Ковка часто используется в современном производстве. Ковка актуальна уже много лет. Ее использовали и для изготовления вооружения, транспорта, предметов обихода и многого другого.
Сегодня ковка используется несколько реже, но в обработке металла она все еще является очень важной операцией, без которой невозможно обойтись.
Ковка применяется для получения заготовок валов, зубчатых колес. Ее широко применяют и в быту, для получения декоративных элементов зданий и сооружения, ограждений и пр.
Надо отметить, что помимо горячей ковки, большое распространение получила и холодная. При первом способе заготовку все время подвергают нагреву и обработке ударным воздействием, а при втором применяют набор оборудования, позволяющий изготавливать практически такие же детали, как и при горячей ковке.
Разновидности станков для ковки
К достоинствам холодной ковки металла относится отсутствие необходимости в создании кузни и установки оборудования и приспособлений, без которых работать попросту невозможно.
Холодная ковка металла может производиться в автоматическом режиме, причем без особых сложностей. Это обеспечивает повышение эффективности работы по производству изделий. Даже ручное производство позволяет поднять производительность труда, то есть производить целые партии деталей по выбранному образцу. Всегда существует возможность организации мелкосерийного и серийного производства. Это выгодно при оформлении больших заказов, к примеру, при изготовлении ограждений, решеток на окна и пр.
Для обустройства мастерской холодной ковки не нужно иметь больших площадей.
При холодной ковке не происходит изменений во внутренней структуре металла. Изделие сохраняет высокую прочность и характеристики. При холодной ковке металла существует возможность искусственного старения, что позволяет производить детали под старину.
Можно сказать, что использование технологии холодной ковки позволяет выпускать недорогую продукцию с максимальным качеством.
Своими руками
Ручные станки для ковки возможно изготовить и своими руками. Мастера чаще всего производят улитку и торсион. Производство улитки самостоятельными силами позволит собрать устройство с кондуктором нужной конфигурации и размера.
Для повышения работоспособности устройств их целесообразно дополнить электроприводом. Подобные модели оборудования также под силам изготовить своими руками. Самодельные электрические механизмы с ручным и автоматическим режимом обладают повышенной производительностью.
Рабочая поверхность улитки до крепления шаблона
Универсальное оснащение, предназначенное для гибки заготовок разного сечения: профильные трубы (тут про станок для профтруб), полосы, кругляки и квадраты, обладает сложным строением. Поэтому выполнить сборку данного оборудования самостоятельно практически очень сложно.
Инструменты и приспособления представляют собой ручные предметы, практически всегда изготавливаемые своими руками.
Оборудование для горячей ковки
Если сравнить холодный и горячий метод ковки, можно сказать, что первый способ требует от работника большего мастерства, наличия художественных навыков и умения работать с набором необходимых инструментов.
Ковка материала происходит после предварительного нагрева в кузнечной печи, называемой горном. Горн оснащается оборудованием для принудительной подачи воздуха. Нагрев производится до заданной температуры, после чего изделие переносится на наковальню. Это металлическая плита, где производят ударную обработку разогретой заготовки. Ее выполняют при помощи молотов и кувалд разного веса. Один работник легким молотком бьет по нужному месту, а второй, с тяжелым молотом или кувалдой, наносит в обозначенное место сильный удар. После того как заготовка остыла, ее вновь загружают в печь для нагрева. Все перемещения детали во время ее обработки выполняются клещами с длинными рукоятками.
Помимо вышеназванных основных инструментов, при горячей ковке применяют множество специальных инструментов, позволяющих резать горячий металл, формовать сложные поверхности при горячей ковке.
Кузнечный горн
Для нагрева заготовок используются печи, называемые кузнечными горнами. В его конструкцию входит несколько узлов:
- ствол, выполненный из материала стойкого к воздействию огня;
- очаг, со встроенной колосниковой решеткой;
- системы подачи и отбора воздуха;
- рабочего окна, куда подаются длинные заготовки;
- дымоход, через который происходит выведение продуктов горения.
Помимо этого в состав горна входит и закалочная ванна. В основе работы классического горна лежит уникальная восстановительная способность углерода. Эта его способность с успехом противостоит окислению заготовки, то есть его горению. Важна и теплотворная способность углерода. Подавая воздух, нужно регулировать его количество. Его должно быть столько, чтобы хватило сжечь углерод, а тепло, выделяемое при этом, поднимет температуру в горне.
Подачу воздуха в горн следует настраивать так, чтобы подаваемого кислорода не хватало для окисления металла. Но если разогретую заготовку продержать в этом состоянии свыше необходимого времени, то произойдет перенасыщение углеродом. Существует такой термин — пересушивание. Металл становится очень хрупким. В качестве пересушенного металла можно привести чугун.
