Как делают кованые изделия: Кованые изделия своими руками в домашних условиях

Разное

Содержание

Кованые изделия своими руками в домашних условиях

В последнее время заметно увеличился спрос на эксклюзивные изделия. Стоит только посмотреть на кованые ворота или решетки, и сразу создается впечатление роскоши и богатства. Многие интересуются, как изготовить изделия методом холодной ковки своими руками, и это, оказывается, совсем не сложно.

Предназначение кованых изделий

Художественная ковка, созданная своими руками, прочно заняла лидирующую позицию на современном рынке. Эти изделия можно встретить не только на заборах и воротах, но и на кроватях в обычных квартирах. Существует несколько видов изделий, где ковка используются чаще всего:

  1. Ворота.
  2. Заборы.
  3. Решетки.
  4. Лестницы.
  5. Беседки, мангалы.
  6. Мебель и ее принадлежности.

На практике такой список можно пополнять бесконечно. Ведь именно с развитием прогресса кованые элементы могут быть полезны для чего угодно. Популярными их делает не только прочность материала, но и его изящный вид.

Из-за такого большого спроса на кованые изделия невольно стоит задуматься, почему людям так нравятся элементы художественной ковки. Ведь металл — материал холодный, тяжелый, подвергающийся коррозии в окружающей среде. В противовес этим негативным факторам есть множество благоприятных:

  1. Долговечность.
  2. Изысканная красота.
  3. Повышенные защитные функции.
  4. Возможность изготовления по любым габаритам и размерам.
  5. Полная возможность фантазии при изготовлении.
  6. Кованые изделия прекрасно сочетаются с другими материалами.

И это далеко не весь список достоинств кованых элементов. Если объединить все вышесказанные выражения, то предметы из металла — это долговечные, прочные и весьма красивые изделия.

Недостатки металлических элементов

Как бы хорошо ни отзывались о ковке, у всего обязательно найдется и плохое. Причем в этом случае минусы заставляют многих людей отказаться от кованых элементов и изделий.

Безусловно, главный и основной минус — это цена. Дело в том, что на большинство подобных работ уходит уйма времени и сил. Помимо этого, роль играют различные дорогостоящие станки и сама стоимость металла. К примеру, если сравнить обычный забор из профилированного листа и такой же забор с элементами ковки, цена может повышаться чуть ли не в два, а то и в три раза.

Следующий и последний минус ковки — это подверженность коррозии. Как бы хорошо ни обрабатывался материал, на металл всегда будет плохо воздействовать влажность и сырость.

Виды изделий

Если рассматривать виды и стилистику ковки, то они предполагают огромный простор для творчества. Это и есть один из главных преимуществ. Можно изготовить как простые и строгие изделия, так и более сложные с элементами особенного гиба и рисунка. Какой бы ни был вид изделия, его всегда легко сочетать и устанавливать с другими строительными материалами и архитектурами. По методу работы ковка делится на два вида:

Несмотря на то что по структуре оба варианта дают одно и то же изделие, они сильно различаются по цене и особенностям.

Холодная ковка

Выполняется без нагревания металла, соответственно, подвергается большему механическому давлению. Обычно используют специальные станки для холодной ковки, но бывают случаи, когда холодную ковку своими руками делают различными самодельными способами. Имеется несколько плюсов метода:

  1. Более низкая стоимость по сравнению с горячей.
  2. Доступность элементов.
  3. Возможность комбинировать рисунки с помощью сварки.
  4. Более удобная возможность изготовления своими руками.
  5. Меньшее воздействие опасности при работе.

Если говорить объективно, можно найти и отрицательную сторону. Отметим и несколько минусов работы:

  1. Ограничение по работе с элементами.
  2. Более стандартные и геометричные виды работ.

Можно уверенно сказать, что холодная работа вполне заменит горячую по цене.

Горячая ковка

Такой вид ковки был изобретен задолго до холодной. Ведь ранее не было мощных станков и других приспособлений для того, чтобы изогнуть металл без нагревания. Однако такой вид гораздо практичнее холодного.

При нагревании металл становится более пластичным, а значит, лучше поддается растяжению, сжатию и изгибу. При работе с горячим металлом можно выполнить более сложный элемент, чем с холодным.

Коррозия металла

Коррозия металла — один из важных факторов воздействия на изделие. Элементы художественной ковки металла следует обрабатывать покрасочными маслами, чтобы коррозия не появлялась долгое время.

На более дорогих изделиях перед покраской используют специальный станок по очистке металла. Несмотря на стоимость такой работы, это одно из лучших средств по очистке металла от ржавчины и коррозии.

Если бюджет позволяет использовать дорогостоящую работу по отчистке металла, то можно позволить и дорогостоящую покраску. Обычно для такой работы используют цинксодержащие масла, которые могут проникать в верхний слой металла и не дают воздействовать влаге.

Покраска кованых изделий

Любое металлическое изделие перед покраской требует нанесения грунтовки. Если не предпринять таких действий, то даже самая дорогая краска потеряет свои свойства. Все дело в том, что любая грунтовка имеет сопротивление коррозии и лучше прилегает к металлу. Именно поэтому краска будет прочнее держаться на грунтовке, нежели на чистом металле.

Дешевая грунтовка и краска не будут давать нужного эффекта для кованых элементов. После их нанесения краска быстро выцветает и слезает с покрытия.

Существуют особые виды краски — «3 в 1». Они имеют комбинированные свойства грунтовки и краски. Обычно такие материалы стоят гораздо дороже, но при их использовании не нужно будет тратиться на грунтовку.

Что нужно для ковки

Если обратить внимание на горячую ковку, то без должного умения и оборудования заниматься таким видом работы самостоятельно попросту не получится.

Однако существует и холодный вид работ, которым занимается множество людей без профессиональной подготовки. Для большинства таких работ и изготовления несложных элементов декора не требуются специальные станки.

Множество любителей изготавливают похожие станки из подручных средств. В принципе, самодельное оборудование не очень отличается от профессионального, но имеет менее развитый функционал.

При холодной работе не стоит забывать о том, что понадобится весьма серьезная физическая подготовка. Помимо выносливости, понадобятся такие инструменты, как:

  1. Сварочный аппарат.
  2. Болгарка.
  3. Молот.
  4. Наковальня.
  5. Различные обрабатывающие инструменты.

Для работы сварочным аппаратом потребуются навыки сварщика. Так как кованые изделия чаще всего требуют аккуратности и прочности, навыки специалиста должны быть далеко не на начальном уровне.

При работе с болгаркой также потребуется немалый опыт. Ведь это довольно опасный инструмент, если обращаться с ним неправильно. А также не следует забывать о технике безопасности и надевать защитные очки.

Молот и наковальня — это главное при работе с коваными элементами. Всегда потребуется что-то поправить или выпрямить при неправильном гибе.

К обрабатывающим материалам можно отнести щетки, наждачки, напильники и другое. Чтобы ваши элементы выглядели аккуратно и красиво, каждый сварочный шов следует хорошо обрабатывать.

Сегодня все чаще дачные участки используются не в качестве источника дохода, а в качестве того укромного уголка на лоне природы, в котором можно отдохнуть душой и телом, насладиться пением птиц и вдохнуть ароматы цветов. Приусадебный участок стремятся обустроить так, чтобы он приносил эстетическое удовольствие. Художественная ковка своими руками призвана стать одним из вариантов декорирования пространства и реализации творческого потенциала.

Соответствие стилей

Кованые беседки, лавочки, арки и мостики пользуются огромной популярностью, так как с их помощью можно привнести разнообразие и свежие нотки практически в любой ландшафтный дизайн. Эти элементы декора позволяют своим авторам воплотить в жизнь разнообразные творческие задумки и фантазии.

Однако не следует забывать и о стилевом соответствии, которое необходимо тщательно соблюсти. Выбранные образцы кованых изделий никоим образом не должны выпадать из общей стилистики пространства и расположенных на нем строений. Необходимо тщательно изучить выбираемые образцы художественной ковки. В противном случае выбранный элемент может не вписаться в общую картину и выглядеть инородным, даже если сам по себе он весьма красив.

Как правило, кованые изделия очень хорошо сочетаются практически с любым типом ландшафтного дизайна. Французские парки и английские газоны легко приемлют этот стиль, более того, такие изделия подчеркивают их элегантность, а порой и вычурность. Для российского стиля оформления приусадебных участков такие элементы декорирования так же свойственны, как, собственно, и для итальянского колорита с мраморными бассейнами и фонтанами.

Важную роль здесь играет непосредственно орнамент, а также количество кованых элементов в нем. Обилие всевозможных мелких деталей, замысловатый и пышный дизайн подойдет далеко не каждому стилю. Стиль барокко подойдет для участка с большой территорией, на котором дом и другие строения выполнены в том же стиле. В то же время для легкого и утонченного изделия нет особых ограничений. Оно органично вписывается в любой дизайн.

Виды кованых изделий

Наиболее распространенными изделиями, которыми принято украшать приусадебную территорию, выступают:

  1. Ограды и калитки. Они выглядят особенно элегантно, а иногда даже роскошно. Однако на них возложена нелегкая миссия: наряду с эстетическими функциями они также должны выполнять и функцию защиты.
  2. Мебель для сада (полностью, или же с отдельными коваными элементами) — ее эстетические качества наряду с прочностью и долговечностью не оставят равнодушными даже самых искушенных ценителей красоты и элегантности.
  3. Мостики в саду, украшенные ажурными гнутыми узорами, смотрятся очень изящно, утонченно и аристократично. При наличии на участке ручья или альпийской горки, а также иной экзотической растительности такой элемент как мостик будет выполнять не только декоративную, но и защитную функции.
  4. Лестницы и всевозможные опоры смотрятся весьма изысканно, выступают украшением крыльца и террасы.
  5. Арки и перголы. В наше время они используются не только с целью создания укромного тенистого участка, в котором можно отдохнуть и насладиться прохладой в жаркий летний день. Довольно часто они выступают как самостоятельный архитектурный элемент. Они могут быть украшены розовыми кустами и обвиты виноградными лозами. То есть они также выполняют несколько функций одновременно: эстетическую и практическую.
  6. Мангалы. Какой же отдых на природе без шашлыка? Но не все мангалы органично вписываются в окружающий дизайн. На помощь здесь как раз приходят кованые мангалы, которые придают необычайный колорит и уют окружающему пространству. Здесь можно проявить всю свою фантазию, ведь процесс художественной ковки предусматривает разнообразие форм и замысловатость сюжета.
  7. Садовые светильники станут изюминкой дизайна приусадебного участка. Всевозможные фонари, украшающие стены дома и расположенные вдоль дорожек, создадут романтический настрой и привнесут гармонию в окружающее пространство.
  8. Беседки и навесы. Их обычно размещают в некотором отдалении от дома или же вблизи водоема. Они служат своеобразной зоной отдыха или уединения. Воздушное и легкое строение навевает ощущение праздника и настраивает на оптимистичный лад. Разнообразные навесы и козырьки призваны не только защищать от дождя и снега, но и вносить свой вклад в создание общей архитектурной композиции.
  9. Аксессуары. Цветочные стойки, кованые статуэтки, держатели для зонтов, садовые светильники, дверные молотки и другие предметы, несомненно, привнесут краски в серые будни. Тем более что эти аксессуары и многое другое можно сделать собственноручно.

Но так ли легко сделать кованое изделие своими руками в домашних условиях?

Разновидности ковки

Многие полагают, что собственноручное создание кованых изделий практически невозможно. Другие же считают, что ничего сложного в этом нет, ведь кузнечное дело существует уже очень давно и наши предки им успешно занимались. Однако для того, чтобы изготовить даже самый незамысловатый кованый элемент своими силами, необходимо иметь определенные навыки и, желательно, опыт в этом непростом деле. Кроме того, не обойтись без специальных орудий труда и знания свойств различных металлов.

Горячая ковка — это трудоемкий и тяжелый процесс, который осуществляется на кузнях, и в домашних условиях он неприменим.

Не имея специальных условий, подойдет аналог горячей ковки — художественная ковка.

Процесс изготовления изделия

Необходимо будет создать металлическую сварную конструкцию, используя металлопрокат либо металлопрофиль. Впоследствии ее украсят детали художественной ковки. Потребуются:

  • источник электричества;
  • ровная поверхность, подходящая для сборки изделия;
  • болгарка с металлическими щетками, а также отрезными и зачистными кругами;
  • маркер;
  • молоток;
  • две шпильки;
  • нетянущаяся веревка;
  • сварочный аппарат;
  • маска;
  • перчатки;
  • электроды.

Металлопрокат лучше использовать маленького сечения, так как его легче будет согнуть без использования специального нагрева. Следует заранее выбрать рисунок. Не стоит выбирать слишком сложные эскизы. Поскольку очень тяжело работать с таким материалом, как металл, особенно делая это впервые. Металл следует покупать с запасом (небольшим), заранее просчитав потребность в нем. Следует учесть, что длина стандартного металлического прута — 6 метров.

Обработать металл лучше всего сразу же, иначе потом это совершить будет гораздо сложнее. Его необходимо в первую очередь очистить от ржавчины, используя для этого металлическую щетку, надетую на болгарку.

