика основных типов неисправностей (90 фото)
• Станок по дереву своими руками — советы по постройке простого токарного станка и станков с ЧПУ (110 фото и видео)

Обрезка лишних частей профильной трубы

После того как торсион равномерно скручен по всей длине, его края обрезаются, чтобы изделие можно было использовать, например, в декоративных целях. В этой работе поможет угловая шлифовальная машина (болгарка) с отрезным диском.

ФОТО: YouTube.comИзлишки трубы обрезаются при помощи болгарки

Не стоит даже пытаться извлечь вставленную внутрь трубку. При скручивании она настолько сильно зажимается со всех сторон гранями профильной трубы, что бесполезно предпринимать какие-то действия по её извлечению.

ФОТО: YouTube.comВнутренняя трубка остаётся на месте, вытащить её уже не получится

Оборудование для холодной ковки: своими руками или купить

Кроме торсиона для холодной ковки применяются другие станки с ручным (рычажным) управлением, среди которых наиболее выделяется улитка, использующаяся для изготовления завитков. Подобные устройства чаще всего применяются индивидуальными мастерами, а также кузнецами небольших кузниц, мастерских и компаний.

Станок типа улитка PROMA, Фото ВсеИнструменты.ру

Данные механизмы отличаются достаточно простым устройством, поэтому их возможно собрать своими руками. Самодельная улитка, волна или другой станок отличается необходимой для определенного мастера конструкцией и размерами, что позволяет решать поставленные задачи.

Станки с электропроводом отличаются более высокой производительностью, а также снижают трудозатраты. Самостоятельная сборка устройств позволяет сделать модель, отвечающую всем критериям.

Универсальные станки представляют собой автоматические или ручные машины, предназначенные для выпуска больших объемов различных элементов. Высокая производительность делает агрегаты востребованными на крупных и средних предприятиях. Универсальное оборудование позволяет обрабатывать заготовки с разным сечением: полосы, профильные трубы, круглые и квадратные прутки.

Станок для ковки Ажур-1М. Фото КовкаПРО

Инструменты: клещи, вилки и кувалда и приспособления: шаблоны, лекала, кондукторы в большинстве случаев изготавливаются своими руками.

Однако, следует отметить, что не все мастера обладают свободным временем для самостоятельного изготовления необходимых станков для холодной ковки (где купить). В таком случае рекомендуется приобрести ручные устройства: улитка (где купить), торсион и другие нужные механизмы, чтобы сразу же приступить к реализации проектов по холодной ковке своими руками.

Любуясь красотой ажурной металлической ограды или восхищаясь невероятным витым узором на перилах железной лестницы, мало кто задумывается о том, что изготовлены они методом холодной ковки. Научится воплощать красоту в металле можно без особых усилий. Для этого достаточно обладать минимальными навыками работы с металлом и иметь специальные станки для холодной ковки. Что такое холодная ковка? Какие нужны для неё станки? Что можно изготовить на этих станках? Ответы на эти вопросы вы найдёте в нашей статье.

Холодную ковку правильнее будет назвать — механическим сгибанием металлического прута на специализированных станках, для придания ему формы задуманной производителем. Сгибание прутьев в станке, можно производить как в ручную с помощью рычагов, так и с применением электромоторов. Помимо металлического прута, методом холодной ковки можно сгибать трубы небольшого диаметра, узкие железные полосы и арматуру. С применением метода холодной ковки производятся:

• Витые ограды.
• Украшения для жилых сооружений.
• Узорные ворота.
• Ограждения для балконов и лестниц.
• Металлические садовые скамейки.
• Украшения для беседок и фонарей.
• Большое количество вариантов решёток.

Элементы изготовленные методом холодной ковки Освоив метод холодной ковки, в с лёгкостью сможете начать своё дело по производству изделий из металла. При этом, первоначальные финансовые вложения вам потребуются только на закупку станков, а если вы изготовите станки своими руками, то можно обойтись минимальными затратами.