Муфельная печь
Оборудование, используемое для разогрева деталей, выполненных из разных материалов до заданной температуры, называется муфельной печью.
Отличием этого оборудования является наличие муфеля. Так называется деталь, защищающая заготовку от контакта с топливом и продуктами сгорания и в то же время является камерой, где деталь нагревают.
На практике применяют два вида таких печей, с постоянным и сменным муфелем. В одной печи загруженные детали проходят все операции — от нагрева до полной готовности, в другой только до охлаждения. По мере достижения требуемой температуры и определенной выдержки заготовки, один муфель убирают и на его место ставят другой.
Надо отметить, что и кузнечный горн, и муфельные печи могут использовать разные виды топлива — газ, уголь, дрова, светлые и темные нефтепродукты и пр.
Наковальня
Один из главных инструментов, применяемых и в холодной, и в горячей ковке — наковальня. Именно на ее поверхности, кузнецы производят деформирование заготовки и приведение ее к готовому виду. Наковальни имеют большой вес и поэтому жестко фиксируются к деревянной колоде.
Конструктивно, наковальня состоит из:
- рога;
- наличника с отверстиями;
- основания с лапами для установки наковальни.
Для изготовления такого инструмента применяется сталь 45Л. Наковальни — это продукция, выпускаемая в соответствии с ГОСТ 11396-75 (нормирует безрогие изделия с весом от 92 до 200 кг), ГОСТ 11398-75 (определяет требования к изделиям с двумя рогами и весом от 100 до 270 кг).
Твердость материала, из которого производят наковальни, равна 340 — 477 по HB.
Станки для холодной ковки
Для ведения работ по холодной ковке сильно востребованы разные инструменты и технологическая оснастка. Большую часть инструментов можно купить в любом инструментальном магазине, но отдельные приспособления придется заказывать. Можно приобрести и готовый набор для производства и приспособления для холодной ковки.
В количество необходимых инструментов входит и сварочный аппарат. На рынке существует множество предложений по поставке сварочного оборудования, но для нужд кузни имеет смысл приобрести аппарат, способный работать как с постоянным, так и с переменным током. Такой аппарат дает возможность работать с тонкими листами, без риска их испортить.
Углошлифовальная машинка нужна для механической обработки заготовок. С ее помощью можно что-то подрезать, что-то отшлифовать. Такая машина должна обладать определенным запасом мощности и высокими оборотами. Не помешает и зачистная машинка. Она потребуется для выравнивания сварного шва в труднодоступных местах, например, на стыке двух плоскостей.
Из электроинструмента понадобятся — дрель, перфоратор.
Кроме перечисленного инструмента, понадобится и набор технологических приспособлений. Для получения отдельных деталей используют шаблон, его применяют для получения металлических дуг или колец. Без такого приспособления, как объемник не получится получить узоры.
Кузнечное оборудование для холодной ковки можно купить в составе готовых комплектов, а можно сделать своими силами.
Станок улитка
Оборудование под названием «Улитка» позволяет изготавливать различные завитки. Для большего удобства в работе используют улитки с воротом.
Станок торсионный
Торсионное оборудование для ковки предназначено для скручивания прутка вдоль оси.
Для изготовления данного станка своими руками понадобится следующие материалы и инструменты:
- стальной лист;
- двутавр;
- слесарные тисы;
- крепеж;
- углошлифовальная машина;
- сварочный аппарат;
- приводная станция, состоящая из редуктора и электрического двигателя.
Станок гнутик
Данный тип оборудования применяют для гиба пруткового материала или труб под определенный радиус и угол. Работа на этом оборудовании не требует приложения больших усилий, а после обработки металл не изменяет свою структуру.
Гнутики работают так. Для получения готового изделия заготовку ставят между гибочным валом и упором. Гибкий вал оказывает давление на заготовку, а упор не дает ей деформироваться полностью.
Станок волна
Оборудование этого типа позволяет производить изделия волнообразного типа из круга, квадрата и других типов проката. С его помощью делают такие детали, как волны и зигзаги.
Универсальный станок для холодной и горячей ковки НК-1 — это установка, в составе которой имеется несколько блоков. Она позволяет выполнять множество операций и изготавливать различные детали, — завитки, кольца и пр. Оборудование этой марки позволяет наносить рисунок на металлические полосы, трубы и прочие виды профиля. При этом применяется метод холодной деформации.
Оснастка для волновой и зигзагообразной гибки
Кузнечная оснастка для волновой и зигзагообразной гибки напоминает обычные трубогибы. Такая оснастка снабжена дополнительными роликами, формирующими волну или удерживающими ту часть детали, которая уже прошла гибку.
Оснастка для волновой и зигзагообразной гибки
Для точного соблюдения радиуса вершин волны применяют накладки с соответствующим радиусом изгиба и впадиной, соответствующей диаметру профиля металла.
