Как гнуть узоры из металла своими руками

Как сделать улитку для холодной ковки

Элементы в виде завитков, выполненные из прутков, широко применяются в дизайне придомовых территорий и интерьере жилых помещений. Для их изготовления используется специальные приспособления. Одно из них — это улитка. Домашние мастера часто конструируют это устройство из подручных материалов сами. Если вы также хотите знать, как изготавливается улитка для холодной ковки своими руками, то эта статья для вас. Из нее вы узнаете принцип работы этого устройства, его преимущества и разновидности, простейшие чертежи и технологию самостоятельного монтажа.

Виды, устройство и принцип работы «Улитки»

Улитка для холодной ковки — это приспособление для создания узоров в виде завитков из металлических прутков путем их деформационного загиба по контуру шаблона. Деформация происходит за счет жесткой фиксации рабочего прутка к шаблону. Для этого нужно прикладывать силу. Обеспечивается это ручным усилием или электрическим приводом. При самостоятельном изготовлении устройства целесообразность применения электрического привода должен определить сам мастер. Он необходим в случае большого объема работ. В основном используется ручное усилие.

Улитка (кондуктор) может иметь разную конструкцию. Она может быть выполнена:

• в виде стабильно приваренного к рабочему основанию шаблона;
• в виде разборных съемных частей, которые крепятся на основание.

По-разному может быть организован и ручной привод.

В самой примитивной конструкции пруток наматывают на шаблон простым усилием рук или с использованием в качестве рычага любого подходящего приспособления.

Также рычаг может входить в конструкцию станка и крепиться к ножке станины и приводиться в движение с помощью подвижного подшипника, перемещающегося по основанию улитки.

В более сложных устройствах вращается сам кондуктор, который крепится на ось вала. Она приводится в движение с помощью трех рычагов.

Вы должны заранее определить конструкцию станка, исходя из целесообразности и удобства использования.

Монолитный кондуктор имеет определенную форму шаблона, которая служит единственным вариантом завитка. Это является недостатком такой конструкции, но зато ее сделать самим совсем несложно.

Съемный вид конструкции удобен тем, что на таком станке можно изготавливать фигурные завитки разных размеров и форм. Но конструирование самого станка более сложное. Кроме того, у съемного устройства надежность фиксации частей шаблона хуже, чем у монолитного вида. Вам потребуется постоянное подкручивание резьбовых соединений, т. к. они при работе могут ослабеть.

Изготовление простой улитки своими руками

Если вы остановились на упрощенной монолитной конструкции, то знаете, что в этом устройстве применяют простое наматывание прутка усилием рук или с помощью рычага на жестко приваренную к рабочей поверхности форму. Такой станок можно использовать для создания завитков на прутках небольшого сечения (менее 12 мм).

Монолитная неразборная улитка

Изготавливается она так:

• Сначала вырисовывается схема на листе бумаги будущего шаблона с нужными размерами (иногда схема шаблона наносится непосредственно на основание кондуктора). К этому нужно подойти ответственно, т. к. после приваривания готовой формы исправить ошибки не получится. Толщина очертаний формы на чертеже должна быть такой же, как толщина используемой для ее изготовления металлической полосы. Минимально она должна составлять 3мм. Витки нужно размещать на расстоянии 12–13 мм друг от друга, чтобы между ними в паз умещался деформируемый пруток в 10 мм.
• Из стального листа толщиной не менее 4 мм вырезается основание улитки (лучше круглое), размер диаметра которого определяется соразмерно величине шаблонной спирали и быть больше размера улитки. Обычно диаметр основания бывает в пределах 70 см.
• В соответствии с чертежом из металлической полосы толщиной 3мм изготавливается нужная форма завитка. Для этого заготовку лучше прокалить, чтобы она легче поддавалась механической обработке. После изготовления формы лишний конец полосы отрезается, а кромки улитки подрезаются на конус и зачищаются.
• Готовая форма приваривается к основанию, которое крепится на станине. Иногда шаблон, приваренный к основанию, фиксируют на станине с помощью тисов, установленных на ней. Для этого к обратной стороне основания формы приваривают отрезок бруса для захвата тисами.

При варианте фиксации кондуктора в струбцине тисов можно легко менять шаблоны и получать различные формы завитков, если изготовить несколько видов, монолитно приваренных к основанию устройств.

Съемная конструкция

• На рабочем основании сначала прорисовывают контур улитки с отметкой вдоль контура мест нанесения отверстий для крепления шаблона.

• По эскизу из стальной толстой полосы изготавливается шаблон и в нем просверливаются отверстия. Он крепится к основанию на болты.

Ковку витой формы нужно начинать от центрального завитка. Конец заготовки вставляется в паз первого завитка формы и плотно к нему прижимается. Для надежности фиксации можно использовать небольшой зажимной инструмент. С усилием свободная часть прутка накручивается на шаблонную форму с помощью приспособления — рычага. Для усовершенствованных конструкций используется рычаг, приводимый в движение с помощью подвижного подшипника, закрепленного на нем. Рычаг изготавливают из прутка диаметром 20 мм.

Посмотреть изготовление такого устройства можно в видеоролике:

Разборные улитки с вращением

Шаблон улитки может состоять из нескольких частей, а деформация прутка происходить путем вращения кондуктора. Такой станок состоит из следующих элементов:

• толстого металлического основания в виде диска или квадрата;
• разборного шаблона, закрепленного на площадке основания;
• вала вращения;
• рычага для привода вала в движение.

Рабочее основание изготавливается из металла, толщиной от 4 до 10 мм.

Сборный шаблон может состоять из нескольких частей, которые соединяются между собой шарнирными штифтами, вставленными в отверстия проушин, приваренных к концам элементов. Вместе они составляют контур улитки.

Для крепления такой улитки к рабочему основанию в нем нужно просверлить отверстия для ее фиксации к поверхности в определенном положении. Меняя положение сборных частей на основании, можно получать разную кривизну завитков и их форму. Величина дуги формы регулируется специальными винтами, закрепленными на соединительные шарниры.

Составную улитку на шарнирных соединениях самостоятельно изготовить довольно сложно. Обычно, мастера приобретают изготовленный в промышленных условиях штамп и крепят его на станину.

Самим можно изготовить более простое устройство разборного шаблона без использования шарниров. Для этого нужно сделать эскиз сборных частей улитки с местами отверстий. Если подготовить несколько эскизов и, в соответствии с их контурами, просверлить отверстия в основании в разных местах, то можно крепить шаблоны с разными радиусами на одном основании. Для этого потребуется закреплять на болты сегменты контура в местах совмещения отверстий шаблона и основания.

Например, можно выполнить такой вариант:

Устройство со съемными частями улитки и вращающимся цилиндрическим валом, приводимым в движение с помощью рычага, показано в видеоролике:

Чертежи улитки для ковки

Начинающие мастера часто обходятся без чертежа, нанося контуры улитки на само основание без всяких расчетов. Для первого раза это допустимо, но, если вы хотите сделать качественный станок улитку для холодной ковки, то нужно, все-таки, пользоваться чертежами, в которых рассчитаны все параметры. В зависимости от выбранного вида конструкции улитки существуют разные варианты их чертежей, по которым изготавливают эти приспособления. Например, схема устройства улитки, изображенной на фото, показана ниже.

На схеме также описан принцип работы такого станка, в котором использован привод с помощью трех рычагов, вращающих вал и улитку.

Изгиб осуществляется после жесткого закрепления конца заготовки за первый завиток шаблонной формы с помощью фиксатора и последующего наматывания прутка вокруг вращающегося спиралевидного шаблона при вращении вала.

Познакомившись с устройством разных видов «Улитки» и особенностями их применения, а также посмотрев видео с примерами самостоятельного изготовления этого приспособления, вы можете приступать к созданию выбранной вами конструкции станка. А если у вас есть опыт в изготовлении таких устройств, то вы можете поделиться им в комментариях к этой статье и дать советы начинающим мастерам.

Технология холодной ковки 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.

Станки для холодной ковки

Ниже мы приведём вам инструкции по самостоятельной сборке станков для холодной ковки.

Станок «улитка»

Изготовление станка «улитка», это один из примеров самостоятельного конструирования, при этом давать советы с точным указанием размеров всех деталей не имеет смысла. Вам нужно ориентироваться на своё представление о работе станка, как и что будет гнуться, какое количество витков спирали будет достаточно для качественной работы, какого размера будет рычаг со столешницей. Если вы поймёте суть процесса изготовления станка, то сама сборка не вызовет особых затруднений.

Станок “улитка”

Изготовление основных узлов станка

Процесс сгибания железного прута, подвергает станок сильным нагрузкам, поэтому при изготовлении каркаса для «улитки», используется только металлические уголок, швеллер или толстостенная труба. Не делайте каркас из деревянных брусьев, такой стол не выдерживает длительных нагрузок и разрушается.

Столешница для «улитки» делается из металлической плиты вырезанной в форме круга, толщиной не менее 4мм. Из этой же плиты, вырезается вторая столешница, повторяющая форму первой. На второй столешнице будут размещаться сегменты улитки и производится сгибание изделий. В процессе холодной ковки, столешница принимает на себя основную часть нагрузки, поэтому не нужно экономить и делать её из более тонкого листа железа.

Основной вал и рычаг.

Основной вал размещается по центру между столешницами и крепится к основанию с помощью четырёх прямоугольных треугольников. Изготовить вал можно из толстостенной трубы нужного диаметра.
Рычаг крепится к валу с помощью кольца и вращается вокруг него, дополнительно на рычаг устанавливается ролик для сгибания прутьев на верхней столешнице.

Схема станка

Разметка и монтаж навесных деталей

В зависимости от того желаете ли вы производить только однотипные образцы или вам потребуются более художественные изделия, существует три варианта устройства «улитки».
Вариант №1.
Это самый простой из трёх вариантов, суть его в том, что на столешнице прорисовывается контур спирали.

Чертёж сегментов “улитки”

По своей сути это рисунок будущих изделий которые вы будете производить на станке. После нанесения схемы, достаточно вырезать из толстых полос железа разной ширины, несколько сегментов, повторяющих линию рисунка и приварить их по разметке к столешнице. На такой статичной «улитке» вы сможете производить простейшие изгибы.
Вариант №2.
Второй вариант является самым популярным среди самодельных станков, он подразумевает изготовление разборной улитки из съёмных частей. Вдоль контуров разметки высверливаются отверстия, в которых нарезается резьба. Далее, из картона или фанеры изготавливаются шаблоны для сегментов-упоров и по ним из металла делаются накладки. В завершении, в накладках высверливаются отверстия, которые должны совпасть с посадочными гнёздами на столешнице. Для закрепления сегментов, используются в основном болты, но вы можете сделать и цилиндрические упоры. Данная конструкция «улитки», позволит на одном станке производить спиралевидные заготовки с различными радиусами.

“Улитка” из полос металла

Вариант №3.
В третьем варианте вместо разборных сегментов-упоров, изготавливаются несколько съёмных модулей с разными вариантами улитки, которые меняются по мере необходимости. Модуль делается куска железа на который наварены сегменты повторяющие части спирали.

Модули “улитки”

1. Установите каркас на месте где вы будете иметь свободный доступ к станку со всех сторон.
2. Забетонируйте ножки каркаса в полу или закрепите каркас другим доступным способом.
3. Приварите к каркасу основную столешницу.
4. Установите основной вал приварив его к столешнице и укрепив треугольниками.
5. Наденьте на вал вращающийся рычаг.
6. Установите верхнею столешницу, приварив её к основному валу.
7. Установите на столешницу сегменты улитки.

После сборки проведите пробное сгибание прута.
Что бы более подробнее узнать о сборке станка для холодной ковки «улитка» ознакомьтесь с видеороликом:

Станок торсионный

Данный станок предназначен для одноосного продольного скручивания заготовки из прутка поперечной или квадратной формы.

Станок торсионный

Для основания торсионного станка используются швеллер или двутавр. К нему с помощью сварки присоединяют толстую железную полосу, на которую устанавливают тиски для зажима неподвижной части прута. Тиски закрепляются четырьмя болтами диаметром М16 или более. Для увеличения прочности зажима прутка, на тиски навариваются рифлёные пластины из листовой стали. С противоположной стороны основания устанавливаются направляющие ролики, к которым присоединяется зажимной узел для подвижной части заготовки. Его изготавливают из стальной втулки, в которой необходимо предусмотреть отверстия для зажимных болтов расположенных под углом 120 градусов. Болты должны иметь плоский торец и быть изготовлены из качественной стали. Оба зажимных устройства должны располагаться соосно, для этого их необходимо проверить с помощью уровня, слесарного угольника и штангенциркуля.

Виды станков

Далее необходимо изготовить ручку для проворачивания подвижной части зажима. Её рычаг должен бить как можно длиннее, для снижения прикладываемого усилия. Саму рукоятку лучше сделать с резиновой втулкой, для исключения проскальзывания руки во время работы.
После полной сборки станка его проверяют на надёжность работы подвижных элементов и точность производства деформации прутка. После проверки станок крепится к опорной раме.

Простая модель торсионного станка

Как сделать торсионный станок своими руками смотрите в ролике:

Станок «гнутик»

Чтобы качественно сформировать угол в изделии производимом методом холодной ковки, вам понадобится станок под названием «гнутик». Он состоит из стальной пластины с подвижным упором на которых находятся два опорных вала и рычаг.

Станок “гнутик”

Заготовка помещается между клином и опорными валами. После этого, с помощью рычага происходит смещение клина по направлению к валам, что приводит к изгибу заготовки.

Компьютерная модель станка

Изготовить такой станок довольно просто, главное следовать приведённому чертежу и использовать инструментальную сталь, поскольку во время работы на части устройства производится большая нагрузка.
Как сделать станок “гнутик” вы также можете посмотреть в видеоролике:

Станок «волна»

Правильнее назвать данный станок — управляемая волна. Оснащение станка состоит из пары стальных дисков диаметром 140 мм., которые крепятся при помощи болтов к рабочей столешнице. На ведущем диске закреплена ось вращения универсального воротка.

Станок “волна”

Управление волной происходит в следствии изменения расстояния между дисками. При обкатывании воротком прутка вокруг ведущего диска, происходит формирование узора, после этого, пруток снимается с кондуктора и формируется узор с другой стороны.
Посмотреть работу станка вы можете в видеоролике:

Станок — пресс

Для формирования наконечников прутьев необходим пресс. Этот станок работает по принципу маховика, в начале вращая штангу с грузами отводят винтовой боёк назад до упора. После этого вставляют в гнездо сменный штамп и ставят заготовку. Далее, быстро раскручивают штангу в обратную сторону и оставляют его свободно вращаться. В заключении боёк сильно бьёт по хвостовику штампа, за счёт этого развивается усилие достаточное для штамповки.

Прокатный пресс

Что касается ручного прокатного стана, то его можно сделать самостоятельно, но вам всё равно придётся заказывать — валки из специальной стали, подшипниковые втулки и валы, а шестерни покупать в магазине. Изготовить на таком станке можно только наконечники «гусиная лапка» и «лист».

Соединение и покраска деталей

Элементы произведённые методом холодной ковки, соединяются двумя способами:

• Сварка — детали привариваются друг к другу, а окалина стачивается «болгаркой» или другой шлифовальной машиной.
• Хомуты — такой вид соединения смотрится гораздо красивее. Для хомутов используют проштампованные полоски металла толщиной от 1,5 мм.

Покраску готовых изделий производят кузнечными эмалями или красками для металла на акриловой основе.

Соединения деталей с помощью сварки

Изделия произведённые методом холодной ковки

Предлагаем вам ознакомиться с вариантами изделий которые вы можете сделать используя метод холодной ковки:

• Элемент забора полностью сделанный по методу холодной ковки. Для соединения деталей использованы хомуты. Для изготовления использовались станки: «улитка», торсионный, «гнутик» и «фонарик».

• Скамейка содовая — изготовлена посредством холодной ковки и обшитая деревом.для соединения элементов использована сварки и хомуты. В изготовлении применялись станки — «улитка», торсионный, пресс.

• Балконные перила — метод производства — холодная ковка. Элементы перил соединены при помощи сварки и хомутов. Используемые станки при производстве — «волна», «улитка», пресс.

• Лестничные перила — произведены по методу холодной художественной ковки. Детали соединены с помощью сварки. В производстве использованы станки — торсионный, «фонарик», «улитка».

• Козырёк — методом холодной ковки выполнен каркас козырька. Детали соединены с помощью сварки. В процессе изготовления использованы станки — «улитка», «волна», пресс.

• Мангал — простая конструкция изготовленная по методу холодной ковки. Для соединения деталей использованы хомуты и сварки. Элементы мангала производились на станках — торсионный, «улитка».

• Двуспальная кровать — для спинок использован метод холодной ковки. Соединения сделаны сваркой и хомутами. В процессе изготовления использованы станки — «улитка», «волна» и пресс.

Как видно из всего вышеперечисленного, метод холодной ковки не требует больших финансовых затрат и довольно лёгок в освоении, поэтому если вы решили начать обучение кузнечному делу именно с этого метода, то вы поступили правильно.

Как сделать своими руками станок Улитка для холодной ковки?

Станок «Улитка» для холодной ковки своими руками используется большинством мастеров в работе над оригинальными изделиями из проката. Кузнечный бизнес чаще всего основан на изготовлении кованых изделий, где присутствуют детали в виде оригинальных петель.

Входные ворота в стиле XVII-XIX веков невозможно представить без завитков, вензелей и других оригинальных элементов. Они не только украшают, умелые мастера могли создавать из металла письменные приветствия. Сложные изогнутые фрагменты используются в качестве усилителей на заборах, входных группах, перилах ограждений и других декоративных изделиях. Сложные профили придают ажурность конструкциям.

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.

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.

Технология изготовления приспособления «Улитка»

Упрощенно технологический процесс изготовления станка «Улитка» своими руками можно представить в виде ряда последовательных операций.