Затем необходимо будет собрать рамку, используя для этого процесса ровную поверхность. Рассчитывать ее размер следует по внешним поверхностям. Сварной шов будет у каждого из углов рамки. Сначала нужно прихватить одну из сторон во избежание перекоса рамки. Несколько капель сварки необходимо капнуть на нижний и верхний углы, затем выровнять диагональ путем постукивания по неприваренным углам. После чего свариваем остальные два угла.

На заранее подготовленную ровную поверхность наносится рисунок в масштабе 1:1. С помощью веревки измеряем элементы рисунка, прикладывая ее к каждому из них, как к трафарету. Таким образом, узнаем длину, на которую необходимо будет порезать металлические пруты.

Для деформации заготовок понадобится следующее приспособление: две шпильки необходимо приварить на расстоянии 2—3 см друг от друга. С их помощью и с использованием молотка можно выгибать железные пруты, при этом ориентируясь на трафарет.

Когда пруты уже изогнуты, следует разложить и собрать рисунок на трафарете. Если присутствуют лишние детали, их следует обрезать. После чего изделие сваривается поочередно с обеих сторон. Дефекты и изъяны после сварки нужно аккуратно зачистить. Купленные заранее декоративные кованые элементы, которые украсят основу, привариваем на предназначенные для них места. В местах сварки снова производим зачистку.

Для грунтовки лучше всего использовать белый грунт, поскольку на нем видны все огрехи. Краска должна обладать теми же свойствами, что и грунт. Искусственное состаривание или позолота придаст особого шика изделию, которое внешне будет очень похоже на кованое.

У тех же, кто в этом деле уже «набил руку», изделия получаются просто великолепными.

Уход за коваными изделиями

Кованые изделия, как и любые другие, нуждаются в уходе. Располагаясь на улице, они подвергаются разнообразным воздействиям окружающей среды, что негативным образом сказывается на их внешнем виде. Их желательно окрашивать один раз в 2−3 года. Обязательно необходимо смазывать трущиеся детали ворот, качелей и калиток. Таким образом, они прослужат гораздо дольше.

Подводя итог, следует заметить, что все гениальное просто, как гласит известная пословица. Если возникает желание собственноручно украсить свой приусадебный двор, следует как можно быстрее воплощать его в жизнь. Кованые изделия, созданные своими руками, помогут создать уютную и дружественную атмосферу, привнесут яркие краски в повседневную жизнь.

Очень популярными благодаря своей красоте и изысканности давно стали изделия из металла, сделанные при помощи ковки. Такие декоративные элементы достаточно дорогостоящие и не всегда есть возможность заказать себе все желаемые украшения в интерьер или загородный дом. Но, помимо горячего вида ковки, которая нужна для того, чтобы создавать металлические декоративные конструкции, есть холодная ее разновидность. Последний вариант можно реализовать самостоятельно, для этого понадобиться соорудить станок для холодной ковки своими руками, после чего можно будет приступить к реализации всех задумок и идей.

Станок для ходолной ковки своими руками

Разновидности станков

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

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

Устройство Краткое описание
Твистер При помощи такого устройства происходит закручивание металла, формирование спиралей и завитков, имеющих узкую сердцевину.
Станки торсионного типа При помощи такого станка происходит закручивание прутов винтового типа, а также возможно изготовление спиралей большой величины и филаментов (корзинок, фонариков и луковиц).
Инерционно-штамповочные станки Предназначаются для того, чтобы изготавливать соединительные части меду декоративными составляющими, делать узорные наконечники и различный мелкий рисунок и рельеф.
Станки для гибки Существует несколько разновидностей таких станков: нажимного, протяжного и комбинированного типов. Первая разновидность нужна для того, чтобы получать волнообразные изгибы или зигзагообразно изогнуть прут. Протяжная разновидность востребована, когда необходимо изготовить кольцо, завиток или спираль, имеющую широкую сердцевину. Используя комбинированную разновидность можно соорудить любой из перечисленных элементов.

Справка: очень часто в некоторых источниках можно встретить название станков, предназначенных для кручения также как и для станков, которые делают навивку — твистеры. Однако это не совсем верно, станки, которые закручивают металл – это станки торсионного типа.

Видео по изготовлению станока для холодной ковки своими руками.

Отличия холодной ковки

Существует такое понятие как «штамповка», которое иногда путают с холодным типом ковки. Сама же холодная ковка имеет 2 принципа, по которому может происходить этот процесс. В таблице указаны различия процессов.

Процесс Описание
Штамповка Процесс штамповки можно описать как выдавливание определенных фигур при помощи пуансона, который работает при высоком уровне давления. Примером процесса штамповки служит алюминиевая банка. Нагрев металла при этом не используется. Возможность применить такую технологию дома вряд ли возможно, поскольку невозможно создать для этого необходимые условия.
Холодный тип ковки (наклепывание) Такая разновидность холодной ковки, по сути, есть наклеп, а именно проводится в процессе определенное число ударов очень большой силы, что позволяет структуре металл изменяться и становиться необходимых параметров по размеру и форме. Такая манипуляция проводится при помощи молота, который также можно соорудить своими руками.
Холодный тип ковки (гнутье) Иная разновидность – это гнутье. При такой технологии металл по структуре остается прежний, не меняя своих характеристик. Этот тип ковки возможен для использования дома, для него лишь нужно заняться созданием станка для холодной ковки своими руками.

Ковкой холодного типа, которая проводится по принципу гнутья заниматься довольно просто, особенно если имеется специальное оборудование стационарного типа, которое облегчает существенно процесс. Преимуществом такой разновидности является и то, что собрать практически любой станок для холодной ковки своими руками можно без больших затрат на это.

Видео обзор ручного станка для ковки металла

Устройство станков для ковки по холодному типу

Каждое приспособление для того, чтобы можно было заниматься холодной ковкой, имеет свои особенности и параметры. Чтобы беспрепятственно можно было сделать станок для холодной ковки своими руками, необходимо разобраться, что представляет собой каждый из них.

Станок Устройство
Гибочные станки Конструция этого устройсвта такова, что при помощи изменения роликов и клиньев меняется размер волн и изгибов. Им возможно изгибать прутья до 16 мм. Единственный нюанс этого устройства- его нельзя сделать самостоятельно, потому как требуется обрабатывать и вытачивать много деталей точного размера. Стоимость такого приспособления невелика.
Твистер Работает агрегат благодаря оснащению его специальным шаблоном, к которому придавливается обрабатываемый кусок металла. Давление при этом должно быть очень большим, поэтому те, кто работают на твистере, должны обладать достаточной силой для этого. Кроме этого, сохранность самого шаблона обеспечена наличием упорного рога (концевого). Что касается серединного рога, который иначе назван обводящим, то его следует делать таким образом, чтобы он мог менять свое положение и быть в нем зафиксирован. От этого зависит эффективность работы, особенно для тех, кто приступает к процессу впервые.
Основание с проставками Такой агрегат позволит сделать узоры абсолютно любых вариаций. Сама по себе конструкция очень проста и представляет собой пластину из прочного и надежного материала, в которую вкручены проставки на определенном расстоянии. Для таких целей можно использовать болты с размерами от м8 до м24. Толщина металла при этом зависит только от мастерства того, кто работает на станке. В основном такое приспособление хорошо подходит для металла с толщиной 6 мм.
Улитки Станок-твистер С воротом Такая установка представляет собой пластину-основу, на которой находится специальный виток. Такой виток используется в качестве шаблона для будущего изделия. Особенность станка в том, что «улитка»-шаблон разделена на несколько частей, которые закреплены между собой при помощи специальных соединительных элементов, что позволяет во время работы шаблону варьировать по форме, чем и создаются различного рода волны и изгибы. Минусы в такой конструкции тоже есть, поскольку для того, чтобы изготовить такой станок для холодной ковки своими руками необходимо подбирать очень прочный материал, которой не согнется со временем. Также продумывать соединительные петли, которые достаточно уязвимы, учитывая величину силы, с которой происходит весь процесс сгибания металла.
Рычажного типа В таком типе станка «улитка» шаблон прикреплен очень прочно к основанию. Производительность у него за счет такого факта меньше, однако, надежность больше. при помощи специального рычага осуществляется прижим металлической пластины к шаблону, одновременно в процессе необходимо перемещать передвижной ролик. Чтобы сделать такой станок для холодной ковки своими руками можно использовать стальной материал, который отличен свей прочностью, а ролик можно выполнить из обычного роликового подшипника. В целом конструкция схожа с трубогибом.
Торсионный станок Такое устройство хорошо поможет в винтовом скручивании прутьев. Такой станок делается из основы цилиндрической формы из металла и двух крепежных и одновременно скручивающихся элементов. Желательно оснастить такую конструкцию специальной парой лап, которые не будут давать обрабатываемому металлу гнуться не так как необходимо. Принцип работы на станке таков, что прут помещается в удерживающие его элементы, с одного конца зажимается, а с другого конца с помощью вращающегося шпинделя закручивается до нужного размера винтовой волны.

Оснащение электроприводом торсионного станка для холодной ковки

Для того, чтобы повысить не только эффективность работы на агрегате для холодной ковки, закручивая в винтовую волну прутья, но и увеличить скорость, а также обеспечить стабильность и не подвергаться переутомлению, можно установить привод электрического типа.

Работая вручную достаточно непросто сделать все элементы декорирования из металлических прутьев одинаковыми, поскольку равномерность вращательного момента при такой ситуации будет сильно варьировать. Для того чтобы избежать ошибок при изготовлении изделий можно воспользоваться:

  • полуосью от автомобиля, которая установлена на ведущем мосту;
  • также понадобится зубчатая пара дифференциала;
  • для защиты стоит воспользоваться кожухом.

Из перечисленных приспособлений можно соорудить электрический привод к торсионному станку. Такой двигатель лучше чтобы не превышал показатели мощности в 900 об/мин и 3 кВт.

Построение завитка для станка своими руками

Прежде чем приступать к созданию станка для холодной ковки своими руками необходимо уметь рассчитывать параметры шаблонной спирали, потому как специальных программ для таких целей практически нет. Такой шаблон должен быть не только грамотен со стороны технической, но еще и иметь привлекательный вид.

В основе расчетов такого шаблона положена логарифмическая спираль. Некоторые нюансы при построении можно выделить в следующий список:

  • начало построения берется в точке R0;
  • радиус поворота будет равен фиксированному углу;
  • показатель длины такого угла должен быть умножен на расхождение витка;
  • расхождение в стандартном варианте в основном берется равное 1,2;
  • для простоты расчетов, а также сохранения точности угол изгиба лучше всего брать угол в 45 градусов;
  • если есть необходимость построить шаблон, который будет иметь более плотную спирать, то следует прибавлять к величине радиуса 8ую часть (s) единичного расстояния от спирали;
  • что касается r0, то он должен быть равен по величине поперечного сечения размера диаметра, которым обладает заготовка для спирали.

Важно: r0 может принимать любое значение, все зависит от того, каких характеристик для заготовки металл используется, а именно от его плотности.

Учитывая все нюансы можно приступать к изготовлению «улитки»-шаблона, для этого лучше всего уметь решать уравнения, имеющие кубическую степень и выше. Точной формулы для расчетов такого устройства не имеется, но то, которое позволяет добиться оптимального результата, есть. Последовательность при построении спирального шаблона может быть такой:

  • первостепенно определяется начальная точка r0;
  • витки, которыми будет обладать шаблон, берутся произвольно, их количество может быть любым;
  • используя табличные данные, следует произвести расчет поперечника (b), при этом следить за тем, чтобы он был меньшим по ширине в проеме под шаблон;
  • пользуясь формулой, проводится расчет радиуса R;
  • последний шаг – это перенос всех полученных точек в соответствии с масштабом, после чего можно приступать непосредственно к построению. В процессе допустим подгонять пользуясь аналогичной формулой радиус R в окончательном варианте.

Справка: если появится необходимость провести расчеты промежуточных значений, то делается это в соответствии с геометрической пропорцией.

Сооружение станка для холодной ковки

При составлении чертежа для дальнейшего создания шаблона для станка лучше всего позаботиться о том, чтобы он имел максимальное количество различных вариаций касаемо изгибов и волн. Имея такие заготовки можно создать станок для холодной ковки с множеством сменных насадок, что будет давать возможность изготавливать различные узоры и вензеля.

Последовательность действий при создании устройства:

  • Изначально понадобиться металлическое полотно, размер которого будет зависеть от количества узоров, размещаемых на нем. Размещать сами шаблоны следует таким образом, чтобы было место для изготовления изделий, потому как в процессе материал с насадок может смещаться из-за нехватки места. Также при недостаточном удалении друг от друга шаблонов, могут возникнуть осложнения в работе.
  • Что касается самих вариаций шаблонов, то они могут быть как простыми, так и содержать не один поворот вензеля. Можно сделать подобную улитку лемешного типа и продумать конструкцию изгибов в разобранном и собранном состоянии. При этом стоит быть внимательными при подборе материала для фиксации раздвигающихся частей – он должен быть максимально прочным.
  • Смену насадок можно обеспечить, сделав прорезь прямоугольной формы, в нее можно будет вставлять сменные шаблоны для ковки. Прикреплены они все должны быть к металлическим пластинам, имеющим форму прямоугольника. Крепление таких насадок обеспечено будет при помощи болтов.