Сгибание трубы пружиной и паяльной лампой

Можно прибегнуть к ещё одному способу загибания профильной трубы. Для этого нужно из стальной проволоки диаметром около двух миллиметров сделать квадратную пружину. Изготовить её нужно таким образом, чтобы она входила внутрь трубы, но при этом не сильно там болталась. После того, как пружина будет изготовлена и вставлена внутрь трубы, предполагаемое место изгиба необходимо нагреть при помощи паяльной лампы либо иным способом, после чего, при использовании округлой болванки, труба загибается до необходимого радиуса. В принципе, если полученный результат по каким-то критериям не устроит, то работу можно переделать, но лучше следить за радиусом сразу, чтобы не пришлось выполнять одну и ту же работу дважды.

В дополнение к вышесказанному необходимо отметить, что упомянутые трубогибы могут быть как заводского изготовления, так и кустарного производства. Сложно сказать, как правильно гнуть трубы, какие приспособления при этом использовать — каждый здесь выбирает сам. На современном рынке рабочих инструментов встречаются даже гидравлические трубогибы, использование которых предполагает лишь минимальное приложение физической силы, если вообще его предполагает, но при этом данные модели достаточно дорогостоящие и подходят скорее для промышленных производств.

В принципе, конструкция трубогиба не особо сложна, поэтому при желании всегда можно построить станок дома. Возможно, это даже станет началом успешного малого бизнеса, так как спрос на готовую продукцию данного рода вполне возможен.

Но главное, что стоит помнить при проведении работ по загибанию профильных труб, — это то, что этот процесс потенциально травмоопасен, в связи с чем соблюдение правил техники безопасности является необходимым условием.

Теперь рассмотрим как гнуть трубу уже с помощью трубогиба

Существует два типа труб:

1. Профильные;
2. Круглого сечения.

В зависимости от потребностей нужно подобрать определенный вариант, но следует помнить, что работать с арматурами круглого сечения значительно легче, чем с квадратными. Дело в том, что при сгибе углы могут искривиться или сплющиться, к тому же, высокая вероятность появления трещин.

Фото — Теплица из профильных труб

Чтобы согнуть профильную трубу в домашних условиях, нужно работать специальным устройством – трубогибом или профилегибом. Их особенностью является возможность установить коммуникацию в приспособление и зафиксировать её в определенном положении. За счет давления, которое оказывается в равной мере как на внешние углы, так и на внутренние, образуется ровный сгиб без резких перепадов и трещин.

Фото — механический профилегиб

Существует два вида профилегибочного оборудования:

1. Ручные;
2. Профессиональные автоматические.

Первые представляют собой довольно простое устройство, которое состоит из рабочей поверхности (стола) и ряда роликов. За счет движения роликов труба перемещается по рабочему столу и изменяет свой угол, при этом не искажая нужный полукруг.

Профессиональные приспособления более удобны в использовании, но их стоимость зачастую превышает 20 000 рублей. Они применяются для сложных работ, наиболее часто требуются для производства сложных декоративных металлических элементов. К достоинствам модели можно отнести идеальный радиус, который будет точным буквально до десятой доли. Конечно, при с использованием станка удобнее работать, но в домашних условиях он практически не нужен, т. к. предназначен для обработки большого количества труб за смену.

Фото — ручной трубогиб

Самодельные «Улитки»

По сути это модернизированный гибочный станок (трубогиб), но эти усовершенствования позволяют легко делать завитки из довольно толстых прутков (сечением до 10-12 мм) и повторять их с высокой степенью точности.

Один из самодельных станков для холодной ковки

Конструкций эти станки для холодной ковки имеют несколько, но проще всего в реализации вариант с круглым столом, имеющем центральную ножку. К ножке подвижно закреплен рычаг с роликами на подшипниках на конце. Они облегчают процесс гибки.