1. На листе бумаги вычерчивается профиль изделия, который требуется изготовить. При вычерчивании выдерживаются размеры изделия. Чертеж нужен только для получения профиля самой детали. Внимание! При проработке учитываются толщина заготовки. Нужен зазор не менее 3…4 мм, тогда изделия можно снять после его изгибания в приспособлении.
2. Для большинства станков изготавливают центральный упор. В нем будет фиксироваться начало.
3. Разные мастера используют свои приемы фиксации, поэтому изделия у них можно отличить по почерку.
4. Из стального листа вырезается опорная пластина. К ней будет привариваться центр, а также спираль. Толщина пластины должна быть не менее 3 мм, так как будут прилагаться значительные усилия. Размер пластины в будущем определит и параметры завитка.
5. Пользуясь чертежом спирали, изгибается из полосы заготовка. При ее гибке контролируются параметры. Чем точнее будет изготовлен этот элемент, тем проще будет выполнять изготовление элементов для кузнечных изделий. Внимание! При необходимости изготовления завитков с количеством витков более одного нужно срезать полосу спирали по диагонали. Поэтому используют полосу значительно ширины. Минимальный размер соответствует высоте профиля, который собираются гнуть на станке.
6. Приспособление размещают на специальной стойке, чтобы легче формировать готовые изделия. Для небольших по размеру деталей удобно размещать на вертикальной стойке.
7. Чтобы проще выполнять работу приваривают ручку. Ее устанавливают с обратной стороны, чтобы не мешала устанавливать и снимать заготовки.

Пошаговое изготовление малогабаритного ручного станка для изготовления завитков

Небольшой станок предназначен для изготовления завитков из полосового проката шириной 20…30 мм. Его несложно сделать самому.

Центр

Сначала изготавливается центр. Для этого отпиливается небольшой фрагмент из кругляка. Заготовку фиксируют в тисках, размечают линию реза. С помощью отрезного диска и углошлифовальной машинки (УШМ) отпиливается заготовка.

Она имеет диаметр 38 мм. Боковая поверхность дополнительно не обрабатывается.

Длина центра составляет 28 мм. Можно и немного больше, но для изгибания полосы шириной 30 мм этого достаточно.

На сверлильном станке сверлится отверстие Ø 8 мм. Его располагают эксцентрично. Такое положение обусловлено тем, что нужно изготовить фиксатор для конца заготовки.

Прорисовывается профиль, который следует удалить с помощью отрезного и зачистного дисков, устанавливаемых на болгарке. Заготовку крепят в тисках и удаляют излишки металла.

Лепестковыми дисками поверхность защищается так, чтобы осуществлялся плавный переход между разными поверхностями фиксатора.

Чтобы в дальнейшем проще фиксировать конец заготовки, нужно просверлить отверстие. Его располагают на радиальной поверхности центра. Сверлится отверстие под резьбу М10.

С помощью набора метчиков нарезается внутренняя резьба. Здесь будет использоваться винт без головки. После фиксации заготовки он спрячется внутри металла центра.

К опорной пластине толщиной 4 мм приваривается центр. На этом работа с его изготовлением завершается.

Изготовление приспособления

Для удобства работы с приспособлением к обратной стороне пластины приваривается вал. Вращая его в специальной оправке, будут вращать улитку.

Наружную поверхность нужно обточить, чтобы сварные швы не мешали свободному облеганию будущих заготовок.

Будущая спираль прорисовывается на пластине. Создается контур, куда ее в дальнейшем приварят.

Из полосы толщиной 4 мм изгибают спираль. Она должна соответствовать проекту.

После проверки спирали по шаблону излишки обрезаются, а саму спираль приваривают к пластине и к центру.

В качестве стойки используется профильная труба 40·40 мм со стенкой 3 мм. На ней сверлят отверстия для крепления элементов станка. С помощью опорных площадок фиксируют подготовленные части.

С обратной стороны видна ручка. Ее закрепили к валу с помощью подшипника. Подготовленная «Улитка» может вращаться.

Проводится проверка работоспособности. За ручку выполняется поворот спирали вокруг оси центра.

Изготовление простейшей детали на станке

Отрезают заготовку из полосовой стали в нужный размер. Этот размер обычно уточняют, прорисовывая готовое изделие и его составляющие элементы.

Свободный конец устанавливают в центр спирали. С помощью внутреннего винта производится фиксация заготовки.

Выполняется поворот «Улитки». Заготовка плотно прижимается к направляющим. Тут требуется прилагать определенные усилия, чтобы получать нужный профиль изделия.

Проворачивая приспособление дальше, осуществляют изготовление завитка. При необходимости вставляют другой конец заготовки и производят изготовление замкнутого или разомкнутого завитка.

Обычно другой конец не остается прямым. Его тоже изгибают. Поэтому различают внутренние и наружные обратные завитки. На самом приспособлении с помощью маркера или мела делают отметки. По ним ориентируются, когда изготавливают завитки с требуемыми параметрами.

Как гнуть профильную трубу на станке «Улитка»?

Если попытаться изгибать профильную трубу без специальной подготовки, то сварной шов разойдется. Получится брак.

Кузнецы с большим опытом работы изготавливают более сложные станки для изготовления своих изделий. Они дополнительно оснащают «Улитку» съемными элементами.

Пошаговый технологический процесс изготовления обратного завитка на станке «Улитка»

На прокатных роликах производится последовательный обжим трубы. Образуются выступающие ребра, а сварной шов остается внутри слоя, смещенного к центру.

На параллельных эксцентричных вальцах выполняется обжатие концов трубы. Она становится похожей на полосу. В таком виде ее проще фиксировать на станке.

В специальном приспособлении формируется хвостовик. Теперь заготовки будут фиксироваться на станке одним движением.

Заготовку фиксируют в центре. Там имеется паз, который закрепляет хвостовик. Видно, что спираль имеет равномерный спуск по высоте.

После фиксации хвостовика включается электродвигатель. Начинается формование детали.

Петля образуется при касании заготовки в специальный опорный элемент. Его чаще называют опорным валом. Чтобы снизить усилие, его оснащают подшипником. Деталь свободно проворачивается вокруг опоры.

Часть спирали образована. Но при необходимости обрабатывать на большую длину, будет установлен съемный элемент.

Формируется заготовка и с другого конца. Здесь мастер определяет, в какую сторону производить изгибание детали.

Для продолжения работы устанавливается съемный элемент сборной «Улитки».

Теперь можно формировать загиб деталей большого размера.

Даже длинные заготовки легко изгибаются по заданным размерам. На рабочих элементах делают метки. По ним ориентируются, сколько нужно гнуть.

С обратной стороны выполняют дополнительный изгиб детали.

Дорабатывается изделие с обеих сторон.

Готовая деталь имеет законченный вид. Если нужно, то хвостовики будут спилены. Тогда никто не догадается, как выполнялась фиксация заготовок.

Если нужно изготовить маленькую деталь, то используют другую «Улитку». У опытных мастеров их несколько штук.

Примеры изделий с завитками

Оригинальный козырек над входом в здание:

При оформлении французского балкона оригинальные завитки придают ажурный вид всему изделию.

На лестничном пролете завитки выглядят весьма оригинально.

Используя одни завитки, изготавливают опоры для скамьи, а также в том же стиле создают решетку для камина.

На винтовой лестнице видна рука отличного мастера. Не всякий сумеет сделать подобное изделие.

В створке ворот присутствуют элементы, изготовленные на станке «Улитка». Тяжелое изделие прибрело особую легкость.

Легкая лестница в стиле Хай-тек. Она может украсить не только загородный дом. Современные дворцы при минимализме конструкции могут иметь отличный вид.

Простор для творчества не ограничен. Многие кузнецы являются настоящими художниками. Они украшают мир вокруг себя.

Видео: “Улитка” – холодная ковка своими руками.

Самодельные приспособления и станки для холодной ковки

Один из способов украшения участков — использовать кованные изделия. Очень декоративно смотрятся заборы, скамейки, беседки, перила для лестницы и другие подобные сооружения. Причем в большинстве случаев данные изделия не есть ковка в ее традиционном понимании. Чаще всего это сделано не в кузне и не при помощи молотка и наковальни, а при помощи некоторых устройств, которые позволяют создавать из металлических полос и квадратных прутков самые различные узоры и изделия. Для изготовления подобных изделий потребуются станки для холодной ковки. Часть из них можно сделать своими руками другую проще купить.

Какие вообще устройства используются

Для холодной ковки характерны различные завитки, изгибы, витые прутки и т.п. Почти под каждый вид делают на отдельном приспособлении — определенном станке. Привод у них может быть ручной, а может — электрический. Для небольших объемов «для себя» применяют ручные станки для холодной ковки. Они хоть и не особо производительны, но намного проще в изготовлении. Если необходимо ставить изготовление «на поток» делают аналогичные устройства, но уже с электромоторами. В этом случае работать физически почти не нужно, но сложность изготовления приспособления возрастает в разы. В нашем материале поговорим о ручных станках для холодной ковки.

Какие же устройства используют:

Торсионные. С их помощью четырехгранные прутки или полосы металла скручивают в продольном направлении. Получается витые столбики, которые называют еще торсионами.

Так выглядит торсион и одноименный станок

Так делают «фонарик»

Приспособление для холодной ковки улитка — для формирования завитков

Для изгиба в любом месте и на любой угол — гнутики (гибочные станки)

Станок «Волна» — для формирования соответствующего рельефа

Станки для оформления концов прутков. В данном случае — гусиная лапка

Для начинающего мастера наиболее актуальный станок для холодной ковки — улитка. Только с его помощью можно сделать множество интересных вещей — начиная от забора и калитки и заканчивая скамейкой и другими подобными изделиями. На втором месте по степени необходимости торсионный станок. Он добавляет разнообразия в детали. Все остальные можно приобретать или делать по мере совершенствования и набора мастерства.

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.

Торсионный станок

Как уже говорили эти станки для холодной ковки позволяют сделать на прутке продольные изгибы. Это относительно несложная конструкция. Основная задача — закрепить неподвижно один конец прутка, ко второму приделать рычаг, при помощи которого можно будет скручивать заготовку.

В качестве основы подойдет обрезок профилированной трубы с толстой стенкой (не менее 3 мм). Фиксатор можно сварить из тех же прутков, оставив квадратный просвет нужного диаметра. Можно использовать зажим для троса подходящего размера (можно найти в магазине такелажа). Любой из этих упоров приваривается к основанию.

Держатель для троса — отличный фиксатор для прутка

Далее надо каким-то образом обеспечить захват и кручение второй части заготовки. Можно это сделать при помощи двух подшипниковых узлов. Внутрь вставляется труба подходящего диаметра, с одной стороны к ней приваривается ручка — конструкция напоминает букву «Т». С другой стороны в трубе делают фиксатор: сверлят четыре отверстия, в них вваривают гайки под 12 или 14 болты. В результате получается неплохой фиксатор — болты закручивают после того, как вставили пруток.

Дальше — дело техники — рычагом наворачиваем нужное количество витков. Нельзя сказать, что эта работа для слабаков, но при большом рычаге все не так уж и сложно.

Еще более простой станок для изготовления торсионов методом холодной ковки в следующем видео.

Видео про самодельные приспособления и станки для холодной ковки

Vadyaha › Блог › Станок для холодной ковки своими руками

Все привет, вот сегодня весь день возился в мастерской и вот что наварил).

Всем мира и добра!

Смотрите также

Комментарии 25

Неплохо получилось, но это для тех у кого есть руки и желание. У меня его не было, хотя чертежей всяких кучу понаходил. Купили готовые станки: spbstanki.ru/ruchnoy-instrument-holodnoy-kovki

Здравствуйте. Ответь пожалуйста. Кривизна и угловатость улитки не имеет значения? Прут все равно выйдет аккуратным?

нет, нужно делать максимально ровно, у меня небольшой изгиб был на улитке, а деталь получается еще крывее

Холодная ковка для понимающих это Г (мягко сказано), поэтому она ни чего и не стоит и нельзя на этих полуфабрикатах заработать, а вот производители этих станков для холодной ковки очень даже не плохо зарабатывают продавая по 5000-10000 евро станки + матрицы к ним .Если делать красивые вещи то только молот и горн, а холодная ковка это погонаж.

С вами согласен полностью

Хватает толщины 8 мм, не соскакивает пруток? Если крутить примерно квадрат 8-10 мм?

десятый квадрат крутил, хватает но хотелось бы повыше

А если наварить на улитку этот согнутый квадрат, все-таки уже будет 18мм?

попробуй, я не стал заморачиватся

где взял такой толстый метал для улитки и чем вырезал?

Металл 8мм. Остался ещё от деда, вырезал болгарской 125ой

как мне повезло с ней, у меня покупная “по халяве”

Да, больше повезло. Когда собирался заняться художественной ковкой — покупал инструмент, делал горно, … Все друзья знали и предлагали все что “не поподя”, все что отношение имеет. За 4-ре года набралось ого-го!

Продолжаете занимается ковкой?

Нет.
Все заготовил: рабочее место, инструмент, топливо, … но так и не занялся. Сезон шабашил на стройках, сезон лечился, а этот решил посвятить УАЗу. Поэтому из-за смены интересов все стоит.

Рынка сбыта нет, материал дорог. Все кто в поселке открывались(официально) — закрылись.
Просили все продать — жалко.

Еще может займусь.
Есть станочки для “холодной” ковки фирмы eisenkraft — eisenkraft.ru/ Покупал бу.
Читаю определенные ресурсы по ковке, коплю идеи(могу поделиться).
Могу снять размеры с заводского оборудования.

Окей, на “ты”. Да у нас тоже рынок не ахти, и металлистов хватает, у меня есть другая работа в командировках правда, но всю жизнь по командировкам жизнь чет перспектива вообще не айс. Вот я в свободное время и занимаюсь тем что душу греет, надеюсь что все пригодится, у нас теплиц много, может теплицами займусь.

У меня основная — за компом.
А железки — это хобби.
Вот греться зашел, делаю “пресс” из домкрата 8т.
Только доделал отрезной станок, из болгарки на 235 мм.

Еще хочу станок сверлильный из “рулевой рейки 2108”. Рейку нашел, теперь дрель нужна или мотор.

Я тоже думал сверлильной из реки зубилы сделать). Как сделаешь — обязательно выложи! А отрезной я решил со следующей зарплаты купить заводской, у меня лишних болгарок все рано нет, все рано покупать, пусть дороже за то заводское, мы на работе таким пользовались — красотааа))) А пресс зачем? да еще и на 8 т?

Просто домкрат рабочий у отца валялся лет 30-ть!
А мне нужно было подшипник ступичный заменить, а там с помощью пресса красота.
С другом разговорился, он швеллер на 120 мм отдает “затак”, 6-ть метров. Он конечно знает что я болен на железки.

Так что из расходов — не хватает 3-ри метра швеллера на 160 мм. И все.

Холодная ковка рисунки узоров — Морской флот

Всем привет.
Вот хочу поделиться интересной подборкой рисунков для ковки.
Я постоянно нахожусь в поиске всяких узоров, орнаментов. И вот однажды попался такой сборничек. Сам я железом особо не занимаюсь, но и мне понравились рисунки и решения различных изделий.
Обращаю внимание, что рисунки и чертежи в векторном формате, то есть просто так их не посмотришь, для просмотра и работы нужна векторная прога, векторный графический редактор типа CorelDRAW, Adobe Illustrator. Мне удобнее и проще работать в Кореле.
То что рисунки векторные, дает возможность работать с ними, изменять что либо. Так же можно увеличивать рисунок до реальных размеров без потери качества и распечатывать элементы в натуральном размере.
Скачать можно по этой ссылке с Яндекс диска

В этой папке десятка два папок и в каждой по сотне рисунков, всего 212 Мб.

Несколько рисунков для понимания что там есть…

В этой папке десятка два папок и в каждой по сотне рисунков. 212 Мб.
Скачать можно по этой ссылке с Яндекс диска
yadi.sk/d/4FTfpT3-3R54xG

Этот сборник был найден в интернете без авторской принадлежности и выкладывается «как есть»

Красивый въезд во двор подчеркнет хороший вкус хозяина, участок станет узнаваемым. Узоры на воротах из металла сделают ограду нарядной и неповторимой. Наносятся они различными способами, от картин на самоклеющейся пленке до рисунков кисточкой. Умельцы работать с металлом используют элементы ковки и превращают ворота в шедевр. Любой узор, сделанный своими руками, будет выглядеть неповторимо.

Рисунки на полотне ворот

Сделать въезд на участок ярким и незабываемым поможет картинка или рисунок. Декор наносится разными по технике способами:

1. Граффити с помощью баллончиков.
2. Рисунки краской.
3. Орнаменты по трафарету.
4. Самоклеющаяся пленка с 3D-изображениями.

Кованые узоры на металлических створках

Наносить изображение можно на любой металлопрофиль. Рельеф листа придаст ему загадочность. На даче желательно потренироваться на заборе, изобразить мультяшных героев, природу, цветы. Затем самый хороший рисунок создать на воротах.

Владельцы дач, не умеющие рисовать, используют трафарет из пластика или картона.

Узор наносится кисточкой или краской с применением баллончика.

На фото представлены металлические створки.

Узоры из металла на створках

Орнамент на воротах из металлопрофиля

Узоры на металлических воротах, сделанные из листового проката и железного прутка, выглядят оригинально и упрочняют створки. Такие орнаменты повышают неприступность забора.

Конструкция из профнастила

Ажурный орнамент, установленный выше и ниже металлопрофиля, создает иллюзию воздушности тяжелой металлоконструкции. Элементы контрастного тона на фоне цветного полотна придают объем и эстетичный вид. Декорировать въезд на участок можно полностью или частично своими руками. Используется в основном художественная ковка:

Узоры на створках из металлопрофиля

Для владельцев участков, не имеющих мастерской для ковки, в магазинах продаются готовые элементы украшений. Сначала следует ознакомиться с их ассортиментом, а затем составить рисунок орнамента в натуральную величину. После чего нужно разделить все на простые элементы и каждый выполнить дважды, если ворота распашные и створок две.