Видео инструкция

Сборка устройства

Такой вариант станка используется для примера по причине его простоты. Зная основные принципы и последовательность конструирования оборудования, его можно модернизировать по своему желанию. Чтобы собрать все части оборудования в единое целое, необходимо будет воспользоваться:

  • дрелью с твердосплавным типом сверл;
  • аппаратом для сварки;
  • пилой, разрезающей металл, либо ножовкой;
  • металлическим полотном выбранного размера;
  • круглой трубой из металла;
  • прутом металлическим;
  • разной величины подшипниками;
  • болтами размером м8.

Чтобы собрать станок для холодной ковки своими руками необходимо воспользоваться проверенной последовательностью действий:

  1. Изначально необходимо собрать стойку, которая будет служить опорой. Для этого все ее составляющие (отрезы трубы одинакового размера и сочленения между ними с верхнего и нижнего краев) необходимо соединить в единое целое. Конструкция по внешнему виду может напомнить табуретку. Соединение проводить при помощи аппарата для сварки, а нарезаются отрезки пилой.
  2. Следующим шагом является нарезка листов из металла. Должны получиться круги равных диаметров и четыре треугольника, имеющих равные стороны. Элементы треугольной формы необходимо приварить на низ соединенной конструкции труб таким образом, чтобы подучилось нечто подобное пирамиде. Основание, которое имеет более широкую площадь необходимо приварить в центральной точке вырезанной окружности.
  3. Четыре планки, которые расположены горизонтально необходимо присоединить к кругу с уже приваренным элементом. Произвести это следует, используя болты, для этого понадобится дрель, чтобы проделать отверстия.
  4. Следующий шаг – сооружение рукояти. Чтобы это сделать нужно воспользоваться двумя прутьями различной длины. Определить их размеры можно, соотнеся их с диаметром круга. Один прут должен быть соизмерим с диаметром, другой немного превышать его размер. Сгибая первый прут, следует соблюдать угол в 30 градусов при этом. Оба прута после этого приварить друг к другу, после чего в нижнюю часть вварить еще один прут. Также должна быть перемычка между первыми двумя отрезками, к которой присоединяется сваркой рычаг, который должен сохранять направление в сторону сооружения из прутьев.

Подшипник для будущей вариабельности направлений в устройстве необходимо прикрепить к концу присоединенного рычага, а также к отрезку, находящемуся внизу конструкции. Верхний отрез служит креплением для катушки из металла, устанавливать которую необходимо горизонтально – она дает возможность загибать металл. С нижней стороны отрезка, где имеется свободный конец, следует проделать отверстие, равное по диаметру размеру сечения трубы.

  • Последнее действие в алгоритме действий при сооружении станка для холодной ковки своими руками будет соединение сконструированной рукояти с частью устройства похожей на «пирамиду». Фиксация этих элементов после одевания рукояти производится гайкой широкого диаметра, к которой предварительно необходимо приварить металлический круг, который позволит крепить сам шаблон для станка. Далее «улитка»-шаблон присоединяется сваркой.
  • Кто решил всерьез заняться ковкой и сделать станок для холодной ковки своими руками, следует быть очень скрупулезными на этапе создания чертежей и расчетов. В остальном процесс создания достаточно прост, а разобравшись в принципе конструкции оборудования, можно придумывать ему различного рода вариации, которые помогут совершенствовать изделия.

    Как изготовить своими руками кованые декоративные элементы? — moyakovka.ru

    Ажурные изделия из металла во все времена ценились высоко благодаря неповторимости каждого образца. Умение обрабатывать металл всегда оставалось почти магическим искусством, доступным немногим и только после нескольких лет тяжелого обучения. Кузнеца часто считали колдуном или, как минимум, имеющим связи с потусторонними силами.

    Схема кованых ворот.

    В нынешнее время отношение к мастерам изменилось, но их произведения ценятся дорого. Овладение навыками декоративной ковки — не очень сложный процесс, а результатом его может стать как новое хобби, так и серьезный бизнес. Для самостоятельного исполнения различных элементов из прутка и труб разного профиля потребуется не очень сложное оборудование, которое вполне доступно для приобретения в специализированных магазинах. Профессионалы же некоторые инструменты делают и своими руками, в зависимости от потребностей.

    Что такое горячая и холодная ковка?

    Рисунок 1. Таблица определения марки стали с помощью электрического точила.

    Обработка заготовки из металла и придание ей формы именуют ковкой. Существует две ее разновидности:

    1. Горячая ковка требует нагрева заготовки до температуры около 900°С. При этих условиях сталь становится пластичной; ударами кувалды и молотка-ручника ее можно изгибать, делать тоньше, изменять первоначальное сечение прутка и т.п.
    2. Холодная ковка позволяет производить большинство действий над заготовкой, не нагревая ее. Для работы холодным методом предпочтительнее низкоуглеродистая сталь, которая более податлива, обработка ее производится при помощи специальных станков и приспособлений.

    Кроме стали, для изготовления кованых изделий применяют сплавы меди и алюминия, которые являются достаточно мягкими и легкими для обработки тем или другим способом. Предпочтение, оказываемое черным металлам, диктуется только их доступной ценой.

    Стали для ковки своими руками надо выбирать с содержанием углерода не выше 0,25%, содержание примесей хрома, фосфора и других веществ должно быть минимальным.

    Такой металл наиболее пластичен при обработке, и элементы из него будет легче соединить в готовое изделие при помощи сварочного аппарата.

    Если нет возможности установить марку стали при покупке прутка, то при помощи электрического точила легко определить ее по таблице на рис.1.

    Вернуться к оглавлению

    Какие инструменты потребуются для работы?

    Инструменты для холодной ковки: молот, гнутик, улитка, твистер, волна, объемник и другие.

    Для того чтобы сделать кованые элементы своими руками, требуется ряд инструментов. Для горячей и холодной ковки они значительно разнятся, поэтому рассмотрим их по отдельности.

    1. Инструменты для горячего способа достаточно примитивны. При их помощи обрабатывали металлы и несколько тысячелетий назад:
    • горн — разновидность печи, в которой благодаря поддуву достигается высокая температура. В горне заготовка нагревается до нужной температуры;
    • наковальня представляет собой массивное изделие из закаленной стали. На ее ровной поверхности (наличнике, лице) и производят все операции с нагретой заготовкой. Для формирования кованых элементов с поверхностями сложного профиля используют рог наковальни и вставляемые в ее отверстия подсобные инструменты — шпераки. Они могут иметь различную форму и представляют собой уменьшенный аналог наковальни, служа для ковки мелких деталей;
    • кувалда и молоток-ручник — служат для формирования изделий из металла. Кувалду используют для сильного удара при первоначальной обработке изделия, ее вес — 4-8 кг. Ручник служит для точной работы при доведении изделия до нужной формы;
    • клещи служат для того, чтобы держать нагретую заготовку. Губки их могут иметь различную форму и использоваться для заготовок разного профиля и размера.

    Конструктивные элементы кованого ножа.

    Помимо основных инструментов, в кузнице имеются различные фасонные молотки для изделий особой формы, зубила для рубки металла, оправки для создания нескольких элементов одинаковой формы, воротки и т.д.

    1. Для холодной ковки необходимо сделать или приобрести инструменты, которые позволят изгибать пруток заготовки так, как это нужно мастеру:
    • гнутик — помогает при изготовлении элементов с изгибом;
    • улитка — по сменному шаблону пруток изгибают в виде спирали с разным радиусом;
    • фонарик — помогает сделать кованый элемент «шишка» или «фонарик»;
    • волна — служит для изготовления волнообразных элементов;
    • твистер — на нем заготовку скручивают в продольном направлении;
    • станок для изготовления колец.

    Чтобы изготовить кованые элементы и изделия из них, потребуются еще и болгарка для резки металла, и сварочный аппарат для соединения деталей. В работе будут нужны и металлические линейки, угольники и рулетка.

    Вернуться к оглавлению

    Как изготовить декоративные элементы своими руками?

    Рисунок 2. Таблица определения температуры по цвету раскаленной заготовки.

    При горячей ковке температура металла для обработки должна достигать примерно 800-1200°С. Определить ее можно только по цвету раскаленной заготовки по таблице на рис 2. При меньшей температуре металл будет недостаточно пластичен, а при большей он утратит прочность и заготовка может сломаться.

    1. Вытяжкой называют удлинение детали при уменьшении ее толщины. Вытягивают элемент, нанося удары кувалдой или молотком равномерно по всей поверхности участка, который должен быть вытянут. Подобным образом можно сформировать постепенно заостряющийся к концу кованый элемент — пику.
    2. Разгонку выполняют, ударяя по 2-м сторонам заготовки. Этим приемом пику игольчатой формы можно расплющить и придать ей листовидную форму.
    3. Радиусно изогнутые элементы (волюты, спирали) куются на роге наковальни, на шпераках, с применением гибочной плиты. Гибка на угол производится на кромке наковальни. Когда надо изготовить много одинаковых элементов изогнутой формы, пользуются шаблоном.

    Изогнуть кованый элемент можно, выполняя следующие шаги:

    • нарисовать эскиз волюты, кусок проволоки выгнуть по рисунку;
    • распрямить проволоку и отрубить пруток-заготовку по этой мерке;
    • нагреть его конец до температуры 900°С, выполнить законцовку, т.е. согнуть край прутка;
    • на конце рога или на кромке наковальни выполнить первый завиток;
    • заготовку нагреть по длине и при помощи спиральной оправки изогнуть ее.

    Наковальня: а – рог; б – хвостовик; в – лицо; г – углубление для пробивания отверстий; д – отверстие для установки подкладного инструмента; е – площадка для рубки металла; ж – башмак.

    1. Спиральная оправка представляет собой самостоятельно изготовленный шаблон из изогнутого прутка, приваренный к основанию. При изготовлении элемента нагретую заготовку загоняют между витками шаблона при помощи молотка.
    1. Торсированные (скрученные) детали изготавливают, зажимая конец заготовки в тисках, а другой помещают в вороток и делают им несколько оборотов вокруг продольной оси. Для того чтобы заготовка не изогнулась во время скручивания, ее можно поместить в отрезок трубы подходящего диаметра.

    Вороток представляет собой полосу металла с квадратным или щелевидным отверстием, в которое помещают конец полосы или прокованный в квадрат пруток для торсирования.

    1. «Шишка» или «фонарик» формируется из 2-4 тонких прутков. Их концы сваривают вместе, проковывают в квадрат и зажимают в тисках, другой конец крутят воротком, пока не получится жгут. Его немного раскручивают, разъединяя прутки, и наносят по торцу несколько ударов, расширяя элемент.

    Холодная ковка подразумевает использование этих же приемов, но без нагрева заготовки. Для облегчения обработки холодного металла применяют различные механизмы, о которых говорилось выше. Торсирование и изгибание прутка, вытяжку и разгонку (раскатку) производят на соответствующих станках. При использовании механизмов с электродвигателем участие мастера сводится к нажатию кнопки и регулированию процесса.

    https://moyakovka.ru/youtu.be/eO3dqHbirkc

    Готовые элементы размещают на плоскости согласно эскизу кованого узора и сваривают в нужных местах. Места сварки зачищают напильником. Можно дополнительно декорировать их хомутками из полос стали. Собранное изделие грунтуют и окрашивают для защиты от коррозии.

    Холодная ковка своими руками как отдельный вид искусства

    ПОДЕЛИТЕСЬ
    В СОЦСЕТЯХ

    Холодная ковка своими руками – метод формирования изделий из металла под давлением. Данный способ заключается в том, что металл не нагревается перед деформацией, а изгибается с помощью специальных станков. Кованые узоры украсят ограждения сада, перила лестниц, окна или входные двери. Простота и дешевизна позволят любому человеку быстро освоить процесс и самостоятельно воплотить в жизнь свои идеи.

    Методом холодной ковки можно создавать невероятно красивые изделия

    История возникновения кузни: описание холодной ковки

    Ковка – это процесс обработки металла для придания ему желаемой формы, превращения заготовки (болванки) в продукт. У людей, которые незнакомы с особенностями работы по металлу, слово «кованый» ассоциируется с кузней, где болванку разогревают от 800 до 1000°С и обрабатывают молотом для придания формы. Но в быту чаще используются предметы, сделанные путем холодной ковки. Кастрюли, чайники, узоры на воротах и дверях, металлические подставки выполнены путем деформирования металла под давлением без предварительного нагрева.

    Красивые кованые элементы можно создавать даже в домашних условиях без наличия специального дорогостоящего оборудования

    Холодная ковка – более легкий, безопасный и эргономичный способ обработки, чем горячая. Главные преимущества:

    • оборудование для холодной ковки металла дешевое и эргономичное;
    • небольшая трудоемкость;
    • быстрое обучение работе, низкие требования к квалификации;
    • возможность создания уникального орнамента из базовых элементов.

    Минусом является ограниченность рабочих поверхностей и материалов: прутьев, листов и пластин.

    Холодная ковка — один из древних методов обработки металла

    Ручная холодная ковка исторически старше, чем горячая. Первые изделия обнаружены в Египте и Месопотамии и датируются 4-3 тысячелетием до нашей эры. Изначально использовалась руда, которая поддавалась деформации после удара камнем. Холодная ковка применялась для изготовления украшений из золота. Мягкий металл было удобно обрабатывать каменными молотками. Самое древнее изделие найдено в Египте, оно изготовлено 8 тысяч лет назад.