Поверхность стола можно сделать из стального листа толщиной от 10 мм и больше. Для ножки можно использовать любую толстостенную круглую трубу

Важно сделать конструкцию устойчивой, так как будут прилагаться боковые усилия, потому нужны боковые стойки, распорки, а также устойчивое основание

Чертеж станка для холодной ковки «Улитка»

Рычаг проще делать из квадратной трубы с толстой стенкой — не меньше 2-3 мм. Сечение трубы 25*40 мм или около того. Крепление рычага к ножке можно сделать на подшипнике, а можно просто взять небольшой кусок толстостенной трубы большего диаметра, надеть ее на ножку, а снизу приварить полосу-упор — чтобы рычаг вниз не падал. Вариант с подшипником дает более легкое движение, но при наличии смазки и второй вариант рабочий.

Вариант крепления рычага

Важна еще форма рычага. Рычаг двойной, верхняя часть — рабочая, нижняя — опорная. Везде где есть соединения желательно доварить усиление, так как усилия значительные.

Рычаг должен быть надежным, с усилением

На столе закрепляется оправка или кондуктор — форма, по которой сгибаются завитки. Делают их разного диаметра — чтобы можно было делать разные по диаметру завитки. Такие оправки могут быть сборными — для формирования большего количества изгибов. В каждом таком образце должны быть стержни, которые устанавливаются в отверстия в столе. Так этот шаблон фиксируется. Также его форма должна быть разработана с таким учетом, чтобы конец прутка в ней хорошо фиксировался.

Вариант кондукторов для улитки

Часто оправки вытачивают из металлического круга подходящего диаметра при помощи болгарки, но есть варианты из металла с наваренными на него стальными пластинами, изогнутыми соответствующим образом.

Как сделать подобный станок для холодной ковки — в следующем видео. Там же неплохо описан способ доведения концов заготовки до приличного состояния — обычные необработанные края смотрятся очень грубо. Для их обработки есть специальное оборудование, но, как оказалось, можно справится и без него.

Сборка устройства

Рекомендуем все элементы на предварительном этапе подсоединять на не очень прочные крепления (не нужно сразу работать сваркой), поскольку при проектировании могли быть допущены ошибки. Начните с болтов, а затем проведите тестовый запуск. Если вас полностью устраивает конструкция, то можно произвести финальную сборку с наиболее крепкими соединениями, в том числе с использованием сварочного аппарата.

Соединение и покраска деталей

Внутренняя часть улитки, которая имеет постоянный контакт с заготовками, не должна быть окрашена, а только тщательно отполирована – без зацепок и ржавчины. Остальные части могут быть покрыты любым ЛКП.

Как обойти камень

Итак, вопрос – делать самому или покупать уже готовую аппаратуру? Если вам нужна высокая производительность и точность, то лучше заказать заводской агрегат. В случае, когда вам нужно загнуть одну-две заготовки, то можно сделать самый простой «гнутик».

Приспособа для корзинок

Закрутка-1оборот. Квадрат 6мм., длинна 180мм. Диаметр стержня 20мм. Крутиться легко. Можно помазать стержень маслом. Втулки сварил из кусочков того же квадрата. После закрутки 4 детали по краям обвязываешь резинками для купюр, расправляешь и по торцам делаешь прихватки.

2 втулки сделаны из кусочков квадрата 6х6. Одна втулка зафиксирована на столе, ко второй приварены ручки. Пруток толщиной 30мм. Толщина прутка влияет на диаметр корзинки. Толщина 30мм-корзинка 60-65мм.

Во втулках пазы для заготовки не сквозные. Они заглушены так чтобы заготовка входила в паз на глубину примерно 20мм.

на фотографии видно что пазы во втулках не сквозные, заглушены. пруток во втулку входит на 20мм.

Процесс изготовления 1 корзинки у меня занимает не больше 5мин.

Также можно крутить и круглый пруток.