Узор выкладывается и сваривается на земле, затем крепится на полотно или к раме. Для украшения орнаментом из металла возраст ворот не имеет значения.

На фото изображена входная группа из металла.

Декоративное украшение из листового металла чеканкой

Декорирование коваными элементами из листового металла позволяет создавать объемные изображения и даже картины. Начинающим специалистам рекомендуется собирать узор из простых элементов.

Например, сделать по периметру окантовку из мелких цветов, листьев и изогнутых стеблей. Лепестки формируются в специальном штампе и изготавливаются чеканкой. Элементы между собой соединяются сваркой и крепятся на полотнище створок.

Объемной ковкой из листа специалисты создают целые картины, на которых изображены:

Кованые узоры и чеканка

Окрашенные в золотистый или серебристый цвет на темном фоне, кованые рисунки превращают участок в сказку, придают забору роскошный вид.

Фото узоров на воротах из металла демонстрируют неограниченное количество вариантов и красоту въезда во двор.

Орнаменты из листа

Тонкий лист толщиной 0,8–1 мм в умелых руках превращается в орнамент. Небольшие фрагменты узора крепятся в зоне петель и замков, укрепляя полотнище. Красивый вид создают двухцветные рисунки. Фоном служит материал ворот. Изображение вырезается из листа.

Узоры из листового металла и ковки

На тонкий металл, размеры которого совпадают со створками ворот, наносится рисунок. Отверстия должны иметь замкнутый контур. Затем болгаркой и другими инструментами все вырезается и зачищается. Готовое украшение, сделанное своими руками, крепится к раме створок сваркой или болтами.

Тема может быть любой. Оригинально выглядят ворота, украшенные деревьями, фантастическими растениями, сложными узорами. Особенно незабываемо смотрятся рисунки из листа, выступающие за пределы металлопрофиля вверху.

Из них делается ажурная арка и просто воздушная, оригинальная отделка. Количество мелких элементов зависит от умения хозяина работать с металлом. Чем меньше опыт исполнителя, тем крупнее отверстия и больше радиус детали.

Незабываемыми делают ворота композиции, включающие объемные элементы.

Например, крона дерева, собранная из отдельных листьев, слегка изогнутых возле стебелька. Цветы и бутоны подойдут покупные. Главное – правильно разместить их на готовом полотне.

На фото ниже представлены створки из металла на дачном участке.

Металлические створки с узорами

Из полос можно вырезать орнамент и украсить им отдельные части створок, например низ, или создать вертикальные узоры на воротах из металла своими руками. Расположенные по краю полотна из тонкого металла, они укрепят его по периметру.

Узоры холодной ковкой

Кованые ворота прочные и красивые. Кружева из проката кажутся воздушными и легкими. Недостатки таких ворот:

• большой вес;
• высокая стоимость;
• прозрачность.

Створки из металла

Чтобы любопытные прохожие не заглядывали во двор, за кованым орнаментом устанавливается фон из поликарбоната, пластика или металлопрофиля.

Узоры, созданные из прутка способом художественной ковки, украсят ворота и весь забор из металла. Фрагменты, закрывающие полотно частично, снизят стоимость ограды, повысив прочность.

Варианты частичного и сплошного украшения ворот можно посмотреть ниже на фото.

На металлических воротах в деревенском и историческом стиле уместны петли с декоративными пластинами. Большие, с завитками и заклепками, они укрепят полотно в слабых местах и создадут образ старины.

Эскизы секций из металла для изготовления своими руками

Оригинально выглядят створки с ажуром снизу и вверху. Сплошной металлический лист, обрезанный фигурно, дополняет композицию, одновременно закрывая от любопытных дом и двор. На фоне металлопрофиля располагаются отдельные элементы. Орнамент вне фона демонстрирует свою ажурность.

Металлический забор с поликарбонатом

Роскошный образ ворот создается из объемных орнаментов, окрашенных в разные тона. Основное переплетение черных лиан и золотые цветы не оставят равнодушными проходящих мимо. Фотография не в состоянии передать объем и игру форм таких узоров, их очарование.

Кроме контраста цветовой гаммы, весьма органичен перелив теней от рельефных элементов декора.

Эскиз для изготовления створок своими руками

Создать сказочные ворота, украсив их орнаментами из кованых фрагментов, может не только кузнец. Достаточно купить все необходимые элементы. Детали, разложенные на рисунке в натуральную величину, свариваются в точках соприкосновения. После зачистки и покраски орнамент крепится на полотно или раму створки.

На фото изображена металлическая конструкция с узорами.

На дачном участке

Узоры на калитке

Калитка является обязательным элементом забора. Ворота будут выглядеть незавершенными без оформления аналогичными узорами, с использованием той же технологии.

Узоры на калитке

Для оформления металлической калитки применяют те же детали. Они повторяют основные фрагменты узора на створках, только в уменьшенном виде с учетом размеров полотна. Все элементы въездной группы должны выглядеть как единое целое.

При украшении забора холодной ковкой орнамент выкладывается из деталей по размеру рамы калитки. При закругленных вверху конструкциях делается полуарка, направленная высокой стороной к воротам.

Рисунок из листового металла отличается своими особенностями. Калитка имеет свое изображение, к которому добавляют рисунок на створках. Например, на воротах большой дуб, а рядом маленький.

Рисунки краской и граффити, сделанные на воротах, продолжаются на калитке. Оригинально выглядит ограда, у которой забор представляет собой продолжение или повторение картины въездной группы.

Аналогично наклеивается пленка с 3D-изображением. Дизайнеры советуют брать широкую пленку, разрезать и клеить фрагментами на каждый элемент въездной группы.

На фото изображены ворота из металлопрофиля.

Ворота из металла с узорами и картинками разного типа создают атмосферу уюта на участке. Они подчеркивают хороший вкус хозяина и его достаток.

Строитель 4 разряда

Профессия кузнеца является одной из самых древних. Как только человек научился добывать железо, он сразу стал обрабатывать его с помощью огня и молота. Никто не знает, когда появились первые кованые узоры. Сказочные орнаменты из железа на фасадах домов и их оградах чаруют взор уже многие столетия. Современная история художественной ковки продолжает стремительно развиваться. Изделия из металла по-прежнему востребованы.

Существует несколько видов подобной ковки

Виды художественной ковки

Существует два основных способа обработки металла:

Классический способ обработки металла — это, несомненно, горячая ковка. Давно замечено, что при нагревании железо становиться мягким и легко подаётся деформации, а при остывании оно сохраняет заданную форму.

Несомненный плюс этого метода — это большие возможности формирования материала. К минусам можно отнести большую энергозатратность и практическую невозможность заниматься этим делом без специально обо

Узоры для ковки — ТВН Ковка

Как и любой другой элемент художественного оформления кованых изделий, узоры являются неотъемлемой частью декорирования готовых металлических конструкций. Товар нашел свое применение в качестве элементов ограждений и заборов, используется в калитках, воротах и других объектах.

Бионическая форма, интерпретация образов и уникальное дизайнерское решение изящных узоров предоставляет возможность повысить ценность конструкции. Товар, предоставленный на нашем сайте, прошел ряд переработок и с особой тщательностью изготавливался мастерами кузнечного дела. Метод литья и штампования позволяет произвести партию идентичных фрагментов.

Использование кованых узоров распространено на загородных участках и парковых территориях, это обосновано тем, что готовый элемент имеет действительно длительный срок службы и не подвергается негативному влиянию внешних природных факторов. Фрагмент кованой биометрии можно обнаружить повсеместно на любых крупных конструкциях, размещенных в экстерьере в качестве декорации или составной части функциональных объектов.

Уникальная разработка индивидуальных узоров собственного дизайна. Все, что от вас необходимо это идея, дальнейшее конструирование произведения искусства мастера нашей команды возьмут на себя, предоставив заказчику готовое изделие, которое не только украсит стальную конструкцию, но и прослужит долгие года, не требуя дополнительного ухода!

По своему внешнему виду узоры можно различить как по форме, так и по внешнему окрасу. Применяемая краска в ассортименте на нашем сайте позволяет воплотить любой стилистический замысле, и подготовить объект для дальнейшего использования к наружным металлическим конструкциям. Заказать элемент оформления металлических объектов можно на сайте, предварительно оформив заявку для обратной связи. Мы готовы предоставить клиенту детальную информацию и условия для совершения покупки.

Для постоянных клиентов у нас всегда есть выгодные предложения. Практически весь товар, предоставленный на сайте, есть в наличии, вы можете заказать необходимое наименование в категории, или оформить крупный заказ на выгодных условиях. Метод доставки или самовывоз в районе города Краснодар, доступные цены и индивидуальный подход к каждому, кто желает приобрести объект художественной ковки на сайте компании «ТВН-Ковка».

выбираем художественные кованые узоры для заборов и накладки на деревянные изделия

Первым делом при визите в другой дом вас встречают ограждение, ворота и калитка. Именно по этой причине они считаются настоящим лицом своего владельца, демонстрируя его вкусовые предпочтения и статусное положение.

Хозяева особняков серьезно заинтересованы, чтобы их ворота выполняли свое главное предназначение – защищали от посягательств извне, и плюс ко всему еще были и красивыми. Внешний вид ворот с коваными вставками лишь подтверждает, что это наиболее интересное решение, которое обеспечивает необходимую надежность и высокую эстетичность. Разнообразие всевозможных кованых деталей помогает выбрать оптимальную идею для любого клиента, гарантируя авторский подход к созданию каждого изделия и полностью раскрывая его оригинальный смысл.

Особенности и преимущества

Положительными сторонами выбора новых ворот, имеющих кованые детали, можно назвать:

• Оригинальное оформление. Такого рода ворота придадут оригинальный вид любому участку, могут сделать его максимально благородным. Они выглядят очень эффектно, престижно и солидно. Так как подобные конструкции чаще всего выпускаются в ручном варианте, они наполнены эксклюзивностью. Любое из них производится по авторскому проекту, потому и получает свой неповторимый вид и параметры.
• Кованые изделия исключительно надежны и долговечны, хоть иногда кажутся достаточно хрупкими. Они будут отменно защищать имущество своих владельцев.
• Удачное соединение со многими известными материалами позволит применять с ковкой почти все интересные задумки дизайнеров. Художественная ковка неповторимо дополнит древесину, кирпич, металл, а также камень и бетон.
• Экологические качества материала. Его, кстати, можно спокойно применять на улице. Броско смотрятся ворота с такими популярными элементами, как кованые фонари для улицы, высокие лестничные пролеты, садовые беседки, скамеечки и мебельные наборы для улицы.

Кованые ворота почти не имеют недостатков:

• Процесс монтажа довольно сложен. Это изделие массивное, требующее участия нескольких человек и времени для установки. Плюс нужно иметь должный опыт и высокое мастерство исполнения.
• Высокая цена. Для специалиста процесс производства одного только изделия – существенный труд, который не может цениться ниже определенной планки.
• Чтобы новые ворота стильно смотрелись на любом приусадебном участке, были прочными и выглядели эстетично, их должен создать настоящий профессионал с годами практики за плечами. При помощи этих ворот можно существенно откорректировать архитектурную композицию, добавив в нее грацию или сдержанность.

Виды

В зависимости от тех элементов, что могут отменно комбинироваться с изделиями из металла, ворота могут быть следующих видов:

• Деревянные изделия с элементами стильной ковки. Выглядят так, будто охраняют вход в древний замок, где вас встретят рыцари в начищенных доспехах. Такие изделия смотрятся всегда просто, но с особым вкусом. Когда есть необходимость приобрести красивое, но не дорогостоящее изделие, то ворота из дерева с художественной ковкой подойдут просто идеально. Дерево – один из самых недорогих материалов, экономия на нем явно компенсирует цену кованых ворот, а такой натуральный и «живой» материал никогда не перестанет быть модным.
• Металлические изделия с элементами ковки – из привычных глазу и малопривлекательных конструкций быстро могут перевоплотиться в эксклюзивное произведение искусства, если его украсить кованым декором из железа. Подобного рода ворота с железными элементами декора – это мощь, солидность и величие, по этой причине создание таких изделий всегда выгодно. В изделиях можно применять единичные элементы ковки или полноценное декорирование орнаментом из металла.
• Ворота из профлиста. Данный материал обладает благородным видом, если к нему добавить кованые элементы. Изделия из профнастила практичны и прослужат вам долгие годы, прочны и недороги, удобны в применении и имеют привлекающий внимание красивый вид.
• Ворота из поликарбоната с коваными деталями. В данном случае незамысловатый, на первый взгляд, материал может стать привлекательной и максимально надежной защитой вашего дома. Листы поликарбоната станут отменным фоном для металлических элементов. В итоге это сочетание получится просто потрясающим.

По своей конструкции ворота подразделяются на такие виды, как:

• Распашные. Самый часто встречающийся вид, при нем ставни распахиваются в разные стороны. Эти конструкции весьма просты при использовании, смотрятся всегда элегантно. Их можно встретить в жилищах, которые украшены в любом из известных стилей, но наиболее идеально смотрятся с традиционным домом.
• Откатные. Это цельное полотно, которое откатывается при открывании вдоль ограждения. Оно удобно тем, что помогает сэкономить место на участке. Поэтому его вполне можно смонтировать на небольшом пространстве дворовой территории.
• Автоматические. Вышеописанные изделия распашного и откатного типа можно дополнить автоматикой. Этот наиболее комфортный способ открывания ворот, который существенно облегчит их постоянное использование. Управление на дистанции поможет открыть ворота, даже не выходя из машины. А если вы ждете гостей, то для их встречи не придется выходить из теплого жилища на улицу.

Довольно популярными сегодня являются ворота сварные, созданные своими руками – чаще всего они смотрятся достаточно массивно и не боятся никаких внешних воздействий, достойно охраняя покой своих хозяев.

Материалы

Для выпуска кованых ворот чаще всего выбирают сталь, а срок ее эксплуатации продлевают благодаря специальному покрытию из патины или нитрокраски. Винтажный цвет можно получить, если нанести на уже имеющуюся на воротах краску такой вид напыления, как термический. Кованые части в местах сварки качественно обрабатываются нитрокраской, чтобы спрятать все места стыков.

Лучшие конструкции из металла – это те, что были своевременно обработаны веществами против коррозии и защищающими их также от влаги.

Для производства кованых конструкций сегодня активно применяют как горячий, так и холодный способ ковки.

При горячем методе металл разогревают до определенной температуры, чтобы материал стал более податливым и был мягче. Дальше происходит обработка металла с помощью механической штамповки, привычной ручной ковки или ее гидравлического варианта.

Такой метод воздействия на металл считается сложным, довольно трудоемким, потребует наличия специализированных инструментария и знаний всех свойств выбранных металлов.

Куда более упрощенный, но не менее затратный в плане труда метод обработки металлов без нагревания. При холодной ковке металл можно согнуть при помощи большого давления.

Чтобы произвести холодную ковку, понадобятся профессиональные инструменты.

Очень оригинально смотрятся металлические ворота с коваными деталями из профтрубы – с их помощью можно создать весьма интересные узоры и изображения.

Специальные накладки из ковки на ворота считаются прекрасным решением для декорирования изделий из дерева. Все они имеют высокое качество, так как обрабатываются грунтовкой против коррозии и окрашиваются эмалью, а также покрываются патиной, что позволяет усилить сопротивляемость разным термальным факторам.

Накладки на деревянные ворота имеют отменную прочность и очень впечатляющий дизайн. Среди вариантов оформления таких накладок для ворот большей популярностью пользуются такие типы дизайна, как стильные образы растительности, популярные фантазийные композиции и орнаменты, фигуры геометрического плана.

Варианты узоров

Любая деталь на изделиях с ковкой играет свою особую роль – например, защищает или же применяется как удачный декор. Этот элемент будет отличаться прочностью, при этом гарантируя привлекательный вид воротам на длительный срок.

Для декорирования уже полностью готового изделия применяют такие кованые элементы, как петли, ручки, пики, уголки и многое другое.

Вместе они могут создать единую конструкцию, а кованые узоры на конструкции ворот сделают их полотно изящным и роскошным. Вы сможете подобрать уже приготовленные изделия, которые были выполнены с использованием штамповки для ускорения процесса воспроизводства и серьезно уменьшив цену изделия.

Широкий ассортимент позволяет вам приобрести ковку для ворот на любой вкус. Можно подобрать и строгие линии, которые имеют лишь небольшой набор частей, нужных для исполнения определенных функций, так и потрясающие по красоте украшения из множества декоративных частей – корзинки, павлины, розы и листочки.

Каждая деталь при этом должна полностью соответствовать выбранному стилю всего сложившегося ансамбля. Ворота могут быть оформлены во всевозможных видах дизайна, который всегда можно придумать самому или уже в готовом виде выбрать у мастера в каталоге. Но чем сложней и смелей будет выбранный орнамент, тем намного дороже будет и цена изделия. Так как подобного рода ворота являются авторским исполнением, то их аналогов вы не больше не встретите нигде.

Подбирая узоры, можно найти свой особый вариант, подходящий конкретно вам.

Конечно, ажурные украшения из металла более стильно и броско выглядят при сквозных узорах, но чаще всего хозяева частных домов дополняют кованые элементы профнастилом, металлом, а также поликарбонатом. Это необходимо для того, чтобы укрыть от посторонних взглядов свою недвижимость.

Для создания стильных композиций с художественной ковкой можно использовать такие элементы ковки, как: волюты и завитки, корзинки, пики и интересные наконечники, цветы и листочки, вставки, поковки, заклепки, накладки, розеты, шары, кольца, балясины, элементы решеток. Вставки на столбы, которые изготавливаются на заказ из стали, несут лишь декоративные функции в данной конструкции. Вставки увеличивают эстетику предметов и объектов, деталями которых они являются.

Подробнее о производстве кованых элементов для ворот узнаете из следующего видео.

Как украсить?