    Спустя несколько столетий, наблюдая за вулканами, люди узнали, что благодаря высокой температуре придавать металлам форму намного легче. Начали строить доменные печи – появилась профессия кузнеца. Каменный век сменился железным, в быт людей вошли не только украшения, но и посуда, оружие, садовые инструменты. Принцип работы кузни сохранился до сих пор, но оборудование для холодной ковки было модернизировано.

    Используя современное оборудование можно создавать изделия с большим количеством кованых элементов

    Базовые инструменты для холодной ковки в домашних условиях

    Создание уникального изделия всегда начинается с расчетов материала и разработки подробного плана работы. Легче всего продумать ходы, создавая эскизы кованых изделий в масштабе, записывая размеры и подбирая нужные инструменты. Особого внимания заслуживает выбор материала. Металл должен быть прочным, но легко изгибаться.

    Важно! Закаленные листы или прутья использовать нельзя. Под воздействием перепада температуры структура металла меняется, он становится хрупким и может сломаться под давлением.

    Существует два вида ковки металла своими руками – вальцовка (работа с прутьями) и штамповка (выдавливание листов под прессом). В домашних условиях чаще используется первый вариант. Для прессования листов нужно сделать специальную заготовку для деформации. Распространенные инструменты для вальцовки: гнутик, улитка, твистер, волна и фонарик.

    Элементы холодной ковки можно использовать для украшения лестницы

    Гнутик – базовый инструмент, применяется для изгибания прутьев под разными углами. Спиральные элементы холодной ковки закручиваются с помощью улитки. Для формирования лучше всего выбрать прутья диаметром 10-12 мм. Выбор слишком толстого материала может существенно усложнить работу мастера.

    Станок твистер используют для скручивания прутьев по продольной оси. Волна, соответственно, предназначена для создания волнообразных элементов. Инструмент фонарик применяется для работы сразу с несколькими прутьями. Они устанавливаются на оснастку и сгибаются путем вращения рычага.

    Оборудование для вальцовки в домашних условиях

    Приспособления для холодной ковки своими руками можно купить или сделать самостоятельно из подручных средств. Изначально нужно создать 2-3 базовых верстака для обработки одного прута. Конструкция и сложность изготовления зависят от типа выполняемой работы. Тщательное изучение процесса позволит сделать оборудование самостоятельно.

    Для создания сложных кованых изделий понадобится не один верстак

    Гнутик: какие изделия можно создать с его помощью

    Чертежи гнутика для холодной ковки своими руками создавать необязательно. Достаточно один раз посмотреть на принцип работы, чтобы самостоятельно сделать инструмент. Станок представляет собой стальную оснастку, которая разделена на три части. Средний элемент (поводок) подвижный, на нем закреплен центральный валик (клин), который сгибает прут. На боковых пластинках валики делаются сменными и вставляются в паз. Выбирая разный диаметр, можно варьировать угол изгиба прута или пластины. Сверху на поводке закрепляют рычаг, который приводит конструкцию в движение.

    Обратите внимание! Изгиб прута требует большого усилия, поэтому закрепление верстака на подвижную опору приведет к неправильному сгибанию и затруднит работу.

    Валики должны свободно вращаться в отверстиях, что уменьшит силу, которую нужно приложить для изгиба пластины. Пазы для валиков можно просверлить в нескольких местах симметрично друг другу. Это позволит быстро перемещать детали, варьируя нужный угол сгибания.

    Гнутик помогает сгибать металлические прутья под любыми углами

    Механизм изгибания металла гнутиком:

    • пластина или прут устанавливается между валиками;
    • тисками центральный валик прижимается к металлу;
    • путем вращения рычага пластина перемещается вдоль валика, приобретая заданный изгиб.

    Для удобства под центральный валик ставят лимб (ленту с делениями, показывающую высоту угла). Он используется для изготовления с высокой точностью деталей, которые должны идеально соответствовать друг другу.

    Инструмент вальцовки гнутик довольно прост в использовании

    Улитка: простой инструмент для создания завитков

    Второе название – кондуктор для холодной ковки своими руками. Для изготовления необходимо ознакомиться с процессом сгибания, например, посмотреть видео ковки. Тогда сама конструкция не вызовет вопросов и окажется легкой для повторения. Верстак представляет собой станину, на которой стоит главная матрица или спиральный модуль. В улитку загоняется прут и обходится металлическим роликом, прижимаясь к дуге. Каркас должен быть сделан из металла, так как дерево после длительного напряжения быстро разрушается. Для этой цели подойдут металлический уголок, толстостенная труба или швеллер.

    Станок рассчитан на две столешницы. Одна выполняет функцию опоры и принимает на себя большую часть давления, а на второй размещается форма улитки. Вырезаются два круга толщиной не менее 5 мм. Первая часть устанавливается на каркас. Сверху намечается центр круга, приваривается трех- или четырехстворчатая ножка для распределения нагрузки.

    Верхняя часть улитки, на которой сгибается металл, называется модуль. Он может быть статичным или наборным.

    Инструмент улитка позваляет создавать из кованого металла завитки

    Статичный модуль – это приспособление для холодной ковки, предназначенное для выгибания однотипных деталей узора. Изменять радиус или угол изгиба нельзя. Перед началом формирования модуля на столешнице рисуется разметка. Из металлических пластин (толщиной не меньше 0,6 мм) набирается улитка и приваривается.

    Наборной модуль состоит из нескольких частей. Его использование является самым распространенным для художественной ковки своими руками, так как позволяет создавать элементы разного радиуса. Изначально на столешнице рисуется разметка деталей и рассчитываются пазы. Из толстого металла вырезаются съемные части улитки. Отверстия для закрепления на столешнице нужно прорезать только посередине. В противном случае напряжение распределяется неравномерно и паз быстрее ломается.

    Модуль для ковки своими руками можно сделать сменным. На металлический круг приваривается конструкция необходимого радиуса. Пазами или болтами она прикрепляется к столешнице. Для изготовления элементов разного диаметра делают несколько модулей, которые можно использовать на одном станке.

    Наборной модуль позволит создать из кованого метала завитки различного радиуса

    Между столешницами нужно закрепить вращающийся вал и рычаг. Необходимо, чтобы расстояние между роликом и модулем было не меньше 2 см, а ход вала должен выходить за пределы столешницы. На ручке рычага устанавливают подвижный элемент для регулировки радиуса хода ролика.

    Волна: как создать и пользоваться этим инструментом

    Волна – инструмент для ковки линий по типу синусоиды. Вытачивается два валика по заданным размерам. Первый ролик – статичный (вокруг него будет выгибаться прут), он фиксируется на опоре. Второй – ведущий, он закреплен на рычаге и вращается при соприкосновении с поверхностью. Между валами образуется давление, которое действует на металл и заставляет его изгибаться.

    Статичный валик можно выточить в форме ступенчатой пирамиды. Таким образом радиус волны можно будет изменять, перемещая рычаг и прут выше на деление. При использовании такого станка одну сторону всегда нужно удерживать, чтобы не повредить изгиб. Для более точного повторения формы волны вытачиваются два статичных валика, один из которых удерживает прут в нужном положении, не допуская дальнейшего деформирования, а на втором проводится сгибание.

    Сделать прут волнообразным поможет инструмент «Волна»

    Фонарик и твистер: особенности данных станков

    Фонарик – это оборудование холодной ковки для работы с несколькими прутьями и создания объемных корзинок. Чтобы не конструировать станину, для закрепления инструмента можно использовать обычные тиски. Инструмент состоит из трех частей: двух матриц и валика. Матрицу можно сделать из крепкого, желательно закаленного металла шириной 4-5 см.

    В каждой матрице вытачивается центральное отверстие, в которое монтируется валик. По бокам делают пазы для установки прутьев. Вторая матрица должна свободно перемещаться вдоль рычага, так как при деформации расстояние между рабочими поверхностями уменьшается. При вращении рычага прутья сгибаются по спирали, образуя конструкцию, похожую на фонарик. Изделия из металла своими руками, которые состоят из нескольких прутьев, закрепляют сваркой.

    Подобную конструкцию имеет станок твистер. Однако вместо вала в матрицу вставляется прут, который прижимают пластиной или болтами. Между ними нужно установить подвижный элемент, при вращении вала подающийся вперед. Прут скручивается по продольной оси, образуя симметричную спираль.

    Создавать кованые элементы можно используя инструменты фонарик и твистер

    Важно! Ходовая матрица с каждым вращением должна приближаться к статичной. Если она будет закреплена в одном положении, мастеру придется прилагать больше усилий для выполнения изгиба прутьев.

    Холодная ковка своими руками под прессом: создание заготовок для формирования изделий

    На кованых ограждениях и заборах часто можно заметить не только геометрические узоры, но и цветы, бабочек, листья и прочие элементы декора. Они также выполнены путем применения техники холодной ковки, но методом вальцовки, а не штамповки.

    Статья по теме:

    Металлические садовые скамейки своими руками: чертежи и фото конструкций

    Подробное описание технологического процесса создания удобной конструкции на основе профильной трубы.

    Объемные кованые изделия своими руками делаются из листовой заготовки. Работа с прессом в домашних условиях менее распространенная, чем вальцовка. Выдавливание листов под прессом может быть как ручное (выбивное и вдавливаемое), так и автоматическое. В домашних условиях дешевле использовать ручную штамповку. Для этого мастеру необходимо сделать несколько заготовок, которые под давлением будут отпечатываться на металлическом листе.

    Чертеж будущего кованого изделия существенно облегчит труд мастера

    Оборудование для ковки металла:

    1. Пуансон (пресс-штемпель или шплинтон) – верхняя часть пресса, она продавливает лист внутрь. Давящая сторона штампа может быть рисующей или гладкой.
    2. Матрица – элемент, который выполнен по форме необходимого объекта. Нанесенный рельеф под действием давления деформирует пластину, придавая ей необходимую форму.
    3. Рычаг пресса – ручка или реле для сближения матриц и регулировки силы пресса.

    Перед началом работы необходимо создать рисунок будущего изделия. Эскизы художественной ковки переносятся на заготовку, она обрезается и стачивается по краям. В качестве верстака для прессования можно использовать обычные тиски. Удобнее всего разместить их в вертикальном положении, чтобы пластина лежала горизонтально плоскости. Таким образом, пластина будет располагаться точно между матрицами и не выскользнет во время вращения рычага.

    Различные типы верстаков позволяют создавать уникальные кованые элементы

    Простую ковку металла в домашних условиях можно выполнить зубилом и молотком. В таком случае зубило выступает как пуансон, наковальня – матрицей, а молоток – рычагом. Для лучшего пропечатывания рисунка под лист можно положить пластину с насечками. Так рельеф будет более четким и красивым.

    Важно! Металл, который используется при штамповке, должен быть мягче, чем пуансон и матрица. В противном случае инструменты быстро сломаются.

    Чтобы сделать элемент «лист», из металлической пластины толщиной 20-30 мм вырезают заготовку нужной формы. На ней карандашом по центру рисуется продольная линия. Боек зубила ставится под углом к этой прямой. После удара по ручке на пластинке отпечатывается линия, похожая на жилки у листочков.

    Методом холодной ковки можно создавать объемные элементы

    Сформировать необходимый объем изделия холодной ковки можно плоскогубцами. Деталь зажимается между тисками и выгибается в нужной форме. Такая работа хорошо подходит для выполнения небольшого количества элементов в целях личного использования. Процесс отбивания рисунка вручную занимает много времени, он довольно монотонный и требует большой точности.

    Штампы для постоянной работы (в виде листьев, лепестков, цветов и т.д.) выгоднее приобрести, так как точное обтачивание двух одинаковых элементов – очень сложный процесс. Основные части вытачивают из болванки или отливают методом горячей ковки. Такая работа требует большого опыта и высокой точности. Пуансон и матрица должны совпадать. При сильном давлении неровности будут отпечатываться на изделии. Если несоответствие очень большое, то пресс раздавит заготовки – и придется начинать работу с нуля.

    Стили и элементы узоров: фото художественной ковки

    Создание красивого узора начинается с эскиза ковки. Мастер должен четко представлять картину, которую он хочет сделать. Изначально рисуется чертеж, рассчитываются материалы, количество необходимых элементов, выбираются станки и оснастки. Для того чтобы изделие смотрелось красиво, лучше сразу выбрать стиль, в котором оно будет выполнено. Пересматривая фото изделий холодной ковки, можно легко заметить, к какому направлению относится узор.

    Красивые кованые изделия могут быть выполнены в различных стилях

    Существует несколько стилей формирования кованого узора.

    Романский стиль характеризуется строгостью и симметричностью. На ограждениях можно увидеть плотное расположение спиралей в одинаковом порядке, детали часто повторяются и однотипны. Это монументальный узор с использованием элемента волюта (С-образно закрученные односторонние завитки).

    Готический орнамент. Мало кто знает, что современные ограждения и заборы чаще всего выполняются именно в этом стиле. Характерная черта – стремление вверх. Прутья заостренные, заканчиваются навершиями в виде стрел, копий или острых шипов. Спиральные элементы, применяемые в этом стиле, называются просечками, и выглядят они как разветвленный в разные стороны стебель. Для разнообразия между прямыми прутьями добавляются фонарики или объемные спирали.