Центральный пруток (30мм.) лучше зашкурить или, кому не лень, смазывать маслом для уменьшения трения об него заготовки. Чем меньше трение тем равномернее и легче будет закрутка.

Механическая доработка на улитку

Материалы и инструменты:

1. Прут армирующий.
2. Сталь листовая.
3. Ремень или цепь.
4. Болгарка.
5. Сварочный аппарат.

Далеко не всегда есть желание вращать заготовку собственноручно, т.к. это весьма утомительный процесс, отнимающий немало сил. Есть возможность упростить станок для художественной ковки, применив лишь некоторые знания физики в плане перехода скорости в силу.

Для начала создается штурвал, который может быть представлен любым крупным вентилем либо сваренными между собой 3-мя прутами толстого прута (20 мм). В случае с прутами по центру привариваются с 2-х сторон небольшие стальные пластинки, которые расширяют область сварочного шва, значительно усиливая конструкцию.

Снизу приваривается обыкновенная круглая труба, длина которой будет уходить на 10 см под столешницу. Подобный шаг нужно сделать и с той профильной трубой (делается переход в круглую), которая обеспечивает поддержку для улитки. Под столешницей на каждой трубе делается насечка, которая позволяет установить металлическую цепь или ремень.

Тут есть очень важный аспект: под штурвалом делается небольшая резьба, а под улиткой в 2-5 раз больше. Делается это для того, чтобы снизить нагрузку на руки при вращении (принцип взят с велосипеда, где при понижении скорости весьма удобно преодолевать высокие препятствия).

Скручивание профильной трубы в тугую спираль

Для скручивания различных стальных элементов в спираль существует специальный станок, называемый торсионом. Он может быть электрическим или механическим. При этом умельцы своими руками собирают подобные приспособления. По аналогии с ним и готовые изделия скрученной формы начали называть так же. Но скрутить прут в спираль – это одно, он не заминается. А как быть, если необходимо скрутить в тугой торсион профильную трубу, внутри которой пустота?

Для того чтобы спираль получилась ровной, понадобится отрезок тонкой трубки или прутка, который свободно будет помещаться внутри профильной трубы.

ФОТО: YouTube.comПрофильная труба с рёбрами 20 мм и трубка, которая поможет скрутить торсион

Подготовка профильной трубы к скручиванию

Для того чтобы «зарядить» профильную трубу в торсион, понадобится сделать две заглушки на неё из стального прутка квадратного сечения со сторонами 16 мм. Подобные элементы являются заглушками, которые будут удерживать стальную трубку внутри. В то же время именно они позволят зажать профильную трубу в станке. Сначала ставится первая заглушка.

ФОТО: YouTube.comВот так выглядят стальные заглушки из прутка на 16

Далее в профильную трубу опускается вставыш, после чего устанавливается вторая заглушка. Теперь заготовка может устанавливаться в станок.

ФОТО: YouTube.comСтальная трубка вставляется внутрь профильной трубы

Остаётся закрепить заготовку на станке и включить его, если он оборудован силовым агрегатом. Если же нет, то придётся поработать вручную.

ФОТО: YouTube.comЗаготовка фиксируется при помощи болтов

Подводя итоги

Вообще ‒ холодная ковка довольно увлекательное занятие. Обычно если человек попробовал создать шедевр из металла, и у него получилось, он влюбляется в подобную работу. И это не пустые слова. Ведь это настоящая магия ‒ оживлять холодный кусок металла, превращая арматуру в произведение искусства. К тому же ‒ если заняться холодной ковкой профессионально, отбоя от желающих сделать красивые решётки, заборы или ограду точно не будет. К тому же сегодня подобные изделия ручной работы имеют очень высокую стоимость. А значит, стоит задуматься, не поменять ли сидячую работу на более прибыльную и интересную. Ведь во время пандемии подобный вопрос очень актуален. Решать вам.

Обычная профильная труба превращается в элемент декора для красивого забора

Обсудить 1