К разновидностям украшений ворот из металла можно отнести: кованые пики и шары, декоры в виде различных цветов и листьев, виноградных лоз и гроздьев, корзиночек, изображений животных и птиц, геральдики, различного рода символики.

Кроме эстетической составляющей, такие декоры могут помогать заполнять кованые решетки, чтобы обеспечить их непрозрачность, спрятать элементы соединений (совершенно неэстетичные поворотные части, стыки и замки отменно скрываются с помощью красивого узора) и организовать защиту (пики сверху ворот).

Навершие на забор – это украшение верхней части ограждения, которое производится преимущественно из металла путем художественной ковки из стальной профильной трубы (колпаки, шапки, пики).

Если вы хотите стильно украсить свои кованые ворота, то сможете также при помощи холодной ковки создать такие элементы из профтрубы:

• Дуги. Это наиболее популярный вид обработки. Из этих заготовок делаются парники, каркасы для сложных конструктивных решений.
• Спиральные элементы и завитушки. Отличаются от прутка довольно большим радиусом изгиба. Используются для заборов, ворот и решеток.
• Объемные спирали. Они часто становятся основами для различных декоративных решений.

Уход

Ворота с элементами из металла не требуют для себя постоянной обработки спецсредствами, так как мастера изначально позаботились об их стойкости к различным негативным воздействиям климата и окружающей среды. По этой причине ворота с ковкой нуждаются лишь в покраске (раз в 2 года) и периодической смазке всех движущихся частей.

.

Часто кованые конструкции сочетают в себе разные материалы: стекло и пластик, дерево и многие другие. В таком случае качественный уход нужен не столько ковке, сколько именно этим материалам.

Красивые идеи

Сегодня вы без труда сможете приобрести красивые ворота, которые выглядят, как стильные «воздушные» конструкции с ажурными деталями и позволяют сделать изделие изящным и броским.

Рациональное сочетание бюджета и неповторимого дизайна, с помощью которого вы сможете визуально выделить новое изделие – ворота из поликарбоната с коваными деталями.

Деревянные ворота с коваными элементами всегда привлекают всеобщее внимание благодаря своему необычному виду. С помощью опытного мастера вы сможете быстро подобрать эскиз нужного изделия и в минимальные сроки обзавестись надежными воротами с оригинальным оформлением и декором.

Как работает изготовление мечей | HowStuffWorks

Прежде чем мастер (человек, который делает мечи, ножи и другие острые предметы) сможет создать меч, у него должна быть соответствующая среда и инструменты. Кузнечная мастерская очень похожа на традиционную кузницу. Из-за дыма и пыли, образующихся в процессе кузнечного дела, кузница должна хорошо вентилироваться. Следует уделить внимание размещению кузницы, наковальни и другого оборудования, чтобы обеспечить минимальное расстояние, которое мастер по лезвиям должен пройти с нагретой сталью.

Основное оборудование, используемое мастером по клинкам, очень мало изменилось за последние несколько столетий. Для большинства кузнецов наибольшие изменения произошли после того, как основная ковка была сделана с использованием электроинструментов для шлифовки и полировки стали. Инструменты торговли включают:

Наковальня — Символ кузнеца, наковальня, несомненно, самый известный и узнаваемый предмет кузнечного оборудования. Стандартная наковальня состоит из следующих частей:

• Основание — Основная часть опоры, основание обычно имеет монтажные отверстия, просверленные в нижней части, чтобы прикрепить опору к надежному креплению.
• Лицевая сторона — Здесь происходит большая часть формовки стали. Верх наковальни закален, чтобы быть очень твердым и гладким. Края слегка закруглены, чтобы не повредить сталь.

  Фотография любезно предоставлена ​​Доном Фогг Ножи Обратите внимание на прочные отверстия и отверстия на поверхности наковальни.

• Подушечка — Небольшая плоская часть между торцом и рупором. Подушечка используется для долбления, чтобы мастер не повредил поверхность наковальни.
• Рупор — Передний конец наковальни, сужающийся прямо под подушкой к закругленному концу. Рупор, также называемый bick , используется для гнутья и гибки стали.
• Отверстия Hardy и Pritchel — Отверстия Hardy — это квадратное гнездо на поверхности наковальни, в которое помещаются некоторые из формовочных инструментов, описанных ниже. Отверстие для притчела — это круглое отверстие в забое, которое позволяет пробойнику, сверлу или выколотке войти в наковальню. Он используется для пробивки и формирования отверстий в стали.

Молотки — Молоток является продолжением мастера по лезвиям. Он полагается на него, чтобы создать основную форму меча. Молотки, используемые кузнецами и кузнецами в целом, немного отличаются от обычных молотов, которые продаются в строительном магазине. Основное отличие в том, что кузнечные молотки имеют венец , в то время как большинство стандартных молотов — нет. Коронка означает, что острие молота слегка закруглено, а не квадратно. Коронка предохраняет молоток от острых вмятин в стали, когда кузнец долбит его.

Молотки сильно различаются по размеру и назначению:

• Шаровые, поперечные и прямые ударные — Перфораторы имеют плоскую головку с короной и круглую (шаровую) или клиновидную (крестообразную и прямую) форму с другой стороны. Поперечный ударный клин имеет клин сбоку от молотка, в то время как прямой ударный инструмент имеет клин на одной линии с молотком. Булавочные молотки используются для большинства формовочных работ.
• Кувалда и одинарный домкрат — Кувалды бывают большими и тяжелыми, их вес составляет до 20 фунтов.Они используются, когда сталь требует тяжелой обработки и обычно требует второго человека. Один держит сталь на наковальне, а другой размахивает кувалдой. Одинарный домкрат — это уменьшенная версия кувалды, которую может использовать один человек.
• Набор молотка и плоского инструмента — Оба этих инструмента имеют большие плоские головки. Как и следовало ожидать, в основном плоская поверхность используется для выравнивания стали. Установочный молоток используется для изготовления прямоугольных углов и плоских кромок.

Клещи — Клещи — это универсальный инструмент, без которого не может обойтись ни один мастер по лезвиям. На самом деле в типичной кузнице есть несколько пар щипцов. Щипцы используются для удержания стали при формовании ее на наковальне. Они также используются для помещения стали в кузницу и извлечения ее, а также для закалки стали.

Формовочные инструменты — Довольно часто мастеру по лезвиям необходимо проделать со сталью определенные вещи, которые было бы очень сложно сделать с одним из молотков. Вот тогда он может выбрать один из этих более специализированных инструментов.

• Hardies (бики, долы и обжимки) — это инструменты, которые вставляются в прочное отверстие на наковальне. Личинка — это закругленная деталь, которую можно использовать для гнутья и гнуть сталь, как небольшой рог. Фуллеры используются для выполнения канавок. Собственно, поэтому выемка в мече называется долом. Прессовки используются для придания стали определенной формы, например треугольной, квадратной или шестиугольной.
• Долота — Как и следовало ожидать, долота используются для резки или строжки стали.
• Пуансоны и выколотки — Пуансоны используются, чтобы протыкать или пробивать отверстия в стали. Выколотки используются для расширения существующего отверстия. Отверстие для притчела в наковальне обеспечивает место для пробойника или выколотки, когда он проходит сквозь сталь.

Кузница — Инструменты, упомянутые выше, позволяют придавать стали горячей форме. Для нагрева стали нужна кузница. Типы кузниц включают угольных , газовых и электрических .У большинства кузнецов есть одна из этих трех кузниц. Время и температура могут сильно различаться в зависимости от используемой стали и собственной техники мастера.

Закалочный резервуар — Большой металлический резервуар, полный масла, сталь погружается в закалочный резервуар после того, как ему придана форма. Масло, используемое в закалочном резервуаре, улучшает закалку стали.

Резервуар — это просто большая бочка или емкость с водой, используемая для охлаждения стали и инструментов.

Дополнительные инструменты — У большинства кузнецов есть некоторые или все инструменты, перечисленные здесь, чтобы завершить свою кузницу. Также пригодится набор стандартных инструментов, таких как отвертки, пилы, плоскогубцы и гаечные ключи.

• Напильники — используются для сглаживания неровностей и заусенцев
• Тиски — используются для удержания деталей в фиксированном положении во время работы мастера по лезвиям.
• Гидравлический пресс — Используется для черновой обработки путем правки стали
• Резак — Используется для резки и черновой обработки стали.
• Шлифовальный станок — используется для e

Искусство и наука гибки листового металла

Крепление двигателя.Прочный корпус. Кронштейн 43,7 °. Для обычного рубчика требуется по крайней мере одна металлическая деталь, расположенная под углом, и лучшим инструментом для ее изготовления по-прежнему остается старый добрый листогибочный пресс. Сгибание деталей требует некоторых дополнительных размышлений при проектировании и компоновке плоских массивов, поэтому, если вы хотите узнать о допусках на изгиб, удержании изгиба и о том, как сгибать точные детали даже без пресса, читайте дальше.

Методы гибки

Листогибочный пресс (источник)

Самыми распространенными методами гибки, но, конечно, не единственными, являются гибка на воздухе и дно.Их можно выполнять на одном листогибочном прессе, и обычно для использования в мастерских общего назначения не требуется давление более 25 тонн. Листогибочный пресс также поставляется с ручным упором или задним упором с ЧПУ, который позволяет точно определять линию изгиба. Как и все прессы, листогибочные прессы не совсем точны в отношении своей потенциальной опасности. Они выглядят спокойными и двигаются медленно, но в тот момент, когда их сила ударяется о материал, все может случиться очень быстро.

Однако, если у вас нет доступа к листогибу, вам не совсем повезло.Существуют методы прорезания пазов, при которых материал ослабляется по линии изгиба ровно настолько, чтобы сделать хороший изгиб в стали толщиной до 1/4 дюйма, используя только настольные тиски.

Пневматическая гибка

Анимация воздушной гибки — (источник)

Air Bending использует перфоратор и часто V-образную нижнюю матрицу. Профиль пуансона определяет радиус изгиба, а глубина хода определяет угол изгиба. Поскольку глубина хода регулируется на машине, гибка на воздухе позволяет сгибать листовой материал под произвольным углом без замены штампа или штампа.Отверстие нижней матрицы должно быть выбрано соответствующим образом в зависимости от толщины материала и радиуса изгиба, и хорошее практическое правило — в 6–12 раз больше толщины материала. Это обеспечит хорошие результаты и долгий срок службы инструмента. Тем не менее, вы быстро заметите, что даже профессиональные мастерские используют свой 3/4 «нижний штамп практически для чего угодно, вот и все. После того, как пуансон будет выпущен, материал немного отскочит назад, что должно быть компенсировано чрезмерным изгибом материала. Пневматическая гибка не очень хороша с точки зрения угловой точности, но может применяться для различных материалов, толщины материалов и углов гибки без переналадки инструмента.

Нижняя

Анимация опускания дна — (отредактировано, источник)

Так же, как изгибание на воздухе, для опускания дна используется пуансон и V-образный нижний штамп. Однако пуансон прижимает материал к внутренним поверхностям нижней матрицы, поэтому угол нижнего инструмента определяет угол изгиба. Следовательно, этот метод требует отдельных нижних штампов и переоснащения для каждого угла изгиба, а также значительно большего давления. Однако он более точен и имеет меньшую упругость, чем воздушный изгиб. То, что вы обычно найдете в мастерской общего назначения или в производственном пространстве, — это тормозной пресс, оснащенный нижней головкой 90 ° для забивки, и для любого угла изгиба меньше 90 ° такая же матрица будет использоваться для гибки на воздухе.Однако, поскольку для забивания требуются большие усилия, также более важно использовать правильные штампы. Эмпирическое правило гласит, что толщина нижнего отверстия матрицы в 8 раз больше. Однако, поскольку геометрически правильный проем также зависит от радиуса изгиба, есть лучшие способы рассчитать ширину проема.

Прорези

Пример сгибаемого вручную кронштейна от Crown International (источник изображения)

Чтобы определить область изгиба и уменьшить усилие, необходимое для изгиба детали из листового металла до того, что вы можете обработать без тормозного пресса, при изгибе можно вырезать пазы линия для выборочного ослабления материала.Это похоже на изгибание пропила, но менее хлипкое. Прорезание пазов — отличный способ получить индивидуальные металлические корпуса и рамы для небольших роботизированных проектов и даже для больших ненагруженных конструкций. Однако, поскольку он, очевидно, ослабляет материал, его нельзя использовать для тяжелых несущих частей, которые полагаются на структурную целостность области изгиба. Существуют даже запатентованные методы, использующие определенные шаблоны прорезей, и даже если идея, лежащая в основе них, достаточно проста, они могут быть довольно гениальными.

Геометрия гибки

В зависимости от угла и радиуса изгиба материал в области изгиба деформируется.Чтобы получить конечные размеры детали, к которым мы стремимся, мы должны заранее это учесть. Большинство профессиональных инструментов САПР, таких как Solidworks или Rhino, выполнят всю математику гибки за вас, но, к сожалению, многие другие хорошие инструменты, такие как Fusion 360, OpenSCAD или FreeCAD, требуют от вас дополнительных плагинов, использования онлайн-калькуляторов или сделай математику вручную.

листов

Давайте начнем с предположения, что вы хотите построить кронштейн под углом 90 ° из бесконечно тонкого листа материала или, что практично, из листа бумаги.Поскольку он такой тонкий, он фактически не содержит материала, поэтому он изгибается без деформации материала. Чтобы сделать его еще проще, мы выбираем радиус изгиба 0, что делает его складкой. В этом теоретическом случае длина L полосы, которую нам нужно вырезать, будет равна сумме двух сторон кронштейна, A и B.

Если мы теперь добавим радиус изгиба, наша скоба больше не будет состоять из двух прямых сторон A и B, а будет состоять из двух укороченных ножек, которые я назову a и b.Ноги соединяются дугой длиной c. Все идет нормально.

Кубоиды

Чтобы подумать о сгибании металлического листа значительной толщины, сосредоточьтесь на воображаемом центральном листе, так называемой нейтральной линии или нейтральной оси внутри толщины. Эта нейтральная линия ведет себя так же, как и тонкий лист выше, не деформируясь во время изгиба. Мы должны помнить только о двух вещах: толщина материала t смещает радиус изгиба r ’нейтральной линии на половину толщины материала, и наши ветви a и b становятся немного короче.Реальные материалы, такие как сталь и алюминий, ведут себя не так, как эта центральная линия, но концепция нейтральной линии по-прежнему полезна для их описания.

Допуск на изгиб и коэффициент k

Как всегда, реальные материалы ведут себя не так просто, как наши модели. После того, как материал примет новую форму между инструментами пресса из закаленной стали, эта центральная нейтральная линия будет сильно испорчена взаимодействием. Мы не сможем точно узнать ход нейтральной линии после изгиба без детальной и довольно сложной модели характеристик материала.Чтобы упростить задачу, для прогнозирования длины развертки можно использовать воображаемую нейтральную линию, основанную на упрощенном приближении:

Для этого вводится поправочный коэффициент k. Коэффициент смещает участок нейтральной линии в области изгиба от его центральной траектории до тех пор, пока он не достигнет длины соответствующей области развертки. Коэффициент k определяется эмпирически для данного материала, толщины материала, радиуса изгиба и метода изгиба. Он отражает все реальные, но неизвестные искажения в области изгиба.

Поскольку k-фактор зависит от нескольких факторов, используются таблицы эмпирически определенных k-факторов для данных установок. Используя коэффициент k, теперь мы можем рассчитать допуск на изгиб «BA», который представляет собой длину плоского материала, который проходит в область изгиба. Это просто длина дуги «воображаемого» отрезка нейтральной линии, смещенная на коэффициент k:

Конечно, приближение реалистично настолько, насколько реалистичен используемый коэффициент k, и имеет смысл вести свою собственную таблицу со значениями k для материалов, с которыми вы собираетесь работать.Тем не менее, следующие значения являются хорошей отправной точкой:

«Практическое правило» таблица k-факторов (источник: Википедия)

Допуск на изгиб изгибов с прорезями

При прорезании листового металла по оси сгиба средняя плотность материала в области сгиба уменьшается. Нет конкретного правила того, насколько материал должен быть ослаблен, но, как показывает опыт, плотность 20% для стали толщиной до 1/8 дюйма является хорошим выбором. При плотности 20% ширина моста w составляет 1/4 длины паза s, как показано на рисунке ниже.Для ширины моста w я предлагаю не опускаться ниже 3/4 толщины материала T.

Прямые пазы

При использовании прямых прорезей ширина области изгиба в развертке будет равна ширине прорези d, поэтому для всех практических целей ширина прорези в этом случае равна допуску на изгиб. В зависимости от желаемого радиуса изгиба ширина прорези может быть рассчитана:

Однако радиус не должен быть слишком большим и, как правило, должен быть меньше 2/3 толщины материала.

Инженерные слоты

Рисунок прорезей в форме «смайлика» (от Industrial Origami Inc. — патентный источник)

Прорези могут иметь такую ​​форму, которая позволяет контролировать изгиб более предсказуемым и независимым от материала способом. Хотя вырезание непрямых пазов в металле может показаться тривиальным, в этой области все еще есть много патентов. Для образовательного использования и DIY-проектов соответствующие патенты Industrial Origami Inc. могут по-прежнему быть отличным ресурсом. Они содержат целый каталог более грамотно разработанных шаблонов слотов, таких как форма смайлика, самоиндексирующийся шарнир, скрученный шарнир и другие методы, подобные оригами.

Большинство шаблонов спроектированы таким образом, что позволяет материалу самоиндексироваться по отношению к себе после изгиба. Например, диагональные перемычки рисунка смайлика будут укорачиваться по мере их скручивания в результате изгиба, эффективно стягивая две плоские стороны вместе от края до края, поэтому практически отсутствует радиус изгиба и не учитывается припуск на изгиб, зависящий от материала. Этот метод позволяет выполнять очень точные изгибы с незначительными деформациями и очень прочными деталями.Формулу для внешнего снижения все еще можно использовать, а поскольку OSSB является чисто геометрическим, таблицы коэффициентов k не требуются.