    Изделия в стиле барокко являются наиболее распространенными

    Ренессанс встречается очень редко. В этом стиле заостренные угольчатые элементы практически не используют. Основа – круглые дуги, спирали и волны. Разветвление металлических прутьев украшают листьями или цветами, изящные изгибы приобретают форму восьмерки. Характерные элементы – просечка, спираль, волюта и восьмерка. Стиль очень гармоничен, детали устанавливаются симметрично в виде переплетенных линий.

    Барокко – полная противоположность ренессансу. Стиль ажурный и очень пышный. Используются С-образные спирали, волюты, завитки, изогнутые линии и замысловатые узоры. К плетениям добавляют объемные листья и цветы, создается динамичность формы.

    Рококо. Для этого направления характерно использование тонких прутьев и двусторонних завитков. Рокайльный орнамент создает постоянное движение, отличается филигранностью и объемными узорами. На фото холодной ковки заметны ассиметричность и дробный орнамент. Неприемлемо применение прямых прутьев и плоских решеток.

    Классический стиль позволяет сочитать в себе различные кованые элементы

    Классицизм. Красивый, хотя и простой стиль, который вернул в моду симметрию. Для создания орнамента применяют завитки, просечки, спирали и прямые прутья. В использование вводят еще один элемент – меандр (ломаные линии или изогнутые под прямым углом прутья). В ограждениях всегда строго выдерживается вертикальная архитектоника.

    Ампир характеризуется наличием геометрического орнамента, длинных гладких прутьев. Основной элемент (волюта) видоизменен: удлиненная прямая линия с односторонними завитками на концах. Главное для данного стиля – это строгая простота, симметричная геометрия в сочетании со спиральными элементами.

    Ар-нуво, или модерн, добавил в художественную ковку своими руками биологические мотивы. В стиле не используются прямые линии, только разнообразные изгибы, меандры, завитки и спирали. Симметричность уходит на задний план. Орнамент повторяет силуэт человека или животного, добавляются листья и цветы. Узор построен таким образом, что завитки равномерно перетекают друг в друга по всему орнаменту.

    Красивый кованый узор сложно создать без чертежа

    Если человек начнет работу без предварительного чертежа, он быстро запутается в создании изделия холодной ковки. Каждый узор должен быть максимально продуман, а правки, которые вносятся во время работы, лучше сразу переносить на эскиз, чтобы четко представлять, каким должен быть результат.

    Обратите внимание! Даже при наличии фото кованых узоров нужно делать чертеж и разметку для точного размещения всех деталей.

    Крепление элементов узора: последняя обработка металла

    После того как все необходимые элементы орнамента созданы, начинается его формирование. Внешний вид узора может немного отличаться от эскиза. Чтобы определить возможные ошибки, нужно провести предварительный просмотр. Изначально узор можно выложить на плоской поверхности, не скрепляя его части. Таким образом можно оценить, насколько удалось воплотить задумку в жизнь, а также исправить недочеты в своей работе. Начинать формирование узора без предварительного просмотра результата не стоит.

    Изделия смотрятся более целостно, если элементы соединены с помощью сварки

    Основных видов соединений два:

    • сварочный шов;
    • заклепки (или художественные хомуты).

    Сварочный аппарат полезно использовать в тех местах, где шов соединения можно легко зачистить или он будет незаметен. Для сохранения эстетичности орнамента изделия из холодной ковки можно поставить фигурные заклепки. Они надежно скрепят составные части и дополнят декор.

    Орнамент соединяют постепенно, в зависимости от количества деталей. Изначально скрепляют мелкие элементы, формируют просечки, витые линии и вензеля. Применяют сварку. Шов выравнивают болгаркой, используя зачистной круг толщиной 0,6 см. Он легко обходит изгибы и неровности. Крупные детали соединяют фигурными хомутами. Заклепки ставят симметрично друг другу, чтобы дополнить узор. В завершение работы орнамент обходят зачистным или полировочным кругом.

    Холодная ковка позволяет создавать своими руками красивые и оригинальные изделия

    Художественная ковка не только является бизнесом или работой, но и может быть занимательным хобби. Оборудование холодной ковки своими руками может сделать даже начинающий мастер из подручных материалов. Специалистов по холодной ковке можно смело назвать художниками, так как они создают красивые орнаменты из неотесанных прутьев, труб и листов. Подобные увлечения требуют полной отдачи и немалых затрат. Однако все вложенные средства и старания принесут свои плоды, если они подкреплены желанием создавать прекрасное.

    Как сделать кованые изделия в домашних условиях

    Сегодня все чаще дачные участки используются не в качестве источника дохода, а в качестве того укромного уголка на лоне природы, в котором можно отдохнуть душой и телом, насладиться пением птиц и вдохнуть ароматы цветов. Приусадебный участок стремятся обустроить так, чтобы он приносил эстетическое удовольствие. Художественная ковка своими руками призвана стать одним из вариантов декорирования пространства и реализации творческого потенциала.

    Соответствие стилей

    Кованые беседки, лавочки, арки и мостики пользуются огромной популярностью, так как с их помощью можно привнести разнообразие и свежие нотки практически в любой ландшафтный дизайн. Эти элементы декора позволяют своим авторам воплотить в жизнь разнообразные творческие задумки и фантазии.

    Однако не следует забывать и о стилевом соответствии, которое необходимо тщательно соблюсти. Выбранные образцы кованых изделий никоим образом не должны выпадать из общей стилистики пространства и расположенных на нем строений. Необходимо тщательно изучить выбираемые образцы художественной ковки. В противном случае выбранный элемент может не вписаться в общую картину и выглядеть инородным, даже если сам по себе он весьма красив.

    Как правило, кованые изделия очень хорошо сочетаются практически с любым типом ландшафтного дизайна. Французские парки и английские газоны легко приемлют этот стиль, более того, такие изделия подчеркивают их элегантность, а порой и вычурность. Для российского стиля оформления приусадебных участков такие элементы декорирования так же свойственны, как, собственно, и для итальянского колорита с мраморными бассейнами и фонтанами.

    Важную роль здесь играет непосредственно орнамент, а также количество кованых элементов в нем. Обилие всевозможных мелких деталей, замысловатый и пышный дизайн подойдет далеко не каждому стилю. Стиль барокко подойдет для участка с большой территорией, на котором дом и другие строения выполнены в том же стиле. В то же время для легкого и утонченного изделия нет особых ограничений. Оно органично вписывается в любой дизайн.

    Виды кованых изделий

    Наиболее распространенными изделиями, которыми принято украшать приусадебную территорию, выступают:

    1. Ограды и калитки. Они выглядят особенно элегантно, а иногда даже роскошно. Однако на них возложена нелегкая миссия: наряду с эстетическими функциями они также должны выполнять и функцию защиты.
    2. Мебель для сада (полностью, или же с отдельными коваными элементами) — ее эстетические качества наряду с прочностью и долговечностью не оставят равнодушными даже самых искушенных ценителей красоты и элегантности.
    3. Мостики в саду, украшенные ажурными гнутыми узорами, смотрятся очень изящно, утонченно и аристократично. При наличии на участке ручья или альпийской горки, а также иной экзотической растительности такой элемент как мостик будет выполнять не только декоративную, но и защитную функции.
    4. Лестницы и всевозможные опоры смотрятся весьма изысканно, выступают украшением крыльца и террасы.
    5. Арки и перголы. В наше время они используются не только с целью создания укромного тенистого участка, в котором можно отдохнуть и насладиться прохладой в жаркий летний день. Довольно часто они выступают как самостоятельный архитектурный элемент. Они могут быть украшены розовыми кустами и обвиты виноградными лозами. То есть они также выполняют несколько функций одновременно: эстетическую и практическую.
    6. Мангалы. Какой же отдых на природе без шашлыка? Но не все мангалы органично вписываются в окружающий дизайн. На помощь здесь как раз приходят кованые мангалы, которые придают необычайный колорит и уют окружающему пространству. Здесь можно проявить всю свою фантазию, ведь процесс художественной ковки предусматривает разнообразие форм и замысловатость сюжета.
    7. Садовые светильники станут изюминкой дизайна приусадебного участка. Всевозможные фонари, украшающие стены дома и расположенные вдоль дорожек, создадут романтический настрой и привнесут гармонию в окружающее пространство.
    8. Беседки и навесы. Их обычно размещают в некотором отдалении от дома или же вблизи водоема. Они служат своеобразной зоной отдыха или уединения. Воздушное и легкое строение навевает ощущение праздника и настраивает на оптимистичный лад. Разнообразные навесы и козырьки призваны не только защищать от дождя и снега, но и вносить свой вклад в создание общей архитектурной композиции.
    9. Аксессуары. Цветочные стойки, кованые статуэтки, держатели для зонтов, садовые светильники, дверные молотки и другие предметы, несомненно, привнесут краски в серые будни. Тем более что эти аксессуары и многое другое можно сделать собственноручно.

    Но так ли легко сделать кованое изделие своими руками в домашних условиях?

    Разновидности ковки

    Многие полагают, что собственноручное создание кованых изделий практически невозможно. Другие же считают, что ничего сложного в этом нет, ведь кузнечное дело существует уже очень давно и наши предки им успешно занимались. Однако для того, чтобы изготовить даже самый незамысловатый кованый элемент своими силами, необходимо иметь определенные навыки и, желательно, опыт в этом непростом деле. Кроме того, не обойтись без специальных орудий труда и знания свойств различных металлов.

    Горячая ковка — это трудоемкий и тяжелый процесс, который осуществляется на кузнях, и в домашних условиях он неприменим.

    Не имея специальных условий, подойдет аналог горячей ковки — художественная ковка.

    Процесс изготовления изделия

    Необходимо будет создать металлическую сварную конструкцию, используя металлопрокат либо металлопрофиль. Впоследствии ее украсят детали художественной ковки. Потребуются:

    • источник электричества;
    • ровная поверхность, подходящая для сборки изделия;
    • болгарка с металлическими щетками, а также отрезными и зачистными кругами;
    • маркер;
    • молоток;
    • две шпильки;
    • нетянущаяся веревка;
    • сварочный аппарат;
    • маска;
    • перчатки;
    • электроды.

    Металлопрокат лучше использовать маленького сечения, так как его легче будет согнуть без использования специального нагрева. Следует заранее выбрать рисунок. Не стоит выбирать слишком сложные эскизы. Поскольку очень тяжело работать с таким материалом, как металл, особенно делая это впервые. Металл следует покупать с запасом (небольшим), заранее просчитав потребность в нем. Следует учесть, что длина стандартного металлического прута — 6 метров.

    Обработать металл лучше всего сразу же, иначе потом это совершить будет гораздо сложнее. Его необходимо в первую очередь очистить от ржавчины, используя для этого металлическую щетку, надетую на болгарку.

    Затем необходимо будет собрать рамку, используя для этого процесса ровную поверхность. Рассчитывать ее размер следует по внешним поверхностям. Сварной шов будет у каждого из углов рамки. Сначала нужно прихватить одну из сторон во избежание перекоса рамки. Несколько капель сварки необходимо капнуть на нижний и верхний углы, затем выровнять диагональ путем постукивания по неприваренным углам. После чего свариваем остальные два угла.

    На заранее подготовленную ровную поверхность наносится рисунок в масштабе 1:1. С помощью веревки измеряем элементы рисунка, прикладывая ее к каждому из них, как к трафарету. Таким образом, узнаем длину, на которую необходимо будет порезать металлические пруты.

    Для деформации заготовок понадобится следующее приспособление: две шпильки необходимо приварить на расстоянии 2—3 см друг от друга. С их помощью и с использованием молотка можно выгибать железные пруты, при этом ориентируясь на трафарет.

    Когда пруты уже изогнуты, следует разложить и собрать рисунок на трафарете. Если присутствуют лишние детали, их следует обрезать. После чего изделие сваривается поочередно с обеих сторон. Дефекты и изъяны после сварки нужно аккуратно зачистить. Купленные заранее декоративные кованые элементы, которые украсят основу, привариваем на предназначенные для них места. В местах сварки снова производим зачистку.

    Для грунтовки лучше всего использовать белый грунт, поскольку на нем видны все огрехи. Краска должна обладать теми же свойствами, что и грунт. Искусственное состаривание или позолота придаст особого шика изделию, которое внешне будет очень похоже на кованое.

    У тех же, кто в этом деле уже «набил руку», изделия получаются просто великолепными.

    Уход за коваными изделиями

    Кованые изделия, как и любые другие, нуждаются в уходе. Располагаясь на улице, они подвергаются разнообразным воздействиям окружающей среды, что негативным образом сказывается на их внешнем виде. Их желательно окрашивать один раз в 2−3 года. Обязательно необходимо смазывать трущиеся детали ворот, качелей и калиток. Таким образом, они прослужат гораздо дольше.

    Подводя итог, следует заметить, что все гениальное просто, как гласит известная пословица. Если возникает желание собственноручно украсить свой приусадебный двор, следует как можно быстрее воплощать его в жизнь. Кованые изделия, созданные своими руками, помогут создать уютную и дружественную атмосферу, привнесут яркие краски в повседневную жизнь.

    Раскрываем секреты холодной ковки вместе с экспертами FORUMHOUSE

    Люди давно подметили, что разогретому в кузнечном горне металлу можно придать практически любую форму. Кованые изделия отлично смотрятся в любом интерьере. Они могут быть элементом декора как деревянных, так и каменных коттеджей.