Внешнее отступление «OSSB»

Чтобы получить длину L нашей развертки, мы должны знать длину наших прямых ног a и b. Конечно, если вы проектируете деталь с помощью САПР, вы можете просто прочитать размеры из своего САПР. Однако, если у вас есть технический чертеж только с основными размерами или набросок на салфетке, вам придется сделать это вручную.

Разница между длиной стороны (A или B) изгиба и его участком (a или b) называется внешним отступом или «OSSB». Итак, длина ног определяется как:

а = А — OSSB

b = B — OSSB

На этом этапе обычно используются два разных определения длин сторон A и B, и это зависит от угла изгиба. Для углов изгиба менее 90 ° они обычно определяются как длина от вершины до кромки, для углов изгиба более 90 ° они обычно измеряются от касательной изгиба к кромке.Для угла изгиба 90 ° эти два значения одинаковы. Во всех формулах и примерах для угла изгиба α используются градусы.

OSSB для α <90 °

Для угла изгиба α меньше 90 ° и обычно, когда размеры A и B измеряются от вершины до кромки, формула для внешнего понижения всегда зависит от угла изгиба:

OSSB для α> = 90 °

Для углов изгиба более 90 ° и, как правило, когда размеры A и B отсчитываются от касательной изгиба к краю, внешнее понижение не зависит от угла изгиба:

Свобода выбора

Если вы не привязаны к определенной норме, вы все равно можете измерить A и B от вершины до края и использовать первую формулу, даже если ваш угол изгиба больше 90 °, если он меньше 180 °.Тем не менее, для больших углов это становится крайне непрактичным, учитывая, что вершина уходит далеко от изгиба.

Длина развертки

Наконец, мы можем собрать все вместе и вычислить длину развертки L, до которой нам нужно разрезать металл, сложив части вместе:

Удержание изгиба «BD»

На практике длина развертки всегда короче суммы A и B, поэтому все вышеперечисленное можно свести к разнице между A + B и L, которая называется вычетом изгиба «BD».

Для α <= 90 °

и для α> = 90 °

Создайте свою деталь сейчас

Итак, зная основы допусков на изгиб и вычетов изгиба, вы сможете построить свой собственный стальной корпус, раму робота или монтажный кронштейн, используя тормозной пресс или метод прорезания пазов и тиски.И вам не нужно владеть устройством лазерной или плазменной резки, чтобы получать нестандартные формы из нержавеющей стали или алюминия. Местные мастерские и онлайн-сервисы с радостью загрузят ваш дизайн в свой высокоавтоматизированный производственный конвейер, и даже небольшие партии могут стать доступными. Подводя итоги, посмотрите следующее видео-введение Дэна Гелбарта в листогибочный пресс:

Книга по ковке

: полное руководство по ковке металлов (бесплатная загрузка PDF)

Ковка металла играет важную роль в обрабатывающей промышленности.

В этой электронной книге мы объясним вам все аспекты ковки металла.

Он предназначен как для экспертов, так и для неспециалистов в кузнечной промышленности.

Мы стремимся предоставить вам базовую и передовую основу для ковки металла.

Из этого руководства вы узнаете

Глава 1: Определение ковки (что такое ковка)

Ковка относится к производственному процессу, при котором материалы подвергаются сжимающим силам / напряжениям.

Согласно словарю Коллинза, это процесс изготовления различных деталей молотком.

Сила изменяет форму металла, придавая ему желаемую форму.

Величина силы будет зависеть от типа металла и типа станка среди других факторов.

По сути, ковка — это пример процесса деформации.

Процесс классифицируется в зависимости от среды, в которой происходит производственный процесс.

Таким образом, ее можно в общих чертах классифицировать как горячую или холодную ковку. Это относится к температуре формования металла. (Вы поймете это в следующей главе)

Глава 2: Процесс ковки

Традиционное vs.современный процесс ковки

Эта технология изготовления существует уже много лет.

Фактически, инструменты, которые использовались до появления Homo sapiens, производились методом ковки металла.

Это одно из старейших видов искусства обработки металлов.

Иногда его называют примитивным кузнецом — Железный век.

На самом деле, это были очень рудиментарные инструменты, когда-либо созданные древним человеком.

Ранний человек зависел от рудиментарного производственного процесса.

То есть они могли деформировать детали материала голыми руками.

Судя по всему, это уже не так.

Почему?

Это было заменено машинами. Во время промышленной революции человек начал использовать машины.

Современные кузнечные машины эффективны и производительны.

Они могут ковать как мелкое, так и крупное оборудование. То есть от маленьких болтов до роторов турбин.

Несмотря на то, что это древняя технология, она применяется даже в современном производстве металлических деталей.

Это связано с широким спектром преимуществ, которые он может предложить.

Станки, которые используются в современной обработке деталей, эффективны, надежны и более совершенные.

Это гарантирует высокий уровень точности и точности.

Фактически, с помощью этих станков можно получать очень сложные формы (как показано ниже для латунных деталей).

Деформируя заготовку, можно создать желаемую геометрическую форму.

Это связано с пластической деформацией.

Обычно он используется для обработки всех металлов, таких как сталь, железо, латунь и т. Д.

В большинстве отраслей необходимо испытывать отдельные металлы, чтобы определить применяемую методику.

Следовательно, техник или инженер должны понимать основные принципы, которые регулируют весь процесс.

Важно, чтобы вы понимали каждый аспект всего процесса, чтобы иметь возможность принимать обоснованные решения.

Процесс ковки — это все шаги, которые инженеры и техники используют для придания металлу желаемой формы.

В современном производственном процессе он предназначен для производства сложных форм с минимальными вторичными операциями.

Иногда они не могут быть изготовлены с использованием единой технологии ковки металла.

Это может включать ряд технологий изготовления металла.

При любой ковке металла необходимо учитывать ряд факторов.

Любая технология, применяемая в производственном процессе, должна соответствовать точным характеристикам конечного продукта.

Стоит задуматься о том, как данная техника повлияет на окончательную зернистую структуру металла.

Отметьте 3 самых важных:

1. Сложность металлической части.
2. Виды материала (металл).
3. Используемая техника.

Чтобы получить компоненты с улучшенными физическими свойствами, важно, чтобы метод был направлен на улучшение зернистой структуры металлов.

Обычно во время пластической деформации металлы имеют тенденцию изменять свой структурный состав.

То есть ориентация рисунка зерна может измениться.

В процессе ковки металл может подвергаться ряду процессов.

Это нацелено на преобразование материала в желаемую форму.

Некоторые ключевые операции включают:

1. Чертеж САПР деталей для ковки

Перед изготовлением любого металла, чтобы получить точный компонент, вам всегда понадобится чертеж САПР для подтверждения всех деталей, таких как форма, размер и т. Д.Иногда вам даже понадобится трехмерная печать, чтобы увидеть, как будут выглядеть ваши компоненты.

Вам также понадобится глубокий рисунок, чтобы подтвердить следующее:

1. Толщина стенки конечного продукта.
2. Степень допуска.
3. Радиус конечного продукта
4. Деформационное упрочнение

Иногда глубокая вытяжка может быть не отдельным процессом. Это может включать в себя ряд процессов, таких как вырубка, вытяжка, перфорация и обрезка.

2. Настройка

Этот метод ковки в основном используется для увеличения площади поперечного сечения металла за счет длины.

Усилие для установки вверх можно прикладывать в направлении, параллельном оси длины.

Обычно используется в производственных процессах, например, при производстве болтов.

3.Фюллинг

При этой технике ковки металла площадь поперечного сечения металла уменьшается по мере увеличения длины металла.

К обрабатываемой детали прилагается разумное усилие, когда дно дола находится под углом.

В то же время, нагретая ложа, верхняя часть наполнителя остается над ложей.

Этот метод обычно используется для внутреннего сгорания двигателей.

4.Рубежище

Это один из наиболее распространенных типов ковки методом прямой ковки.

В этом процессе металлу придают желаемую форму, ударяя его между двумя штампами.

Обычно поток металла всегда ограничен в горизонтальном направлении.

5. гибка

Это одна из самых распространенных ковочных операций.

В основном он нужен для тех деталей, которые следует использовать на поворотах.

6. штамповка

Металл / материал для штамповки помещается в полую цилиндрическую матрицу.

Обычно используется для создания отверстий в заготовке.

7. кованая сварка

Используется для обозначения процесса соединения двух металлов.

Он направлен на увеличение длины металла.

Вы можете добиться этого путем удара или прессования.

Процесс осуществляется в кузнечно-прессовом цехе, отсюда и название «кованая сварка».

8. Резка

Этот процесс в основном используется для разделения материалов на части.

В большинстве случаев молоток или зубило. Это делается, когда металл раскаленный докрасна.

9. опускание и опускание

Этот метод ковки в основном используется в качестве второстепенных операций.

В основном используется для устранения гофрированной поверхности конечного продукта.

В основном используется для получения гладкой поверхности.

10. распродажа

Этот производственный процесс подходит для операций, при которых длина конечного продукта должна быть уменьшена до желаемой формы.

Он предполагает использование быстрых ударов молотком.

В большинстве случаев конечный продукт имеет уменьшенное поперечное сечение, которое можно использовать для нарезания резьбы, нарезания резьбы или нарезания резьбы.
Таким образом, существует один из наиболее распространенных способов ковки металла.

Выбор конкретного процесса зависит от дизайна и качества конечного продукта.

Связанные ресурсы:

Типы процессов ковки

Видео: процесс штамповки (открытый и закрытый штамп)

Видео: ковка, прокатка колец, ковка без штамповки, ковка с молотком

Горячая штамповка против. Холодная штамповка

Глава 3: Ковочные машины

Доступен целый ряд инструментов для ковки металла.

Выбор данного инструмента будет зависеть от техники ковки.

Кроме того, тип ковочного станка и оборудования является неотъемлемой частью, когда дело доходит до классификации различных типов ковочных операций.
В нормальных промышленных установках существует четыре основных типа машин.

1. Машины ударно-ударные
2. Шнековые прессы
3. Прессы кривошипные
4. Гидравлические прессы

Ковочные молотки / Отбойные молотки

Ковочные молотки классифицируются как широкие и механические.

Принцип работы этих молотов основан на потенциальной энергии, которая преобразуется в кинетическую энергию, а затем в энергию деформации.

Широкий молоток

Широкий молотковый станок зависит от силы тяжести.

Это одна из причин, почему их также называют отбойными молотками или отбойными молотками.

Они обычно используются в процессе изготовления штамповочных штампов.

Эти машины зависят от потенциальной энергии, которая возникает из-за силы тяжести.

Это означает, что величина силы будет зависеть от веса молота и высоты.

В большинстве случаев высота обычно меньше 6 футов.

Это одна из основных причин, по которой ее называют машиной с ограничением энергии.
В зависимости от конструкции кузнечного молота они могут наносить от 60 до 150 ударов в минуту.

Однако это зависит как от мощности, так и от размера молота.

Опять же, штампы, используемые в этом процессе ковки, дороги.

Кроме того, металл может подвергаться термическому удару. Это может повлиять на качество финальной части.

Силовой молот

Ковочные молотки имеют более высокое усилие ковки.

В отличие от широких молотов, общая сила возникает из-за давления пара / воздуха плюс силы тяжести.

Давление — это индуцированная сила во время хода вниз, которая приводит к более высокому ускорению.

Опять же, шток / давление воздуха также можно использовать для подъема гидроцилиндра во время хода вверх.

Остальные параметры останутся такими же, как и у широких молотков.

Анализ ковочного молотка

Эффективность и надежность кузнечного молота.

Важно отметить, что энергия, генерируемая молотком, не используется для 100% деформации заготовки.

То есть большая часть детали деформируется, а другая часть теряется в виде шума, ударов фундамента, шума и тепла.

Это делает важным определение доли энергии, вырабатываемой молотком, которая используется эффективно.

Обычно эффективность определяется величиной деформации, возникающей во время любого хода.

Это может быть определено в диапазоне: 0,3≤ Ƞ ≤ 0,9. Где Ƞ обозначает эффективность ковочного молота.

Эффективность кузнечного молота основывается на анализе количества вырабатываемой энергии и количества использованной энергии.

То есть:

Энергия, доступная в молоте ( E молот ) = ( w + PA ) H .

Где w — вес молотка, A — площадь поршня, P — давление пара или воздуха, а H — высота падения.

Энергия, необходимая (высокая температура) для штамповки заготовки (деформация E) = σf ε V. Где σ — истинное напряжение, а ε — истинная деформация.

Ковочные прессы

В отрасли существует очень много типов кузнечных прессов.

Наиболее распространенными типами прессов являются механические и гидравлические прессы.

Эти машины в основном используются в ситуациях, когда:

1. Необходимы лучшие свойства конечного продукта.

То есть там, где конечный продукт должен быть однородным.

2. Требуется более глубокое проникновение.

Однако важно отметить, что первоначальная стоимость кузнечного оборудования немного дороже.

Гидравлические прессы

Эти машины используют гидравлическое давление для перемещения поршня.

Это объясняет причину, по которой они называются машинами с ограничением нагрузки.

В основном они используются при штамповке методом экструзии.

Это связано с тем, что машина может выдерживать полную нагрузку пресса во всех точках хода.

Эти машины также ассоциируются с более длительным временем контакта, особенно на стыке штампа и металла.

Это из-за низкой скорости.

В таких ситуациях возможен износ матрицы и потеря тепла.

Гидравлические прессы

более точны. Это основная причина, по которой они используются в приложениях, требующих очень жестких допусков.

Опять же, стоит отметить, что они дороже молотков и механических прессов.

Кузнечно-прессовый пресс

В этих машинах есть кривошипно-кривошипные прессы с возможностью преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное линейное движение.

В зависимости от заданных требований это приведет к общей энергии, которая может подделать заготовку.

То есть

Где W — полная требуемая энергия, I — момент инерции летающего колеса, ω — угловая скорость, ωo — исходное значение, а ωf — после деформации детали. .

Механические прессы отличаются тем, что их ход поршня относительно короче, чем у гидравлического пресса или молота.

В большинстве случаев эти прессы всегда оцениваются на основе величины усилия, которое они могут развивать в конце каждого хода.

В общем, это два основных типа кузнечных прессов.

Опять же, эффективность и качество конечного продукта будут зависеть от выбора правильной матрицы.

Что еще более важно, это будет зависеть от размеров пресса.

Большинство прессов, доступных на рынке, могут достигать 60 000 тонн.

В большинстве случаев определение правильной силы должно основываться на следующих ключевых критериях:

• Определите напряжение течения всего процесса.(Y)
• Оценить среднюю скорость деформации.
• Определите площадь вида сверху секции / детали, включая площадку для заусенцев (A)
• Выберите множитель, скажем (K).

Это должно зависеть от сложности детали.

Обычно он должен находиться в этом диапазоне 6≤ K ≤ 10.

Следовательно, усилие, необходимое для штамповки детали, можно определить как K * Y * A.

Помимо этого, кузнечные машины имеют разные значения скорости.

То есть:

1. Отбойный молоток работает в диапазоне от 3,6 до 4,8 м / с.
2. Гидравлический пресс имеет скорость от 0,06 до 0,30 м / с.
3. Механические прессы имеют скорость от 0,06 до 1,5 м / с.
4. Перфоратор с падением мощности имеет скорость от 3,0 до 9,0 м / с.

Техник должен выбрать тот, который соответствует требованиям данного приложения.

Это должно быть основано на скорости, достижимой силе, точности и эффективности.

Источники по теме:

Отбойные молотки

Кузнечно-прессовое оборудование

Глава 4: Материалы для ковки, которые вы должны знать

Компании, занимающиеся ковкой металла, могут выбирать из широкого спектра материалов.

Выбор конкретного материала зависит от конкретного применения каждой детали.

Это означает, что нужно быть очень конкретным в отношении химических и физических свойств отдельных металлов.

Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных металлов для ковки

Поковка из латуни

Латунь — один из самых популярных сплавов, которые поддаются ковке.

Это в основном связано с тем, что ему легко придать желаемую форму.

Латунь известна своей хорошей формуемостью и высокими термическими свойствами.

Это медный сплав, который обладает широким спектром преимуществ и используется во многих областях применения.

• Можно достичь высокой точности размеров.
• Простая ковка с нулевой осадкой, но в большинстве случаев это не всегда практично.
• Кованые латунные детали повышенной прочности. Вот почему они используются для гидравлических насосов, некоторых шестерен и подшипников.
• Коррозионно-стойкие, что делает их пригодными для химической промышленности.
• Герметичны, поэтому они обычно используются при работе с жидкостями и газами под высоким давлением. Ряд латунных кованых деталей включает компоненты холодильного оборудования, трубопроводную арматуру, промышленные клапаны и т. Д.
• Кованые детали имеют непористую структуру.
• Легко чистить и легко добиваться превосходного качества поверхности.

Это некоторые из основных причин, по которым латунь широко используется в ряде промышленных приложений.

Поковка из латуни, обозначенная как C37700, рассчитана на 100%. Он самый подделанный. Другие содержат от 35% до 40% цинка и оцениваются в 90%.

Поковка стальная

Существует множество поковок из легированной стали, которые используются в различных отраслях обрабатывающей промышленности.

Некоторые из самых популярных сплавов включают 4140, 4130 и 4340.Существуют и другие типы сталей с почти такими же химическими и физическими свойствами. Однако есть некоторые варианты, основанные на содержащихся в нем элементах.

Компании по ковке стали могут выбирать из трех основных типов сталей:

1. Углеродистые стали

Углеродистые стали имеют свойства, аналогичные свойствам железа. Добавление углерода затрудняет сварку или деформацию, а также легко дает трещины, что затрудняет ковку.

2. Легированные стали

Легированные стали

обладают большей прочностью, твердостью, износостойкостью и повышенной вязкостью.Часто для достижения всего этого может потребоваться дополнительная термическая обработка.

3. Нержавеющая сталь

Нержавеющие стали содержат большее количество хрома. Они устойчивы к коррозии и не ржавеют.
Специалист по изготовлению металла должен выбрать металл, который подходит для конкретного применения.

То есть один их можно трансформировать, не прилагая особых усилий.

Для ковки стали техники могут применяться холодные, теплые и горячие.

Используя правильную технику, компания по ковке металлов может производить более прочные и долговечные стальные детали, чем литые или обработанные.

При правильной технике ковки стальные детали будут обладать следующими ключевыми свойствами:

• Хорошая прочность
• Размер мелкого аустенитного зерна
• Продвинутая сила
• Превосходное качество поверхности.

Кованые стальные детали используются в широком диапазоне применений, включая производство кранов, тросов, гидравлических прессов, валов и осей для приводов.

Эти детали используются в производстве, автомобилестроении и химической промышленности.

Алюминиевая поковка

Наиболее распространенные алюминиевые сплавы включают 1100, 7079, 7175 и 7475.

Алюминий стал популярным во многих отраслях промышленности благодаря своему легкому весу. Посмотрите один список на Slideshare.

Поковка из алюминия пользуется популярностью благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам.

• Не окисляется быстро
• Устойчивость к коррозии
• Ковкость,
• Хорошее соотношение прочности и веса
• Прочность

элементарная материя.info есть отличная статья о свойствах алюминия, проверьте ее здесь:

Некоторые из основных причин, по которым ковка алюминия настоятельно рекомендуется в большинстве отраслей промышленности, включают:

Так почему же алюминий настоятельно рекомендуется в большинстве отраслей?

Выкопайте следующие 5 очков:

1. Высокое соотношение прочности и веса.

Это делает его идеальным выбором для ряда применений, таких как автомобилестроение, колеса, планеры и панели.

2. Превосходная коррозионная стойкость

Кованые алюминиевые детали подвержены коррозии, даже когда они подвергаются самым неблагоприятным погодным условиям.

Это основная причина, по которой они используются в нефтехимической и морской промышленности. Фактически, большинство крепежных изделий в этих отраслях производятся из алюминия.

3. Износостойкость и долговечность

Это делает его идеальным выбором для большинства приложений в автомобильной промышленности.

4. Это универсальный металл, который можно производить с помощью различных процессов ковки.

5. Он мягкий по сравнению с другими материалами, такими как железо. Это снижает стоимость производства.

Поковка чугунная

Как и другие металлы, ковка железа также популярна во многих отраслях промышленности.

Железные детали используются для производства и модернизации компонентов.

При наличии необходимого оборудования их можно обрабатывать / манипулировать в соответствии с точными требованиями конечного пользователя.

В большинстве отраслей железо считается суперсплавом. Это связано с тем, что кованые детали в основном используются при высоких температурах.

Кованые детали из железа менее дороги по сравнению с другими сплавами, такими как сплавы на основе никеля или кобальта.

В дополнение к этому, сплавы на основе железа могут подвергаться горячей или холодной обработке. Это будет зависеть от конечных физических и химических свойств, которых нужно достичь.

Ковка железа — это технология производства деталей, которая должна соответствовать следующим ключевым критериям:

• В высокотемпературных приложениях — это в основном распространено в промышленных установках, таких как автомобильная промышленность, электростанции или котельные.
• Повышенная прочность, например, при строительстве кранов.
• Они устойчивы к коррозии, окислению, износу и ползучести.

Важно отметить, что износостойкость увеличивается с увеличением количества углерода.

Например, 611, 612 и 613 в основном используются для штамповки высокотемпературных подшипников самолетов.

То есть те компоненты машин, которые подвергаются скольжению в любой форме.

Выбор конкретного типа сплава железа для любого процесса ковки должен основываться на желаемых областях применения.

Медная поковка

Медь и ее сплавы используются в ряде промышленных применений.

Это связано с его превосходными электрическими и теплопроводными свойствами.

Он известен своей немагнитной устойчивостью к коррозии, обрабатываемостью, пластичностью, пластичностью и износостойкостью.

Кованые медные детали — идеальный выбор для приложений с более высокими температурами и более высокими нагрузками.

Опять же, детали могут выдерживать высокие нагрузки без неожиданных отказов.
В большинстве случаев настоятельно рекомендуется использовать кованые медные детали.

Почему?

• Электрические узлы и линии передачи, такие как крышки, соединители и фитинги
• Электронные компоненты, такие как разъемы, радиаторы и т. Д.
• Сантехнические компоненты, такие как рабочие колеса и компоненты клапана.
• Прокладки и уплотнения, особенно те, которые используются в высокотемпературных и агрессивных средах.
• Электростанции
• Фитинги для приложений высокого давления, среди прочих компонентов.

Поковка из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь

, доступная в вариантах 304, 314, 316 и 403, может быть подвергнута ковке в открытых штампах в различных формах.

На выбор предлагается около 200 марок нержавеющей стали.

Это оставляет компаниям, занимающимся литьем под давлением, широкий выбор вариантов.

При обычной промышленной установке детали, которые могут быть получены, включают: медные диски, валы, кольца, пластины и т. Д.

Проверьте, почему нержавеющая сталь в основном используется в ряде приложений:

1.Кованые детали из нержавеющей стали выдерживают дезинфекцию и частую чистку; это одна из основных причин, почему он используется в пищевом и медицинском оборудовании.
2. Высокая устойчивость к коррозии; это основная причина, по которой он используется в нефтехимической, морской и химической промышленности, особенно в насосах. Эти детали могут выдерживать длительное воздействие агрессивной среды.
3. Кованые детали обладают повышенной термостойкостью. Это делает его идеальным выбором для печей, радиаторов и духовок.
4. Гарантируют высокий износ и высокую производительность. Это объясняет причину, по которой они используются для шасси и компонентов двигателя.
5. Кованые детали обладают высокой стабильностью и прочностью. Это делает его идеальным выбором для большинства структурных компонентов.

Короче говоря, нержавеющая сталь — один из самых популярных материалов, используемых для производства ряда промышленных деталей. Это потому, что он обладает одними из лучших физических и химических свойств.

Связанные ресурсы:

Поковки: углеродистые и низколегированные стали

Инструменты и материалы для ковки

Глава 5: Преимущества и недостатки ковки

Приложение силы сжатия при определенных температурах имеет как преимущества, так и недостатки.

Это один из тех производственных процессов, которые зависят от температуры.

В идеале, основные преимущества и недостатки процесса можно обсудить в зависимости от типа процесса ковки.

То есть

, будь то горячая или холодная штамповка. Может быть, нам нужно сначала уточнить эти термины, прежде чем мы рассмотрим преимущества и недостатки каждого процесса.

Эти два процесса немного отличаются друг от друга, но дают одинаковые результаты.

Горячая штамповка

Металл нагревается до температуры на выше температуры рекристаллизации.

Требуемая сжимающая сила применяется для придания металлу желаемой формы.

В этот период металл подвергается ряду эффектов деформационного упрочнения.

Температура будет зависеть от кованного металла.

Например:

• Для медных сплавов требуется от 710 до 800 градусов.
• Стальные сплавы требуют от 1100 до 1150 градусов.
• Для алюминиевых сплавов требуется температура от 350 до 520 градусов.

Холодная штамповка

Металл подвергается воздействию сжимающих усилий при температурах на ниже температуры рекристаллизации.

На самом деле это противоположность горячей штамповки.

Обычно это комнатная температура. Наиболее распространенный процесс — это литье под давлением. Это идеальный выбор для мягких металлов.

Преимущества горячей штамповки

1. Детали обладают повышенной пластичностью и прочностью; , что делает их идеальным выбором для большинства приложений.
2. Гибкость; горячая штамповка более гибкая, чем холодная штамповка. Это потому, что детали можно легко изготовить по индивидуальному заказу.
3. Превосходная обработка поверхности; Это позволяет выполнять ряд отделочных операций, таких как окраска, нанесение покрытия или полировка.
4.H Высокая температура удаляет любые однородные вещества. Это связано с повышенной диффузией.
5. Происходит уменьшение размера пор.

Недостатки горячей штамповки

Как и другие производственные процессы, этот процесс имеет определенные недостатки.

• Горячие кованые детали имеют менее точные допуски на размеры
• Зернистая структура готового металла может отличаться. Это может быть связано с реакцией между материалом и окружающей средой.
• В процессе охлаждения может возникнуть коробление, поэтому охлаждение должно происходить в контролируемой среде.
• Металлическая конструкция может быть разнообразной.

Преимущества холодной ковки

Этот метод ковки используется в большинстве отраслей.

Ознакомьтесь с преимуществами ниже:

• Большинство деталей холодной штамповки не требуют дополнительных операций.
• Это рентабельно и не трудоемко.
• Гладкая поверхность за счет меньшего количества примесей.
• Это точный производственный процесс

Недостатки холодной ковки

Этот производственный процесс не может быть принят в некоторых приложениях по 4 причинам:

1. Менее пластичные, что делает их непригодными для определенных применений.
2. Есть вероятность возникновения остаточного напряжения. Это связано с тем, что прочность материала зависит от структуры зерен
3. Требуется мощная и тяжелая техника.
4. Перед началом ковки поверхность металла необходимо очистить.

Следовательно, важно оценить как преимущества, так и недостатки двух процессов.

Это эффективный способ применить надежную, эффективную и экономичную технологию ковки металла.

Связанные ресурсы:

Преимущества и недостатки ковки в закрытых штампах

Глава 6: Типы ковки

При штамповке металлы деформируются путем приложения постепенной нагрузки или ударной нагрузки.

Опять же, ориентация заготовки (металла) также может быть другой.

Все это нацелено на достижение различного ограничения потока и потока материала посредством матрицы или пуансона.

На основании этого, мы можем классифицировать процессы штамповки штамповкой как:

Открытая штамповка

Ковка в открытых штампах — это процесс пластической деформации металла под действием ряда сжимающих сил.

Обычно матрица не полностью закрывает материал.

Плашки

, также называемые молотком, деформируют материалы за счет серии движений.
Поковки, которые могут быть получены этим способом, могут варьироваться от нескольких фунтов до 150 тонн.

Фактически, более сложные машины могут выковывать даже более крупные детали. Обычно заготовка удерживается между плоскими штампами.
Как правило, с помощью этого производственного процесса можно обрабатывать все кованые цветные и черные сплавы.

В большинстве промышленных применений они в основном используются для поковок с малыми тиражами.

Почти все изделия, выкованные методом открытой штамповки, требуют вторичных операций.
В большинстве случаев металл можно нагреть выше температуры рекристаллизации.

В основном это называется горячей штамповкой.

Опять же, готовую кованую деталь следует нагреть несколько раз, прежде чем будет получен желаемый продукт.

Кроме того, этот процесс подходит для простых деталей.

Это могут быть диски, втулки, валы, цилиндры или валы. Поскольку изделия многократно деформируются, конечный продукт имеет улучшенную структуру зерна.

Такие компоненты более прочные, обладают улучшенным сопротивлением усталости и уменьшенным количеством пустот.

В усовершенствованном процессе ковки металла открытая штамповка может быть адаптирована для удовлетворения различных требований.

То есть оптимальная деформация и текучесть зерна.

В основном, он направлен на обеспечение оптимальной производительности и максимизации желаемых свойств.

Одним из таких применений является заготовка внутреннего зубчатого колеса.

Связанный ресурс:

КОВКА 101: ПРОЦЕСС КОВКИ В ОТКРЫТОМ РЕЖИМЕ

Н.Документы Prakasan Slide share: процесс формирования ковка

Видео: процесс штамповки (открытый и закрытый штамп)

Поковка

Это процесс формования металлической детали путем придания ей формы штампа.

Это требует значительного усилия, которое может достигать 2000 тонн.

В большинстве случаев операция штамповки может выполняться при двух основных условиях:

1. Металл можно нагревать до температуры выше температуры рекристаллизации.Это всегда называется горячей штамповкой. Это устраняет проблемы наклепа.

2. Температура ниже температуры рекристаллизации. Обычно это называют холодной ковкой.
Помимо этого, важно также выбрать желаемый производственный процесс / технологию.

Есть два типа штамповки

1. Поковка в открытых штампах

Также называется свободной ковкой. В этой металлической ковке металл подвергается сжимающей силе, но не ограничивается штампами.

Большинство кованых деталей требуют механической обработки.

2. Поковка в закрытых штампах

Металлическая часть заключена между двумя матрицами: верхней и нижней.

Причина, по которой ее также называют штамповкой для штамповки. Он производит почти чистые формы.

Источник по теме:

Видео: процесс штамповки

Drop Forging — Введение

Почему на инструментах написано «Drop Forged»?

Курс ковки от nptel

Ковочный пресс

Процесс ковки на прессе может осуществляться в холодных, теплых и жарких условиях.

Этот процесс немного отличается от ковки с ударным молотком в том смысле, что на заготовку действует медленная, но непрерывная сила.

Нет необходимости в сильных и быстрых ударах. На самом деле время контакта инструмента с заготовкой больше — около нескольких секунд.

Этот процесс настоятельно рекомендуется для приложений, требующих очень точных деталей.

Ковочный пресс стал популярным во многих отраслях промышленности. Он изменяет как поверхность, так и внутреннюю часть заготовки.

Напротив, капельная ковка только деформирует поверхность. Этот процесс более контролируемый, поэтому становится легче изучить важные аспекты процесса ковки.

Хороший пример — проверка скорости деформации. Процесс также эффективен и надежен. Кроме того, при ковке на прессе оптимально используется энергия.

Связанный ресурс

Преимущества и недостатки ковочного пресса

Видео: Большой ковочный пресс 13000 тонн

В чем разница между ковкой на прессе и ковкой с ударным молотком?

Высаженная поковка

Ковка с высаженной штамповкой также является распространенной технологией производства, используемой в ряде отраслей.

Основные области применения: торсионы, удерживающие стержни, рым-болты и т. Д.

Этот процесс пластически деформирует металл под высоким давлением, поэтому можно получить детали высокой прочности.

В этом процессе металл предварительного нагрева удерживается между штампами с канавками. Давление прилагается к концу стержня в направлении оси металла.

Для постепенной деформации металла можно выполнить несколько операций осадки.

Многие кузнечные машины, которые используются в этом процессе, работают в горизонтальной плоскости.

Преимущества горячей высаженной штамповки

1. Вероятность переломов исключена.
2. Конечный продукт не является ни пористым, ни хрупким.
3. Никаких напряжений не создается.
4. Конечный продукт сохраняет присущую ему прочность.

Связанный ресурс:

Заголовок или высаженная поковка

Видео: EBC Industries — Анимация расстроенной ковки

Вал кованый

При ковке валков для деформации металла используются две изогнутые матрицы.

Обычно это два противоположных ролика, которые подвергают обрабатываемую деталь желаемой сжимающей силе, достаточной для ее деформации.
Этот процесс выполняется выше температуры рекристаллизации (процесс горячей штамповки).

При вращении валки имеют тенденцию сжимать заготовку, деформируя ее.

Опять же, окончательная форма кованых изделий будет аналогична форме штампов.

Это точно такой же сценарий в процессах ковки, описанных выше.

Преимущества валковой ковки

1. Увеличивает срок службы штампа, что дает значительную экономию средств.
2. Высокая производительность.
3. Экономия затрат за счет уменьшения количества брака и потребления энергии.
4. Качество отделки.

Связанные ресурсы:

Валковая поковка

Видео: ковка кольцевых валков

Горячая прокатка, холодная штамповка, экструзия и ковка

Глава 7: Разница между литьем и ковкой

Как литье, так и ковка являются важными производственными процессами в металлообрабатывающей промышленности.

Выбор конкретного процесса в основном будет зависеть от конкретных производственных целей, которых вы хотите достичь.

В большинстве случаев люди путают производственные процессы литья и ковки.

В этом разделе мы определим каждый производственный процесс.

Мы также выделим некоторые из основных причин, по которым вам необходимо использовать определенную отливку или поковку для конкретного применения.

Отливка

При литье металла металл нагревают до расплавленного состояния, заливают в форму для получения желаемой формы.

Отдельные факты о кастинге

1. Литье подходит для больших и сложных деталей, которые нельзя подделать. Ковка более крупных компонентов стоит дорого.
2. Стоимость оснастки ниже, чем стоимость штампов.
3. Настоятельно рекомендуется для небольших серий.
4. Отсутствует реальный верхний предел веса отливки.

Ковка
Ковка — это процесс изменения формы металла путем воздействия на него сжимающих сил.

В отличие от процесса литья металла, в этом процессе плавить металл не требуется. Матрица используется для преобразования металла в желаемую форму и размер.
Отдельные факты о ковке

1. Для ковки металла требуется высокое сжимающее усилие.
2. Хорошая однородность структуры конечного продукта благодаря металлургической перекристаллизации и зернистости.
3. Детали прочнее литых.
4. Ковка устраняет пористость, усадку, холодную заливку и пустоты.Распространенная проблема с литыми деталями.
5. Кованые детали имеют более высокую прочность на разрыв — примерно на 26% выше
6. Более высокая усталостная прочность — на 37% больше, чем у литых деталей.

Выше явные различия между ковкой и литьем. Производители должны выбирать технику, исходя из качества конечной продукции.

Источник ссылки:

Разница между литьем и ковкой

Ковка или литье: что лучше?

Steel Fabrications vs.Отливки

Кованые изделия и чугуны — одно лучше другого?

Глава 8: Приложения и продукты для прецизионной ковки

Компании вложили средства в прецизионную ковку наряду с другими методами ковки в открытых штампах.

Это связано с увеличением спроса на кованые изделия.

Элементы включают компоненты, используемые как в легких, так и в тяжелых машинах, используемых в различных отраслях промышленности.

Примеры приложений:

Автозапчасти

Это одна из тех отраслей, которым эта отрасль принесла пользу.

Продукция включает изделия сложной формы, изготовленные методом холодной или горячей штамповки.