    Среди владельцев частных домов вряд ли найдётся такой человек, который не хотел бы иметь кованую ограду, перила или лестницу. Но, несмотря на множество плюсов, изделия, полученные при помощи горячей ковки – процессе, при котором металл под действием высокой температуры становится пластичным, из-за высокой цены доступны не всем. Есть альтернатива – холодная ковка металла. Главный её плюс не только низкая цена, но и доступность технологии для самостоятельного повторения.

    Некоторые специалисты считают название «холодная ковка» не совсем правильным. По их мнению, ковкой можно назвать только процесс пластичной деформации раскалённого металла. Но название этого способа металлообработки прижилось. Более того, пользователи FORUMHOUSE считают, что в ряде случаев, холодная ковка металла может стать достойной заменой ковке горячей. Так ли это на самом деле мы расскажем в сегодняшнем материале.

    Особенности холодной ковки

    Существует расхожее мнение, что изделия полученные методом гнутья выходят однообразными, больше похожим на фабричную штамповку, поставленную на поток. Однако практика показывает, что при надлежащем подходе, с помощью холодной ковки можно создавать настоящие авторские работы.

    Чаще всего методом холодной ковки металла делают:

    • решётки на окна;
    • элементы козырьков, перилл и навесов для входной группы;
    • декоративные элементы для заборов ворот и калиток;
    • фигурные ножки для столов и стульев;
    • элементы декора: подставки под цветы, каминные решётки, обрамление картин, зеркал и т.д.

    Под художественную – горячую ковку металла, выдаются изделия полученные методом холодной деформации на специальном оборудовании, в дальнейшем сваренных в одно целое: элементы забора, ограды или калитки. Причём, непосвящённый человек, сразу и не поймёт, каким способом ковки было изготовлено это изделие.

    На мой взгляд, кованые элементы выполненные методом холодной деформации (гнутья), смотрятся ничуть не хуже тех же элементов выполненных вручную – горячей ковкой. А стоят дешевле.

    Холодная ковка металла позволяет с помощью достаточно простого набора оборудования, создавать типовые элементы – торсионы, раскатанные пики, волюты, элементы пространственной гибки. И затем, комбинируя этот набор, (примерно из 10-15 видов типовых элементов) создавать сложные узорчатые изделия. Освоить процесс гнутья может любой человек владеющий слесарным инструментом, было бы желание.

    Существенное преимущество холодной ковки металла перед ковкой горячей – высокая производительность. Для работы не требуется много места. Нет необходимости обустраивать и разжигать горн, ковать, стучать молотом по наковальне. Меняя только оснастку, можно быстро создавать разнообразные элементы, но для соединения узлов потребуется хорошо освоить сварочное дело.

    Я когда-то я занимался холодной ковкой и научился варить полуавтоматом за два дня.

    Форумчане рекомендуют начинать практиковаться в холодной ковке с простых изделий. Необходимо «набить руку», понять, как ведёт себя металл при гнутье, а потом переходить к более сложным и масштабным работам.

    Для получения хорошего результата, процесс холодной ковки металла следует разбить на ряд последовательных этапов:

    • Идея и постановка задачи.
    • Схематический набросок идеи от руки на бумаге.
    • Точная прорисовка изделия, либо от руки, либо в графической программе.
    • Разбивка всего изделия на отдельные простые элементы.
    • Прорисовка, или распечатывание на принтере, узлов изделия в натуральную величину.
    • Расчёт количества необходимого материала.
    • Изготовление отдельных элементов.
    • Шлифовка и сборка (сваривание) отдельных элементов в единую конструкцию.

    Несмотря на кажущуюся простоту, занятие холодной ковкой металла требует вдумчивого подхода и грамотного расчёта всех деталей будущего изделия. Эксперты FORUMHOUSE советуют – для визуализации идеи, предварительно изготовить отдельные узлы из проволоки в натуральную величину. Это поможет понять, как будут сочетаться различные элементы друг с другом и вовремя исправить ошибки, либо найти более удачное комбинацию узоров и отдельных элементов.

    К основным элементам, получаемым при холодной ковке металла, относятся:

    • Лапки и пики. Эти элементы раскатываются из металлического прута.
    • Завитки. Включают в себя: волюту, червонку и улитку. У волюты, или, как её ещё называют баранки, концы загнуты в одну сторону. Червонка похожа на знак $. Улитка напоминает запятую.

    • Кольца делаются из прута, круглого или квадратного сечения, намотанного на специальную оправку. Получается своеобразная металлическая пружина, которую затем нарезают на кольца.
    • Торсион. Один из самых распространённых элементов. Получается путём скручивания одного или нескольких прутов.

    Все вышеперечисленные элементы можно сделать, комбинируя всего три технологических процесса.

    1. Вытяжка. Благодаря этому процессу, за счёт уменьшения сечения заготовки, она увеличивается в длину. Таким образом, обычно получают лапки и пики, для чего металл помещают в специальный раскаточный или опрессовочный станок. За счёт пропускания заготовки через вальцы, и постепенного уменьшения расстояния между ними, материал раскатывается. Также на вальцах могут быть нанесены рельефные насечки, которые придают поверхности заготовки определённую текстуру.

    2. Кручение. Металл (полоски или прутья) закручиваются вдоль своей оси. Закручивать можно одну, две, три, и более заготовок. Для этого один конец заготовки (или заготовок) помещают в тиски, а другой начинают поворачивать вдоль оси. Если скрутить несколько прутков, а затем сжать их, приложив усилие вдоль оси, то они разойдутся по дуге. Получится утолщение из сплетённых прутьев под названием «Фонарик» или «Корзинка».

    3. Гнутьё. Металл гнут на специальном станке, используя шаблоны.

    Чтобы гнуть металл в разных плоскостях, необходима простейшая оснастка и нехитрое станочное оборудование. На рынке представлено множество станков для холодной ковки. Но из-за высокой цены, их приобретение оправдано только в том случае, если планируется дальнейшее получение прибыли. Начинающий мастер, занимающийся холодной ковкой «для себя», вполне может обойтись самодельными станками для гнутья металла.

    Все инструменты для холодной ковки (кроме сварочного аппарата) можно сделать из подручных средств.

    Для холодной ковки металла чаще всего используются следующие инструменты:

    • Гнутик. С его помощью заготовка изгибается под определённым углом.
    • Улитка. С её помощью заготовка загибается по спирали. Меняя шаблоны можно изменять радиус изгиба.
    • Фонарик. Это приспособление напоминает оснастку для токарного станка. С помощью этого инструмента, металлические заготовки переплетаются друг с другом для получения одноимённого элемента.
    • Волна. Принцип действия этого инструмента понятен из названия. С его помощью металлу придаётся волнообразная поверхность. Расстояние между «гребнями» волн, и их высоту, можно регулировать в зависимости от настройки станка.
    • Твистер. Скручивает полосу или пруток вдоль продольной оси.

    Принцип работы всех вышеперечисленных станков весьма прост. Он основан на прикладывании определённого усилия к заготовке через рычаги, приводящего к деформации металла. Гнутьё металла на станках происходит вручную. Для облегчения труда, некоторые станки оснащаются электродвигателями, что увеличивает их цену. Многие домашние мастера предпочитают изготавливать станки для холодной ковки самостоятельно. Также с приходом опыта, и увеличения сложности изделий, приходится дооснащать станки разнообразной оснасткой – шаблонами, кондукторами, упорами, ограничителями.

    Здесь открывается большой простор для творчества. Каждый мастер делает приспособления под свои задачи. Важно соблюдать принцип разумной достаточности. Самые красивые изделия можно сделать, используя минимум приспособлений.

    Секреты холодной ковки

    Один из главных вопросов начинающих мастеров: «Какой металл подходит для холодной ковки». По мнению форумчан нужно не пожалеть времени и обойти местные металлобазы, и ознакомится с тем перечнем, который они предлагают. Для холодной ковки используется самый обычный «чёрный» металл. Ходовой размер для полос – ширина 14 и 16 мм, толщина 2-4 мм. Пруток – квадрат со стороной до 10 мм. Такой материал проще гнуть. Более толстый материал, полосу 20х4 мм и т.п., придётся сначала разрубить.

    Квадрат сейчас катается из кругляка на холодную, поэтому на выходе имеем нагартованный, очень жёсткий металл. Приходится его отжигать. Также при холодной ковке нужно обязательно учитывать тот факт, что при накрутке металл может «отыграть», изменив свою форму.

    После того как все заготовки сделаны, их собирают и сваривают, для чего удобно использовать специальный сборочный стол. Перед сваркой готовые изделия необходимо зачистить.

    Я рекомендую сборочный стол разлиновать подобно тетрадке «в клеточку». Это поможет быстро и правильно, без излишних трудоёмких замеров, разложить все детали. Наличие струбцин обязательно! Хорошо себя зарекомендовали так называемые – струбцины с параллельными губками. Они позволяют «подлезть» в труднодоступные места.

    Финальным штрихом становится окраска готового изделия. Этот этап очень важен. Даже самый красивый узор может быть испорчен небрежной финишной отделкой. И здесь есть свои рецепты.

    Изделия, полученные методом холодной ковки, советую покрыть патиной. Это подчеркнёт фактуру материала.

    Но фирменная патина дорого стоит. Поэтому форумчанин предложил свой – «бюджетный» рецепт патины. Он берёт в порошке серебряную или золотистую краску, заливает её лаком для металла или дерева. Далее берём маленькую кисточку, и, размешав смесь, (пока серебрянка не осела) круговыми движениями, слегка касаясь заготовки патинируем её.

    Ещё один секрет форумчанина: декорировать изделия полученные методом холодной ковки помогает ржавчина, но при условии, что металл не прогнил насковзь.

    Тронутый коррозией, он приобретает эффектную фактуру и не требует дополнительной декоративной обработки поверхности.

    Такое изделие выглядит «под старину», словно ему не один десяток лет, а не новоделом.

    Холодная ковка увлекательный процесс, стоит только попробовать, вложить труд и силы. Если заболел металлом – это навсегда. Наградой же станет уникальные предметы декора, сделанные собственными руками!

    В последнее время заметно увеличился спрос на эксклюзивные изделия. Стоит только посмотреть на кованые ворота или решетки, и сразу создается впечатление роскоши и богатства. Многие интересуются, как изготовить изделия методом холодной ковки своими руками, и это, оказывается, совсем не сложно.

    Предназначение кованых изделий

    Художественная ковка, созданная своими руками, прочно заняла лидирующую позицию на современном рынке. Эти изделия можно встретить не только на заборах и воротах, но и на кроватях в обычных квартирах. Существует несколько видов изделий, где ковка используются чаще всего:

    1. Ворота.
    2. Заборы.
    3. Решетки.
    4. Лестницы.
    5. Беседки, мангалы.
    6. Мебель и ее принадлежности.

    На практике такой список можно пополнять бесконечно. Ведь именно с развитием прогресса кованые элементы могут быть полезны для чего угодно. Популярными их делает не только прочность материала, но и его изящный вид.

    Из-за такого большого спроса на кованые изделия невольно стоит задуматься, почему людям так нравятся элементы художественной ковки. Ведь металл — материал холодный, тяжелый, подвергающийся коррозии в окружающей среде. В противовес этим негативным факторам есть множество благоприятных:

    1. Долговечность.
    2. Изысканная красота.
    3. Повышенные защитные функции.
    4. Возможность изготовления по любым габаритам и размерам.
    5. Полная возможность фантазии при изготовлении.
    6. Кованые изделия прекрасно сочетаются с другими материалами.

    И это далеко не весь список достоинств кованых элементов. Если объединить все вышесказанные выражения, то предметы из металла — это долговечные, прочные и весьма красивые изделия.

    Недостатки металлических элементов

    Как бы хорошо ни отзывались о ковке, у всего обязательно найдется и плохое. Причем в этом случае минусы заставляют многих людей отказаться от кованых элементов и изделий.

    Безусловно, главный и основной минус — это цена. Дело в том, что на большинство подобных работ уходит уйма времени и сил. Помимо этого, роль играют различные дорогостоящие станки и сама стоимость металла. К примеру, если сравнить обычный забор из профилированного листа и такой же забор с элементами ковки, цена может повышаться чуть ли не в два, а то и в три раза.

    Следующий и последний минус ковки — это подверженность коррозии. Как бы хорошо ни обрабатывался материал, на металл всегда будет плохо воздействовать влажность и сырость.

    Виды изделий

    Если рассматривать виды и стилистику ковки, то они предполагают огромный простор для творчества. Это и есть один из главных преимуществ. Можно изготовить как простые и строгие изделия, так и более сложные с элементами особенного гиба и рисунка. Какой бы ни был вид изделия, его всегда легко сочетать и устанавливать с другими строительными материалами и архитектурами. По методу работы ковка делится на два вида:

    Несмотря на то что по структуре оба варианта дают одно и то же изделие, они сильно различаются по цене и особенностям.

    Холодная ковка

    Выполняется без нагревания металла, соответственно, подвергается большему механическому давлению. Обычно используют специальные станки для холодной ковки, но бывают случаи, когда холодную ковку своими руками делают различными самодельными способами. Имеется несколько плюсов метода:

    1. Более низкая стоимость по сравнению с горячей.
    2. Доступность элементов.
    3. Возможность комбинировать рисунки с помощью сварки.
    4. Более удобная возможность изготовления своими руками.
    5. Меньшее воздействие опасности при работе.