Примеры деталей: системы автоматической и ручной трансмиссии, детали рулевого управления, детали двигателя и т. Д.

Аэрокосмическая промышленность

Как и в автомобильной промышленности, в этой отрасли используется ряд кованых деталей.

Примеры включают: внутреннее-внешнее кольцо, внешнее кольцо конического роликоподшипника, подшипник и другие детали двигателя и трансмиссии.

Прочие включают диски двигателей, детали компрессоров, выхлопные системы, спиннеры и другие детали конструкции самолета.

Производство и передача электроэнергии

Кованые детали включают компоненты турбин, диски, валы, бесшовные трубы и фитинги, и это лишь некоторые из них.

Как правило, почти 43% деталей, используемых в этой отрасли, изготавливаются методом ковки.

Общее производство и обрабатывающая промышленность

Кованые прецизионные детали включают стержни, сварочные изделия, прокладки, шайбы и т. Д.В основном это связано с их структурной целостностью.

Медицинская промышленность

Часть медицинского оборудования подделана. К ним относятся травмированные детали, детали конечностей, имплантаты и детали медицинского оборудования.
В целом, точная ковка стала частью нашей повседневной жизни.

Все, что имеет значение, — это возможность получить качественную продукцию, отвечающую конкретным требованиям конечных пользователей.

Технология все еще совершенствуется, и скоро у нас появятся еще более совершенные детали и оборудование двигателя.

Глава 9: Ассоциации кузнечной промышленности

Как и в других профессиях, ряд заинтересованных сторон и компаний сформировали ассоциации, которые следят за тем, как люди ведут свой бизнес в кузнечной отрасли.

Опять же, их задача — установить правила, которым должен следовать каждый в отрасли.

Кроме того, они предоставляют учебные материалы и возможности для подключения всех компаний по ковке металла по всему миру.

Ассоциация индийской кузнечной промышленности

Эта ассоциация направлена ​​на продвижение интересов кузнечной промышленности Индии.

По всей видимости, в Ассоциации более 173 обычных членов и около 45 ассоциированных членов. В состав участников входят корпорации, компании, частные лица или фирмы.

Ассоциация индийской кузнечной промышленности (AIFI) стремится продвигать интерес кузнечной промышленности.

Больше внимания уделяется производству и другим производственным процессам.

AIFI повышает квалификацию и профессионализм. Это через обучающие видео и публикации.

AIFI также участвует как в национальных, так и в международных семинарах.Вскоре участники также смогут размещать рекламу с помощью AIFI.

Ассоциация кузнечной промышленности

Ассоциация кузнечной промышленности (FIA) стремится объединить производителей, поставщиков, дизайнеров, покупателей и студентов.

FIA предоставляет широкий спектр информации, направленной на повышение глобальной конкурентоспособности кузнечной промышленности.

Он предоставляет возможности в отрасли: информация о карьере, информация о кузнице и учебные материалы. Также есть членские услуги.

Китайская ассоциация кузнечной промышленности

Здесь около 450 кузнечных работ. Это составляет около 90% от общего объема производства поковок в Китае.

Китайская ассоциация кузнечной промышленности (CFIA) является частью Конфедерации китайской металлообрабатывающей промышленности (CCMI).

Членство состоит из учебных заведений и предприятий / компаний по обработке металлов давлением.

Как и другие ассоциации по ковке металлов, CFIA стремится обеспечить качество производственного процесса.

CFIA организует конференции, выставки, издает журналы, наблюдает за исследованиями и пользуется учебными ресурсами.

Ассоциация выступает за рентабельные и устойчивые процессы ковки.
Как правило, сегодня в мире существует множество ассоциаций кузнецов.

Важно, чтобы каждый стал членом этой кузнечной ассоциации, особенно для тех, кто работает в кузнечной промышленности.
Металлическая ковка — неотъемлемая часть любого производственного процесса в современном промышленном оборудовании.

Важно выбрать эффективный и надежный метод, основанный на конкретных требованиях конечного пользователя.

Когда вы знаете все аспекты ковки металла, вы получите большую выгоду, если детали вашего продукта будут изготовлены в процессе ковки металла.

А теперь очередь, оставьте комментарий и расскажите, что вы думаете о ковке металла.

Методы ковки металла

Традиционные японские методы ковки

Хотя для изготовления японских мечей могут использоваться различные типы стали, железа или других материалов, существует несколько доминирующих методов, используемых для создания мечей, которые передаются из поколения в поколение.Однако именно личность мастера, выковывающего оружие, имеет особое значение в традициях японского кузнечного дела. Поскольку традиционные методы ковки избегают использования современного заводского оборудования, можно с точностью сказать, что нет двух подлинных японских мечей, которые бы не были абсолютно одинаковыми. Поэтому, когда часто говорят, что душа воина заключена в его клинок, можно точно так же сказать, что дух создателя также пребывает там.

Чтобы стать мастером своего дела, требуется многолетний опыт.Только через повторение ковки множества лезвий можно узнать, какую сталь / материал использовать, как долго нагревать / охлаждать лезвие, как складывать сталь, как долго молотить лезвие и так далее. Выбор времени и острое чувство природы самого металла помогают отличить мастерский клинок от серийного меча фабричного производства.

Многие современные кузнецы используют метод многократного нагрева, складывания и обработки стали для своих лезвий.Создатели Dynasty Forge, например, используют этот процесс, чтобы удалить любые загрязнения с металла меча и выделить хаду (зернистый узор на клинке). Кузнецы из Имперской кузницы также используют этот процесс в своей коллекции Imperial Folded Sword, чтобы устранить недостатки в клинке, обеспечивая при этом максимальную мощность и гибкость.

Еще одна отличительная техника ковки японских мечей — это процесс, называемый дифференциальной закалкой.В процессе охлаждения на тыльную сторону меча наносится глина, в результате чего лезвие становится более мягким, чем лезвие. Это подтягивает лезвие вверх, создавая характерную изогнутую форму катаны. Некоторые производители мечей, такие как Dynasty Forge, покрывают большую часть лезвия (для некоторых линий своих мечей) глиной во время процесса нагрева, чтобы сосредоточить силу огня на самом краю меча для получения максимальной остроты. Last Legend также использует глину для создания линий хамона на лезвиях для различения узоров и эстетических целей.

Конструкция меча также может включать использование нескольких слоев различных типов стали / металла в процессе ковки. В мечах Cold Steel, например, в лезвиях «San Mai III» используется три слоя стали, чтобы обеспечить максимальную гибкость внешних слоев (чтобы предотвратить разрушение лезвия при ударе), обеспечивая при этом максимальную прочность сердечника лезвия. Thaitsuki Nihonto также сочетает мягкое железо и сталь, склеивая их в одно целое, что опять же обеспечивает гибкость и прочность.

Согласно традиции, знаменитый японский кузнец создал этот традиционный процесс ковки (складывание, использование нескольких слоев, использование глины для дифференциальной закалки) после того, как его даймё (феодал) проиграл битву, используя мечи, которые он сконструировал без этих черт. Кузнец понял, что ему нужно создать клинок, который был одновременно гибким (выдерживать резкие удары врага и оставаться податливым) и прочным. Вплоть до этого момента истории мечи в основном использовались традиционным методом закалки с использованием только одного типа стали / металла.Обычно это означало, что мечи были громоздкими (очень тяжелыми) или быстро ломались. Однако после того, как мастер-кузнец создал эту новую марку меча, его Лорд выиграл свои следующие и многие будущие битвы. Именно этот кузнец понял, что сочетание более мягкого железа / металла (для прочности / отсутствия разрушения) с более твердым железом / металлом (для режущей силы / прочности) даст оружие, достойное самурая.

металлургия | Определение и история

Использование металлов в настоящее время является кульминацией долгого пути развития, продолжающегося примерно 6 500 лет.Принято считать, что первыми известными металлами были золото, серебро и медь, которые находились в самородном или металлическом состоянии, причем самыми ранними из них, по всей вероятности, были самородки золота, найденные в песках и гравии русел рек. Такие самородные металлы стали известны и ценились за их декоративные и утилитарные ценности во второй половине каменного века.

Ранняя разработка

Золото можно агломерировать в более крупные куски холодным молотком, а самородная медь — нет, и важным шагом к эпохе металлов стало открытие, что металлам, таким как медь, можно придавать форму путем плавления и литья в формах; Среди самых ранних известных изделий этого типа — медные топоры, отлитые на Балканах в IV тысячелетии до нашей эры.Следующим шагом стало открытие возможности извлечения металлов из металлосодержащих минералов. Они были собраны, и их можно было отличить по цвету, текстуре, весу, цвету пламени и запаху при нагревании. Заметно больший выход, полученный при нагревании самородной меди с соответствующими оксидными минералами, мог привести к процессу плавки, поскольку эти оксиды легко восстанавливаются до металла в угольном слое при температурах, превышающих 700 ° C (1300 ° F), в качестве восстановителя. , окись углерода, становится все более стабильной.Чтобы осуществить агломерацию и отделение расплавленной или плавленной меди от связанных с ней минералов, необходимо было ввести оксид железа в качестве флюса. Этот дальнейший шаг вперед можно объяснить присутствием госсановых минералов оксида железа в выветрившихся верхних зонах месторождений сульфида меди.

Во многих регионах медно-мышьяковые сплавы, превосходящие медь по свойствам как в литой, так и в деформируемой форме, были произведены в следующий период. Сначала это могло быть случайным из-за сходства цвета и цвета пламени между ярко-зеленым минералом карбоната меди малахитом и продуктами выветривания таких минералов сульфида меди и мышьяка, как энаргит, и, возможно, позже за этим последовал целенаправленный отбор соединений мышьяка из-за запаха чеснока при нагревании.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Содержание мышьяка варьировалось от 1 до 7 процентов, с оловом до 3 процентов. Медные сплавы, в основном не содержащие мышьяка, с более высоким содержанием олова — другими словами, настоящая бронза — появились между 3000 и 2500 годами до нашей эры, начиная с дельты Тигра и Евфрата. Открытие ценности олова могло произойти благодаря использованию станнита, смешанного сульфида меди, железа и олова, хотя этот минерал не так широко доступен, как основной минерал олова, касситерит, который, должно быть, был конечным источником металла.Касситерит поразительно плотный и встречается в виде гальки в аллювиальных отложениях вместе с арсенопиритом и золотом; это также в определенной степени встречается в упомянутых выше госсанах из оксида железа.

Несмотря на то, что бронзовая культура могла развиваться независимо в разных местах, наиболее вероятно, что культура бронзы распространилась через торговлю и миграцию народов с Ближнего Востока в Египет, Европу и, возможно, Китай. Во многих цивилизациях производство меди, мышьяковистой меди и оловянной бронзы продолжалось некоторое время вместе.Возможное исчезновение медно-мышьяковых сплавов трудно объяснить. Производство могло быть основано на минералах, которые не были широко доступны и стали дефицитными, но относительный дефицит оловянных минералов не препятствовал существенной торговле этим металлом на значительных расстояниях. Возможно, что в конечном итоге предпочтение было отдано оловянной бронзе из-за вероятности отравления мышьяком от паров, образующихся при окислении минералов, содержащих мышьяк.

По мере того, как выветрившиеся медные руды в данных местах разрабатывались, более твердые сульфидные руды под ними добывались и плавились.Используемые минералы, такие как халькопирит, сульфид меди и железа, нуждались в окислительном обжиге для удаления серы в виде диоксида серы и получения оксида меди. Это потребовало не только более высоких металлургических навыков, но и окисления тесно связанного железа, что в сочетании с использованием флюсов оксида железа и более жесткими восстановительными условиями, создаваемыми улучшенными плавильными печами, привело к более высокому содержанию железа в бронзе.

Невозможно провести четкую границу между бронзовым и железным веками.Небольшие куски железа могли быть произведены в медеплавильных печах, так как использовались флюсы оксида железа и железосодержащие сульфидные руды меди. Кроме того, более высокие температуры печи создали бы более сильные восстановительные условия (то есть более высокое содержание монооксида углерода в топочных газах). Первый кусок железа, найденный на железнодорожных путях в провинции Дренте, Нидерланды, был датирован 1350 годом до нашей эры, датой, обычно считающейся средним бронзовым веком для этой местности. С другой стороны, в Анатолии железо использовалось еще в 2000 году до нашей эры.Иногда встречаются упоминания о железе и в более ранние периоды, но этот материал был метеорного происхождения.

После того, как была установлена ​​связь между новым металлом, обнаруженным в медных плавках, и рудой, добавленной в качестве флюса, естественно последовала работа печей для производства железа. Конечно, к 1400 г. до н. Э. В Анатолии железо приобрело большое значение, а к 1200–1000 гг. До н. Э. В довольно больших масштабах превратилось в оружие, первоначально лезвие кинжала.По этой причине 1200 г. до н.э. был принят за начало железного века. Свидетельства раскопок указывают на то, что искусство производства железа зародилось в горной стране к югу от Черного моря, в районе, где преобладали хетты. Позже это искусство, по-видимому, распространилось среди филистимлян, поскольку в Гераре были обнаружены неочищенные печи, датируемые 1200 годом до н.

Плавка оксида железа с древесным углем требовала высокой температуры, и, поскольку температура плавления железа 1540 ° C (2800 ° F) была недостижима в то время, продукт представлял собой просто губчатую массу пастообразных глобул металла, смешанных с полужидкостью. шлак.Этот продукт, позже известный как блюм, вряд ли можно было использовать в том виде, в каком он стоял, но повторный нагрев и обработка горячим молотком удалили большую часть шлака, создав кованое железо, гораздо более качественный продукт.

На свойства железа сильно влияет присутствие небольшого количества углерода, при этом значительное увеличение прочности связано с содержанием менее 0,5%. При достижимых в то время температурах — около 1200 ° C (2200 ° F) — восстановление с помощью древесного угля дает почти чистое железо, которое было мягким и имело ограниченное применение для оружия и инструментов, но когда соотношение топлива к руде было увеличено и вытяжка печи с изобретением более совершенного сильфона, железо поглотило больше углерода.Это привело к появлению блюмов и продуктов из железа с различным содержанием углерода, что затрудняет определение периода, в течение которого железо могло быть намеренно упрочнено за счет науглероживания или повторного нагрева металла в контакте с избытком древесного угля.

Углеродсодержащее железо имело еще одно большое преимущество, заключающееся в том, что, в отличие от бронзы и безуглеродистого железа, его можно было сделать еще более твердым путем закалки, то есть быстрого охлаждения путем погружения в воду. Нет никаких доказательств использования этого процесса закалки в раннем железном веке, так что он, должно быть, был либо неизвестен тогда, либо не считался выгодным, поскольку закалка делает железо очень хрупким и должно сопровождаться отпуском или повторным нагревом в более низкая температура, чтобы восстановить прочность.То, что, кажется, было установлено на раннем этапе, было практикой многократной холодной ковки и отжига при 600–700 ° C (1100–1300 ° F) — температуре, которая достигается естественным путем при простом огне. Эта практика распространена в некоторых частях Африки даже сегодня.

К 1000 г. до н. Э. Железо стало известно в Центральной Европе. Его использование медленно распространилось на запад. Производство железа было довольно широко распространено в Великобритании во время римского вторжения в 55 г. до н. Э. В Азии железо было известно еще в древности, в Китае около 700 г. до н. Э.

PPT — Глава 14: Ковка металлов Презентация PowerPoint, скачать бесплатно

Глава 14: Ковка металлов

14.1 Введение • Ковка: процесс, при котором заготовка формируется под действием сил сжатия наносится с помощью различных штампов и инструментов. • Типичные кованые изделия: болты, заклепки, шатуны, валы для турбин, шестерни, ручные инструменты и т. Д. • На рисунке 14.3 показана деталь, изготовленная с помощью 3 различных процессов: (а) литье, (б) механическая обработка, (в) поковка

14.1 Введение

14.1 Введение • Холоднокованые детали имеют хорошую чистоту поверхности и точность размеров. • Горячая штамповка требует меньших усилий, но обеспечивает точность размеров и качество поверхности, которые не так хороши, как при холодной штамповке.

14.2 Поковка в открытых штампах • Большинство поковок в открытых штампах обычно весят 15-500 кг, при этом были изготовлены поковки весом до 275 тонн. • Размеры могут варьироваться от очень мелких деталей (гвозди, штифты и болты) до 23 м для судовых валов.• Осадочная или плоская штамповка (рис. 14.3): поверхности штампов при открытой штамповке могут иметь простые полости для производства относительно простых штамповок.

14.2 Ковка в открытых штампах Рис. 14.3: (a) Идеальная деформация твердого цилиндрического образца, сжатого между плоскими штампами без трения, операция, известная как осадка. (б) Деформация при осаждении с трением на границах раздела штамп-заготовка. Обратите внимание на заедание заготовки из-за трения.

14.2 Открытая ковка в штампах • Стволы вызываются в основном силами трения на стыках штампа и заготовки, которые препятствуют выходящему потоку материалов на этих поверхностях. Зачистку можно свести к минимуму, используя эффективную смазку. • Зачистка также может возникать при осадке горячих деталей между холодными штампами. Материал на границах раздела и рядом с ним быстро охлаждается, в то время как остальная часть детали остается относительно горячей. Таким образом, материал на концах детали имеет более высокое сопротивление деформации, чем материал в ее центре.Следовательно, центральная часть заготовки расширяется в поперечном направлении больше, чем ее концы. • Термические эффекты могут быть уменьшены или устранены за счет использования нагретых штампов.

14.2 Ковка в открытом штампе — зубчатое зацепление • Зубцы (вытягивание): операция ковки в открытом штампе, при которой толщина прутка уменьшается за счет последовательных этапов ковки с определенными интервалами. Поскольку площадь контакта за один ход мала, длинная секция стержня может быть уменьшена по толщине без больших усилий или оборудования

14.2 Открытая штамповка — зубчатая обработка Рис. 14.4: (a) Схематическое изображение операции зубчатой ​​обработки на прямоугольном стержне. Кузнецы используют аналогичную процедуру для уменьшения толщины деталей небольшими приращениями путем нагрева заготовки и многократных ударов молотком по длине детали. (b) уменьшение диаметра прутка путем ковки в открытой штампе; обратите внимание на движения матрицы и заготовки. (c) Толщина кольца уменьшается путем ковки в открытых штампах.