    Если говорить объективно, можно найти и отрицательную сторону. Отметим и несколько минусов работы:

    1. Ограничение по работе с элементами.
    2. Более стандартные и геометричные виды работ.

    Можно уверенно сказать, что холодная работа вполне заменит горячую по цене.

    Горячая ковка

    Такой вид ковки был изобретен задолго до холодной. Ведь ранее не было мощных станков и других приспособлений для того, чтобы изогнуть металл без нагревания. Однако такой вид гораздо практичнее холодного.

    При нагревании металл становится более пластичным, а значит, лучше поддается растяжению, сжатию и изгибу. При работе с горячим металлом можно выполнить более сложный элемент, чем с холодным.

    Коррозия металла

    Коррозия металла — один из важных факторов воздействия на изделие. Элементы художественной ковки металла следует обрабатывать покрасочными маслами, чтобы коррозия не появлялась долгое время.

    На более дорогих изделиях перед покраской используют специальный станок по очистке металла. Несмотря на стоимость такой работы, это одно из лучших средств по очистке металла от ржавчины и коррозии.

    Если бюджет позволяет использовать дорогостоящую работу по отчистке металла, то можно позволить и дорогостоящую покраску. Обычно для такой работы используют цинксодержащие масла, которые могут проникать в верхний слой металла и не дают воздействовать влаге.

    Покраска кованых изделий

    Любое металлическое изделие перед покраской требует нанесения грунтовки. Если не предпринять таких действий, то даже самая дорогая краска потеряет свои свойства. Все дело в том, что любая грунтовка имеет сопротивление коррозии и лучше прилегает к металлу. Именно поэтому краска будет прочнее держаться на грунтовке, нежели на чистом металле.

    Дешевая грунтовка и краска не будут давать нужного эффекта для кованых элементов. После их нанесения краска быстро выцветает и слезает с покрытия.

    Существуют особые виды краски — «3 в 1». Они имеют комбинированные свойства грунтовки и краски. Обычно такие материалы стоят гораздо дороже, но при их использовании не нужно будет тратиться на грунтовку.

    Что нужно для ковки

    Если обратить внимание на горячую ковку, то без должного умения и оборудования заниматься таким видом работы самостоятельно попросту не получится.

    Однако существует и холодный вид работ, которым занимается множество людей без профессиональной подготовки. Для большинства таких работ и изготовления несложных элементов декора не требуются специальные станки.

    Множество любителей изготавливают похожие станки из подручных средств. В принципе, самодельное оборудование не очень отличается от профессионального, но имеет менее развитый функционал.

    При холодной работе не стоит забывать о том, что понадобится весьма серьезная физическая подготовка. Помимо выносливости, понадобятся такие инструменты, как:

    1. Сварочный аппарат.
    2. Болгарка.
    3. Молот.
    4. Наковальня.
    5. Различные обрабатывающие инструменты.

    Для работы сварочным аппаратом потребуются навыки сварщика. Так как кованые изделия чаще всего требуют аккуратности и прочности, навыки специалиста должны быть далеко не на начальном уровне.

    При работе с болгаркой также потребуется немалый опыт. Ведь это довольно опасный инструмент, если обращаться с ним неправильно. А также не следует забывать о технике безопасности и надевать защитные очки.

    Молот и наковальня — это главное при работе с коваными элементами. Всегда потребуется что-то поправить или выпрямить при неправильном гибе.

    К обрабатывающим материалам можно отнести щетки, наждачки, напильники и другое. Чтобы ваши элементы выглядели аккуратно и красиво, каждый сварочный шов следует хорошо обрабатывать.

    Как сделать кованые изделия своими руками

    Кузнечное ремесло — один из самых старых способов обработки металла. Однако, даже в наш век развития высоких технологий, оно не утратило своего значения и даже набирает большую популярность.

    Ковка своими руками довольно непростой технологический процесс, для этого нужно знать хотя бы основные приемы работы с заготовкой, а также правила нагрева и закалки металла. Также нужно иметь понятие, как использовать оборудование. Какими навыками нужно обладать для изготовления изделий кузнечным способом и как ковать металл?

    Этапы ковки и приемы

    Горячая ковка включает в себя большое количество приемов, использующихся в обработке металла. Однако сама технология состоит из основных этапов.

    1. Нагрев заготовки.
    2. Ковка.
    3. Стабилизация металла.
    4. Закалка (по надобности).

    Каждый отдельно взятый этап имеет большое значение. Неправильно выдержанная температура нагрева заготовки приведет в дальнейшем к порче изделия, то же касается и слишком быстрого остывания.

    При ковке также нужно соблюдать технологический процесс, иначе попросту заготовка будет испорчена. На этом этапе используют множество приемов в зависимости от того, какое изделие изготавливают.

    Стабилизация металла подразумевает постепенное остывание готового изделия. Этот технологический этап способствует нормальной кристаллизации сильно разогретого материала. Главная задача — не допустить нарушение внутренней структуры, появления раковин и трещин.

    Закалка используется для придания готовому изделию твердости за счет изменения кристаллической решетки во время высокотемпературного нагрева. Чаще всего в кузнечном деле этот этап проводят, изготавливая инструменты, которые во время использования будут испытывать большие нагрузки. Основное требование к закалке — не сделать металл слишком хрупким (перекалить) или, наоборот, очень мягким.

    Итак, как происходит ковка металла своими руками и какие приемы применяют на каждом из этапов работ?

    Нагревание заготовки перед ковкой

    Обычно для ковки стальных предметов используют готовые заготовки в виде литых стальных болванок требуемого размера. Своими руками таким способом можно изготовить не слишком большие предметы и мелкие инструменты, поэтому для нагревания использую кузнечный горн.

    Лучше всего приступить к нагреванию заготовки сразу же после ее отливки, когда она остынет до темно-красного цвета. Также можно прогреть материал предварительно перед помещением в очаг. Предварительное нагревание проводят с концов до средины, чтобы избежать появления напряжений и трещин в структуре металла. При этом температура соблюдается в пределах не более 300 градусов. Проверяют этот показатель разливанием на поверхность болванки машинного масла: если оно горит, то заготовку перемещают в очаг.

    Температуру в горне изначально задают невысокую, постепенно увеличивая со временем до нужного предела.

    Ошибочно мнение о том, что чем больше нагреть сталь, тем лучше ее ковать. При сильном разогреве такой материал действительно становиться мягче, однако, не стоит забывать о таких процессах, как перегрев и пережег металла.

    Перегрев изменяет кристаллическую структуру материала заготовки и при последующей ковке он может попросту развалиться на отдельные фрагменты.

    Пережег изменяет химические свойства стали, когда из ее состава выжигается большее количество углерода.

    По данным таблицы можно понять каких температурных рамок стоит придерживаться во время нагревания различных сортов стали при ковке. Определяют степень накала металла по его цветовому спектру. Например, если заготовка имеет окраску ослепительно белого цвета, значит, она разогрета до 1200-1300 градусов. Чем более темный окрас металла, тем он холоднее. На фото изображена схема соотношений цветового спектра к температуре.

    Как по цвету определить температуру нагрева

    Процесс ковки

    Когда заготовка будет разогрета до требуемой температуры, ее стоит обжать. Это нужно делать для устранения различных раковин, пустот и трещин в структуре болванки. Процесс проводят следующим образом. Заготовку вытаскивают из горна и ударами молота проходят ее поверхности от середины до краев (сначала верхнего, а потом нижнего).

    Прежде чем планировать изготовление вещей, стоит рассчитывать на то, что при обжимке заготовка потеряет часть своего объема в виде окалины. Она образовывается на поверхности болванки, откуда ее удаляют, используя инструменты: клещи и щетки.

    Когда обжимка проведена, переходят к собственно поковке изделия. При этом используют различные приемы для получения нужной формы.

    Чтобы на поверхности образовались утолщения, используют способ местной осадки. Также этот прием используют, если нужно уменьшить длину заготовки и сделать ее более толстой. Для этого мастер наносит удары сверху заготовки, расположенной в вертикальной плоскости. При этом металл будет деформироваться и утолщаться. Удобно делать полную обсадку, зажав разогретую заготовку в тисках, но нужно спешить, иначе металл будет очень быстро остывать от холодного приспособления для зажима.

    После осадки опять нужно сделать обжимку, чтобы придать структуре однородность!

    Одна из разновидностей осадки — высадка. Ее используют, когда нужно получить на поверхности изделия утолщения. Для этого нагрев заготовки делают только в месте высадки.

    Если нужно, наоборот, удлинить заготовку, проводят так называемую протяжку. Используют три способа, которыми можно сделать этот прием. Наиболее простой — протяжка на плоских бойках. Для этого заготовку разогревают. Далее, ее проходят молотом по всей длине и, переворачивая на 90 градусов, делают ту же работу. Прием стараются проводить за один разогрев. Довольно часто используют такой подвид протяжки, как расплющивание по всей длине. Основные инструменты при этом молот или кувалда.

    Иногда при ковке в домашних условиях нужно сделать в изделии сквозное или глухое отверстие. В таком случае используют прием прошивки. В качестве основного приспособления выступают пробойники различного сечения. При этом заготовку разогревают и укладывают на наковальню сверху круглого отверстия. Установив пробойник, по нему наносят удары. Прошивку можно делать как с одной стороны, так и с обеих.

    Для разделения заготовки или изделия на части используют способ рубки. Нагревают металл до темно-красного цвета и, уложив его на наковальню, кузнечным зубилом рубят три четвертых его толщины. После чего поковку переворачивают и дорубают остаток, используя те же инструменты.

    Также довольно часто в кузнечном деле использую способ гибки заготовок. Простые формы получают, используя в качестве основного приспособления наковальню с отверстиями. Более сложные кованые элементы формируют, изгибая заготовки на различных шаблонах.

    Еще один прием, часто использующийся в художественной ковке — скручивание. Заготовку при этом разогревают и жестко фиксируют в тисках, другой конец проворачивают, используя как основное оборудование вороток.

    Когда изделие готово нужно стабилизировать металл.

    Стабилизация

    Очень быстрое остывание материала кованого изделия приведет к неравномерной кристаллизации металла. Как следствие в структуре образуются напряжения, раковины и пустоты. Чтобы избежать таких отрицательных моментов, когда завершиться ковка металла в домашних условиях, нужно задать постепенное и равномерное остывание.

    Небольшие поковки можно оставить в очаге горна, где металл будет остывать вместе с печью. Более массивные кованые изделия можно засыпать горячими углями и присыпать золой.

    Чем более массивное изделие, тем более плавным должно быть остывание.

    Процесс ковки своими руками можно посмотреть на примере видео поковки якутского ножа

    Обучиться ковке для начинающих лучше у опытного мастера. Существует много различных приемов и способов такой обработки и изготовления вещей, которые может показать специалист. Тем более при отсутствии практики довольно тяжело соблюдать технологии нагревания и стабилизации металла, без которых изделие либо не получиться, либо будет некачественным.

    Однако ручная ковка не так сложна и простейшие вещи можно довольно быстро научиться изготавливать самостоятельно.

    А что Вы можете дополнить к материалу этой статьи? Если у Вас имеется опыт обучения ковки в домашних условиях, поделитесь им в блоке комментариев к этой статье.

    Сегодня все чаще дачные участки используются не в качестве источника дохода, а в качестве того укромного уголка на лоне природы, в котором можно отдохнуть душой и телом, насладиться пением птиц и вдохнуть ароматы цветов. Приусадебный участок стремятся обустроить так, чтобы он приносил эстетическое удовольствие. Художественная ковка своими руками призвана стать одним из вариантов декорирования пространства и реализации творческого потенциала.

    Соответствие стилей

    Кованые беседки, лавочки, арки и мостики пользуются огромной популярностью, так как с их помощью можно привнести разнообразие и свежие нотки практически в любой ландшафтный дизайн. Эти элементы декора позволяют своим авторам воплотить в жизнь разнообразные творческие задумки и фантазии.

    Однако не следует забывать и о стилевом соответствии, которое необходимо тщательно соблюсти. Выбранные образцы кованых изделий никоим образом не должны выпадать из общей стилистики пространства и расположенных на нем строений. Необходимо тщательно изучить выбираемые образцы художественной ковки. В противном случае выбранный элемент может не вписаться в общую картину и выглядеть инородным, даже если сам по себе он весьма красив.

    Как правило, кованые изделия очень хорошо сочетаются практически с любым типом ландшафтного дизайна. Французские парки и английские газоны легко приемлют этот стиль, более того, такие изделия подчеркивают их элегантность, а порой и вычурность. Для российского стиля оформления приусадебных участков такие элементы декорирования так же свойственны, как, собственно, и для итальянского колорита с мраморными бассейнами и фонтанами.

    Важную роль здесь играет непосредственно орнамент, а также количество кованых элементов в нем. Обилие всевозможных мелких деталей, замысловатый и пышный дизайн подойдет далеко не каждому стилю. Стиль барокко подойдет для участка с большой территорией, на котором дом и другие строения выполнены в том же стиле. В то же время для легкого и утонченного изделия нет особых ограничений. Оно органично вписывается в любой дизайн.