14.2 Открытая штамповка • Усилие штамповки F при открытой штамповке сплошной цилиндрической детали: • Yf: напряжение течения материала, напряжение, необходимое для продолжения пластической деформации заготовки при определенной истинной деформации. . • µ: коэффициент трения, • r иh: радиус и высота заготовки • пример

14.2 Ковка в открытом штампе • Пример 14.1: цельная цилиндрическая заготовка из нержавеющей стали 304 имеет диаметр 150 мм и высотой 100 мм. Его высота уменьшается на 50% при комнатной температуре за счет ковки в открытых штампах с плоскими штампами.Предполагая, что коэффициент трения равен 0,2, рассчитайте силу ковки в конце хода.

14.3 Поковка в слепочных и закрытых штампах • При штамповке в штампах заготовка приобретает форму полостей штампа при ковке между двумя штампами (рис. 14.5). • Тонкая вспышка быстро охлаждается и из-за своего сопротивления трению подвергает материал в полости матрицы воздействию высокого давления, тем самым способствуя заполнению полости матрицы.

14.3 Поковка в слепочных и закрытых штампах • РИСУНОК I4.5 (a) — (c) Стадии штамповки сплошной круглой заготовки. Обратите внимание на образование заусенцев, которые представляют собой лишний металл, который впоследствии удаляется. (d) Стандартная терминология для различных характеристик штампа для ковки

14.3 Поковка в штампе и закрытом штампе • Процессы предварительного формования, такие как выпучивание и кромка (рис. 14.7b и c), используются для распределите материал по разным участкам заготовки.• При наполнении материал распределяется за пределами области. • В окантовке он собирается в определенную область. • Деталь затем формируется в грубую форму шатуна с помощью процесса, называемого блокировкой, с использованием блокирующих штампов. • Заключительная операция — чистовая обработка штамповки в штампах для придания штампу окончательной формы. Вспышка удаляется позже с помощью операции обрезки.

14.3 Поковка в штампе и закрытом штампе • Заготовка помещается на нижний штамп, и по мере того, как верхний штамп начинает опускаться, форма заготовки постепенно изменяется, как показано для ковки шатуна на рис.14.7a.

14.3 Поковка в штампах и закрытых штампах • Усилие F штамповки, необходимое для выполнения операции штамповки штампом, можно оценить по формуле F = KYfA • K: коэффициент умножения (Таблица 14.2 ) • Yf: напряжение течения материала при температуре ковки, • A: расчетная площадь ковки, включая заусенец.

14.3 Поковка в штампе и закрытом штампе • При настоящей штамповке в закрытом штампе или штамповке без заусенцев заусенец не образуется, и заготовка полностью заполняет полость штампа.Следовательно, давление ковки очень высокое. • Заготовки меньшего размера препятствуют полному заполнению полости штампа. • Заготовки большого размера создают чрезмерное давление и могут привести к выходу штампа из строя.

14.3.1 Прецизионная ковка • Чтобы сократить количество требуемых дополнительных чистовых операций, а следовательно, и стоимости, тенденция заключалась в большей точности кованых изделий (формование сетки). • Специальные штампы позволяют получать детали с большей точностью, чем штампы штамповки, требующие гораздо меньшей обработки.• Технологический процесс требует оборудования с большей производительностью, поскольку для получения мелких деталей детали требуются большие усилия. • Для прецизионной ковки требуются специальные и более сложные штампы, точный контроль объема и формы заготовки, точное позиционирование заготовки в полости штампа и, следовательно, более высокие капиталовложения. Однако меньше расходуется материала, требуется меньше последующей обработки.

14.4 Различные операции ковки — Чеканка • Заготовка изготавливается в полностью закрытой полости матрицы.• Для получения мелких деталей необходимое давление может быть в 5 или 6 раз выше прочности материала. • Смазочные материалы нельзя применять при чеканке, так как они могут застрять в полостях штампа и, будучи несжимаемыми, препятствуют полному воспроизведению деталей поверхности штампа. • Процесс чеканки также используется для поковок и других изделий, чтобы улучшить качество поверхности и придать желаемую точность размеров. Этот процесс, называемый калибровкой, включает в себя высокое давление и незначительное изменение формы детали во время калибровки.Рисунок 14.10: Схематическое изображение процесса чеканки

14.4 Различные операции ковки — товарная позиция • Заголовок: операция высадки, обычно выполняемая на конце круглого прутка или проволоки для получения большего поперечного сечения. • Производительность: 100 штук в минуту для мелких деталей. • Типичными продуктами являются гвозди, головки болтов, винты, заклепки и различные другие крепежные детали (рис. 14.11). РИСУНОК 14.11: (a) Заголовочная операция по формированию головок на крепежных изделиях, таких как гвозди и заклепки. (b) Последовательность операций, используемых для изготовления типичной головки болта по заголовку.

14.4 Различные операции ковки — товарная позиция • Правила ковки с осадкой: • Максимальная длина металла без опоры, которая может быть высажена за один удар без потери устойчивости: в 3 раза больше диаметра прутка. • длина заготовки, превышающая диаметр в 3 раза, может быть успешно высажена таким образом, чтобы диаметр полости не превышал 1,5 диаметра стержня. • При длине заготовки, превышающей диаметр стержня более чем в 3 раза, и если диаметр полости составляет не более 1,5 диаметра стержня, длина неподдерживаемого металла за лицевой поверхностью матрицы не должна превышать диаметр стержня.См. Видео Болт Ковка

14.4 Различные операции ковки — Пробивка • Пробивка: процесс вдавливания штампа на поверхности заготовки с целью создания полости или вдавления • Пробивающая сила зависит от x -площадь сечения и геометрия наконечника пуансона, прочность материала и величина трения на поверхностях скольжения. • Давление может быть в 3–5 раз больше прочности материала.

14.4 Различные операции ковки — втулка • вдавливание закаленного пуансона с определенной геометрией наконечника в поверхность металлического блока.Затем полученная полость используется в качестве штампа для операций формования. • Полость матрицы обычно неглубокая, но для более глубоких полостей часть материала может быть удалена с поверхности путем механической обработки до втулки. Усилие втулки = 3 (UTS) (A)

14.4 Различные операции ковки — Орбитальная ковка • Верхний штамп движется по орбитальной траектории и постепенно образует деталь. • Типичные компоненты, которые могут быть откованы с помощью этого процесса, хотя и не используются повсеместно, представляют собой дискообразные и конические детали, такие как конические зубчатые колеса и заготовки зубчатых колес.• См. Видео Орбитальная ковка

14.4 Различные операции ковки — изотермическая ковка • Также известна как ковка в горячем штампе. • В этом процессе штампы нагреваются до той же температуры, что и горячая заготовка. • Поскольку заготовка остается горячей, ее пластичность сохраняется во время ковки. • Ковочная нагрузка мала, и поток материала в полости матрицы улучшается. • Матрицы для горячей штамповки жаропрочных сплавов обычно изготавливаются из никелевых или молибденовых сплавов (из-за их устойчивости к высоким температурам), но для алюминиевых сплавов можно использовать стальные матрицы.• Изотермическая ковка стоит дорого, а производительность невысока. • Он может быть экономичным для специализированных сложных поковок из таких материалов, как алюминий, титан и суперсплавы, при условии, что требуемое количество достаточно велико, чтобы оправдать затраты на штамп.

14.4 Различные операции ковки — RotarySwaging • также известный как радиальная ковка, вращательная ковка или просто обжимка) • твердый стержень или труба подвергаются радиальным ударным силам от набора возвратно-поступательных штампов машины (рис.14.14а и б). • Движение матрицы достигается за счет набора роликов в обойме. • Заготовка неподвижна, и матрицы вращаются, ударяя по заготовке со скоростью до 20 ходов в секунду. • В обжимных машинах для запрессовки штампов движения матрицы достигаются за счет возвратно-поступательного движения клиньев (рис. 14.14c). • В машинах другого типа матрицы не вращаются, а перемещаются радиально внутрь и наружу. Обычно изготавливаются лезвия для отверток и жало паяльника

Обжимка Рисунок 14.14 (а) Схематическое изображение процесса ротационной обжимки. (б) Формование внутренних профилей на трубчатой ​​заготовке путем обжатия. (c) Обжимная машина для запрессовки штампов, демонстрирующая формирование ступенчатого вала. (d) Типичные детали, изготовленные методом обжимки. Источник: любезно предоставлено J. Richard Industries.

14.4 Различные операции ковки — TubeSwaging • внутренний диаметр и / или толщину трубы можно регулировать с использованием внутренних оправок или без них (рис. 14.15a и b). Оправки также могут быть выполнены с продольными канавками для обжатия труб внутренней формы (рис.14.15c). • Процесс обжимки можно использовать для сборки фитингов поверх кабелей и проводов. • Обжимка обычно ограничивается максимальным диаметром заготовки около 150 мм. Рис. 14.15 (a) Обжимка труб без оправки; обратите внимание на увеличение толщины стенки в зазоре матрицы. б) обжимка оправкой; Обратите внимание, что конечная толщина стенки трубы зависит от диаметра оправки. (c) Примеры поперечных сечений труб, полученных обжимкой на фасонных оправках. С помощью этого процесса можно производить нарезку (внутренние спиральные канавки) в стволах стрелкового оружия.

14,5 Ковка металлов; Дефекты ковки • Способность к ковке: способность материала подвергаться деформации без растрескивания. • Обычно используются следующие испытания на ковкость: 1. Испытание на осадку, которое заключается в осаждении твердого цилиндрического образца и обнаружении любых трещин на поверхности стволов. • Чем больше деформация до образования трещин, тем выше ковкость металла.

14,5 Ковка металлов; Дефекты ковки 2.Испытание на скручивание горячим способом • Круглый образец непрерывно скручивается в одном и том же направлении до тех пор, пока он не сломается. • Испытание проводится на нескольких образцах при разных температурах. • Наблюдается количество поворотов, которое каждый образец претерпевает перед разрушением. • Температура, при которой происходит максимальное количество витков, становится температурой ковки для максимальной ковкости. См. Таблицу 14.3. • Для горячей ковки диапазон температур составляет от 200 до 300 ° C для алюминиевых сплавов и от 550 до 750 ° C для сталей.

Металлы в порядке убывания ковкости

14,5 Ковка металлов; Дефекты ковки • Дефекты ковки: • Если объем материала недостаточен для заполнения полости штампа, перемычка может деформироваться во время ковки и образовывать нахлесты (рис. 14.16a). • Если полотно толстое, излишки материала проходят через уже сформированные части поковки и образуют внутренние трещины. • Внутренние дефекты также могут развиваться из-за неравномерной деформации материала в полости штампа, из-за градиентов температуры по всей заготовке во время ковки и из-за микроструктурных изменений, вызванных фазовыми превращениями.

Дефекты кованых деталей Рисунок 14.16 Примеры дефектов кованых деталей. (а) Перехлесты, образованные изгибом стенки во время ковки; Толщина полотна должна быть увеличена, чтобы избежать этой проблемы. (б) Внутренние дефекты, вызванные негабаритной заготовкой. Полости матрицы заполняются преждевременно, и материал в центре течет мимо заполненных областей, когда матрица закрывается.

14.6 Конструкция штампа, материалы штампа и смазка • Соображения при проектировании штампа: • Форма и сложность детали, ее пластичность, ее прочность и чувствительность к скорости деформации и температуре, а также ее фрикционные характеристики • Деформация штампа при высоких кузнечных нагрузках.• Самым важным правилом при проектировании штампа является то, что деталь будет течь в направлении наименьшего сопротивления. Таким образом, промежуточные формы заготовки должны быть спланированы так, чтобы они должным образом заполняли полости штампа.

14.6 Конструкция штампа, материалы штампа и смазка • Материалы штампа • Общие требования к материалам штампа: • прочность и ударная вязкость при повышенных температурах. • твердость и способность к равномерному отверждению. • устойчивость к механическим и термическим ударам, а также износостойкость.

14.6 Конструкция штампа, материалы штампа и смазка • Материалы штампа • Выбор подходящих материалов штампа зависит от: • размера штампа, • состава и свойств обрабатываемой детали, • сложности формы, • температуры ковки , • тип операции ковки, • стоимость материалов штампа, • необходимое количество поковок, • передача тепла от горячей заготовки к штампам. • Обычными материалами для штампов являются инструментальная и штамповая сталь, содержащая хром, никель, молибден и ванадий.

14.6 Конструкция штампа, материалы штампа и смазка • Смазка • Смазочные материалы Действуют как: • Тепловой барьер между горячей заготовкой и относительно холодными штампами, замедляя скорость охлаждения заготовки и улучшая поток металла. • Разделительный агент, предотвращающий прилипание поковки к штампам и помогающий отделить ее от штампа. • Для горячей штамповки используются графит, дисульфид молибдена. • Для холодной ковки обычными смазочными материалами являются минеральные масла и мыла. • При горячей штамповке смазочный материал обычно наносится непосредственно на штампы. • При холодной штамповке он наносится на заготовку.

14.7 Методы изготовления штампов и отказы штампов • Методы изготовления штампов включают литье, ковку, механическую обработку, шлифование, электрические и электрохимические методы, в частности электроэрозионную обработку (EDM) и проволочную EDM, а также использование лазеров для малых штампов. • Процесс ступицы (раздел 14.4), холодной или горячей, также можно использовать для изготовления небольших штампов с неглубокими полостями.

14.7 Методы изготовления штампов и отказы штампов • Неисправности штампа • Причины: • Неправильная конструкция штампа • Дефектный или неправильный выбор материала штампа • Неправильное производство и неправильная термообработка и отделочные операции • Перегрев и тепловая проверка (i .е., растрескивание, вызванное циклическим изменением температуры) • Чрезмерный износ • Перегрузка (т.е. чрезмерное усилие на штамп) • Неправильное выравнивание компонентов штампа относительно их перемещений • Неправильное использование • Неправильное обращение с штампом.

14.8 Кузнечно-прессовые машины • Гидравлические прессы: постоянные скорости, ограниченная нагрузка (пресс останавливается, если требуемая нагрузка превышает допустимую). Поскольку ковка на гидравлическом прессе занимает больше времени, чем на других типах кузнечных машин, заготовка может быстро остыть, если штампы не нагреваются.По сравнению с механическими прессами гидравлические прессы работают медленнее, требуют более высоких начальных затрат и меньших затрат на техническое обслуживание. • Диапазон мощностей пресса составляет до 125 МН при открытой штамповке и до 405 МН.

Принципы работы различных кузнечных машин Рис. 14.17 Схематическое изображение принципов работы различных кузнечных машин. а) пресс механический с эксцентриковым приводом; эксцентриковый вал может быть заменен коленчатым валом, чтобы придать поршню движение вверх и вниз. (б) Шарнирный пресс.(c) Винтовой пресс. (d) Гидравлический пресс.

14.8 Кузнечно-прессовые машины • Механические прессы: кривошипного или эксцентрикового типа. • Скорость изменяется от максимальной в центре хода до нуля в нижней части хода, ход ограничен. • Механический пресс с шарнирным соединением показан на рис. 14.21c. (см. также рис. 14.17b) из-за конструкции рычажного механизма в этом типе пресса могут быть приложены очень большие усилия. • Сила, доступная в механическом прессе, зависит от положения хода; он становится чрезвычайно высоким в нижней мертвой точке.• Высокая производительность; легче автоматизировать, меньше навыков оператора, чем у других типов кузнечно-прессовых машин. • Мощность пресса обычно варьируется от 2,7 МН (300 тонн) до 107 МН (12 000 тонн). • Механические прессы предпочтительны для ковки деталей с высокой точностью.

14.8 Ковочные машины-прессы • Винтовые прессы: эти прессы (рис. 14.17c) получают энергию от маховика; следовательно, они ограничены по энергии. • Ковочная нагрузка передается через вертикальный винт, и поршень останавливается, когда энергия маховика рассеивается.• Подходит для небольших объемов производства и прецизионных деталей. • Производительность варьируется от 1,4 МН до 280 МН (от 160 тонн до 31 500 тонн).

14.8 Ковочные станки-молотки • Молоты получают свою энергию из потенциальной энергии толкателя, которая преобразуется в кинетическую энергию; следовательно, они ограничены по энергии. • Работайте на высоких скоростях; в результате малое время формовки сводит к минимуму охлаждение горячей штамповки. Низкая скорость охлаждения позволяет поковку сложной формы. • Для завершения ковки обычно наносят несколько последовательных ударов по одному штампу.• Самый дешевый вид кузнечного оборудования.

14,8 Ковочные станки

14,8 Ковочные станки-молотки • Гравитационные молотки: вес плунжера от 180 кг до 4500 кг с энергетической мощностью до 120 кДж. • Молотки с понижением мощности: ход поршня вниз ускоряется паром, воздухом или гидравлическим давлением примерно до 750 кПа. • Вес подъемника составляет от 225 кг до 22 500 кг, а энергетическая мощность — до 1150 кДж.• Отбойные молотки: у этого молота есть два цилиндра, которые одновременно подходят друг к другу по горизонтали или вертикали для ковки детали. Работают на высоких скоростях и передают меньше вибрации на свои основания. Диапазон мощностей до 1200 кДж.

Диапазоны скоростей кузнечно-прессового оборудования

14.9 Экономика ковки Рисунок 14.18 Типовая (удельная стоимость) при ковке; обратите внимание на то, как затраты на установку и инструмент на единицу продукции уменьшаются по мере увеличения количества кованых деталей, если все детали используют одну и ту же матрицу.

14.9 Экономика ковки Рисунок 14.19 Относительные удельные затраты на малый шатун, изготовленный с помощью различных процессов ковки и литья.

No related posts.