    Виды кованых изделий

    Наиболее распространенными изделиями, которыми принято украшать приусадебную территорию, выступают:

    1. Ограды и калитки. Они выглядят особенно элегантно, а иногда даже роскошно. Однако на них возложена нелегкая миссия: наряду с эстетическими функциями они также должны выполнять и функцию защиты.
    2. Мебель для сада (полностью, или же с отдельными коваными элементами) — ее эстетические качества наряду с прочностью и долговечностью не оставят равнодушными даже самых искушенных ценителей красоты и элегантности.
    3. Мостики в саду, украшенные ажурными гнутыми узорами, смотрятся очень изящно, утонченно и аристократично. При наличии на участке ручья или альпийской горки, а также иной экзотической растительности такой элемент как мостик будет выполнять не только декоративную, но и защитную функции.
    4. Лестницы и всевозможные опоры смотрятся весьма изысканно, выступают украшением крыльца и террасы.
    5. Арки и перголы. В наше время они используются не только с целью создания укромного тенистого участка, в котором можно отдохнуть и насладиться прохладой в жаркий летний день. Довольно часто они выступают как самостоятельный архитектурный элемент. Они могут быть украшены розовыми кустами и обвиты виноградными лозами. То есть они также выполняют несколько функций одновременно: эстетическую и практическую.
    6. Мангалы. Какой же отдых на природе без шашлыка? Но не все мангалы органично вписываются в окружающий дизайн. На помощь здесь как раз приходят кованые мангалы, которые придают необычайный колорит и уют окружающему пространству. Здесь можно проявить всю свою фантазию, ведь процесс художественной ковки предусматривает разнообразие форм и замысловатость сюжета.
    7. Садовые светильники станут изюминкой дизайна приусадебного участка. Всевозможные фонари, украшающие стены дома и расположенные вдоль дорожек, создадут романтический настрой и привнесут гармонию в окружающее пространство.
    8. Беседки и навесы. Их обычно размещают в некотором отдалении от дома или же вблизи водоема. Они служат своеобразной зоной отдыха или уединения. Воздушное и легкое строение навевает ощущение праздника и настраивает на оптимистичный лад. Разнообразные навесы и козырьки призваны не только защищать от дождя и снега, но и вносить свой вклад в создание общей архитектурной композиции.
    9. Аксессуары. Цветочные стойки, кованые статуэтки, держатели для зонтов, садовые светильники, дверные молотки и другие предметы, несомненно, привнесут краски в серые будни. Тем более что эти аксессуары и многое другое можно сделать собственноручно.

    Но так ли легко сделать кованое изделие своими руками в домашних условиях?

    Разновидности ковки

    Многие полагают, что собственноручное создание кованых изделий практически невозможно. Другие же считают, что ничего сложного в этом нет, ведь кузнечное дело существует уже очень давно и наши предки им успешно занимались. Однако для того, чтобы изготовить даже самый незамысловатый кованый элемент своими силами, необходимо иметь определенные навыки и, желательно, опыт в этом непростом деле. Кроме того, не обойтись без специальных орудий труда и знания свойств различных металлов.

    Горячая ковка — это трудоемкий и тяжелый процесс, который осуществляется на кузнях, и в домашних условиях он неприменим.

    Не имея специальных условий, подойдет аналог горячей ковки — художественная ковка.

    Процесс изготовления изделия

    Необходимо будет создать металлическую сварную конструкцию, используя металлопрокат либо металлопрофиль. Впоследствии ее украсят детали художественной ковки. Потребуются:

    • источник электричества;
    • ровная поверхность, подходящая для сборки изделия;
    • болгарка с металлическими щетками, а также отрезными и зачистными кругами;
    • маркер;
    • молоток;
    • две шпильки;
    • нетянущаяся веревка;
    • сварочный аппарат;
    • маска;
    • перчатки;
    • электроды.

    Металлопрокат лучше использовать маленького сечения, так как его легче будет согнуть без использования специального нагрева. Следует заранее выбрать рисунок. Не стоит выбирать слишком сложные эскизы. Поскольку очень тяжело работать с таким материалом, как металл, особенно делая это впервые. Металл следует покупать с запасом (небольшим), заранее просчитав потребность в нем. Следует учесть, что длина стандартного металлического прута — 6 метров.

    Обработать металл лучше всего сразу же, иначе потом это совершить будет гораздо сложнее. Его необходимо в первую очередь очистить от ржавчины, используя для этого металлическую щетку, надетую на болгарку.

    Затем необходимо будет собрать рамку, используя для этого процесса ровную поверхность. Рассчитывать ее размер следует по внешним поверхностям. Сварной шов будет у каждого из углов рамки. Сначала нужно прихватить одну из сторон во избежание перекоса рамки. Несколько капель сварки необходимо капнуть на нижний и верхний углы, затем выровнять диагональ путем постукивания по неприваренным углам. После чего свариваем остальные два угла.

    На заранее подготовленную ровную поверхность наносится рисунок в масштабе 1:1. С помощью веревки измеряем элементы рисунка, прикладывая ее к каждому из них, как к трафарету. Таким образом, узнаем длину, на которую необходимо будет порезать металлические пруты.

    Для деформации заготовок понадобится следующее приспособление: две шпильки необходимо приварить на расстоянии 2—3 см друг от друга. С их помощью и с использованием молотка можно выгибать железные пруты, при этом ориентируясь на трафарет.

    Когда пруты уже изогнуты, следует разложить и собрать рисунок на трафарете. Если присутствуют лишние детали, их следует обрезать. После чего изделие сваривается поочередно с обеих сторон. Дефекты и изъяны после сварки нужно аккуратно зачистить. Купленные заранее декоративные кованые элементы, которые украсят основу, привариваем на предназначенные для них места. В местах сварки снова производим зачистку.

    Для грунтовки лучше всего использовать белый грунт, поскольку на нем видны все огрехи. Краска должна обладать теми же свойствами, что и грунт. Искусственное состаривание или позолота придаст особого шика изделию, которое внешне будет очень похоже на кованое.

    У тех же, кто в этом деле уже «набил руку», изделия получаются просто великолепными.

    Уход за коваными изделиями

    Кованые изделия, как и любые другие, нуждаются в уходе. Располагаясь на улице, они подвергаются разнообразным воздействиям окружающей среды, что негативным образом сказывается на их внешнем виде. Их желательно окрашивать один раз в 2−3 года. Обязательно необходимо смазывать трущиеся детали ворот, качелей и калиток. Таким образом, они прослужат гораздо дольше.

    Подводя итог, следует заметить, что все гениальное просто, как гласит известная пословица. Если возникает желание собственноручно украсить свой приусадебный двор, следует как можно быстрее воплощать его в жизнь. Кованые изделия, созданные своими руками, помогут создать уютную и дружественную атмосферу, привнесут яркие краски в повседневную жизнь.

    Ажурные изделия из металла во все времена ценились высоко благодаря неповторимости каждого образца. Умение обрабатывать металл всегда оставалось почти магическим искусством, доступным немногим и только после нескольких лет тяжелого обучения. Кузнеца часто считали колдуном или, как минимум, имеющим связи с потусторонними силами.

    Схема кованых ворот.

    В нынешнее время отношение к мастерам изменилось, но их произведения ценятся дорого. Овладение навыками декоративной ковки — не очень сложный процесс, а результатом его может стать как новое хобби, так и серьезный бизнес. Для самостоятельного исполнения различных элементов из прутка и труб разного профиля потребуется не очень сложное оборудование, которое вполне доступно для приобретения в специализированных магазинах. Профессионалы же некоторые инструменты делают и своими руками, в зависимости от потребностей.

    Что такое горячая и холодная ковка?

    Рисунок 1. Таблица определения марки стали с помощью электрического точила.

    Обработка заготовки из металла и придание ей формы именуют ковкой. Существует две ее разновидности:

    1. Горячая ковка требует нагрева заготовки до температуры около 900 ° С. При этих условиях сталь становится пластичной; ударами кувалды и молотка-ручника ее можно изгибать, делать тоньше, изменять первоначальное сечение прутка и т.п.
    2. Холодная ковка позволяет производить большинство действий над заготовкой, не нагревая ее. Для работы холодным методом предпочтительнее низкоуглеродистая сталь, которая более податлива, обработка ее производится при помощи специальных станков и приспособлений.

    Кроме стали, для изготовления кованых изделий применяют сплавы меди и алюминия, которые являются достаточно мягкими и легкими для обработки тем или другим способом. Предпочтение, оказываемое черным металлам, диктуется только их доступной ценой.

    Стали для ковки своими руками надо выбирать с содержанием углерода не выше 0,25%, содержание примесей хрома, фосфора и других веществ должно быть минимальным.

    Такой металл наиболее пластичен при обработке, и элементы из него будет легче соединить в готовое изделие при помощи сварочного аппарата.

    Если нет возможности установить марку стали при покупке прутка, то при помощи электрического точила легко определить ее по таблице на рис.1.

    Какие инструменты потребуются для работы?

    Инструменты для холодной ковки: молот, гнутик, улитка, твистер, волна, объемник и другие.

    Для того чтобы сделать кованые элементы своими руками, требуется ряд инструментов. Для горячей и холодной ковки они значительно разнятся, поэтому рассмотрим их по отдельности.

    1. Инструменты для горячего способа достаточно примитивны. При их помощи обрабатывали металлы и несколько тысячелетий назад:
    • горн — разновидность печи, в которой благодаря поддуву достигается высокая температура. В горне заготовка нагревается до нужной температуры;
    • наковальня представляет собой массивное изделие из закаленной стали. На ее ровной поверхности (наличнике, лице) и производят все операции с нагретой заготовкой. Для формирования кованых элементов с поверхностями сложного профиля используют рог наковальни и вставляемые в ее отверстия подсобные инструменты — шпераки. Они могут иметь различную форму и представляют собой уменьшенный аналог наковальни, служа для ковки мелких деталей;
    • кувалда и молоток-ручник — служат для формирования изделий из металла. Кувалду используют для сильного удара при первоначальной обработке изделия, ее вес — 4-8 кг. Ручник служит для точной работы при доведении изделия до нужной формы;
    • клещи служат для того, чтобы держать нагретую заготовку. Губки их могут иметь различную форму и использоваться для заготовок разного профиля и размера.

    Конструктивные элементы кованого ножа.

    Помимо основных инструментов, в кузнице имеются различные фасонные молотки для изделий особой формы, зубила для рубки металла, оправки для создания нескольких элементов одинаковой формы, воротки и т.д.

    1. Для холодной ковки необходимо сделать или приобрести инструменты, которые позволят изгибать пруток заготовки так, как это нужно мастеру:
    • гнутик — помогает при изготовлении элементов с изгибом;
    • улитка — по сменному шаблону пруток изгибают в виде спирали с разным радиусом;
    • фонарик — помогает сделать кованый элемент «шишка» или «фонарик»;
    • волна — служит для изготовления волнообразных элементов;
    • твистер — на нем заготовку скручивают в продольном направлении;
    • станок для изготовления колец.

    Чтобы изготовить кованые элементы и изделия из них, потребуются еще и болгарка для резки металла, и сварочный аппарат для соединения деталей. В работе будут нужны и металлические линейки, угольники и рулетка.

    Как изготовить декоративные элементы своими руками?

    Рисунок 2. Таблица определения температуры по цвету раскаленной заготовки.

    При горячей ковке температура металла для обработки должна достигать примерно 800-1200 ° С. Определить ее можно только по цвету раскаленной заготовки по таблице на рис 2. При меньшей температуре металл будет недостаточно пластичен, а при большей он утратит прочность и заготовка может сломаться.

    1. Вытяжкой называют удлинение детали при уменьшении ее толщины. Вытягивают элемент, нанося удары кувалдой или молотком равномерно по всей поверхности участка, который должен быть вытянут. Подобным образом можно сформировать постепенно заостряющийся к концу кованый элемент — пику.
    2. Разгонку выполняют, ударяя по 2-м сторонам заготовки. Этим приемом пику игольчатой формы можно расплющить и придать ей листовидную форму.
    3. Радиусно изогнутые элементы (волюты, спирали) куются на роге наковальни, на шпераках, с применением гибочной плиты. Гибка на угол производится на кромке наковальни. Когда надо изготовить много одинаковых элементов изогнутой формы, пользуются шаблоном.

    Изогнуть кованый элемент можно, выполняя следующие шаги:

    • нарисовать эскиз волюты, кусок проволоки выгнуть по рисунку;
    • распрямить проволоку и отрубить пруток-заготовку по этой мерке;
    • нагреть его конец до температуры 900 ° С, выполнить законцовку, т.е. согнуть край прутка;
    • на конце рога или на кромке наковальни выполнить первый завиток;
    • заготовку нагреть по длине и при помощи спиральной оправки изогнуть ее.

    Наковальня: а – рог; б – хвостовик; в – лицо; г – углубление для пробивания отверстий; д – отверстие для установки подкладного инструмента; е – площадка для рубки металла; ж – башмак.

    1. Спиральная оправка представляет собой самостоятельно изготовленный шаблон из изогнутого прутка, приваренный к основанию. При изготовлении элемента нагретую заготовку загоняют между витками шаблона при помощи молотка.
    1. Торсированные (скрученные) детали изготавливают, зажимая конец заготовки в тисках, а другой помещают в вороток и делают им несколько оборотов вокруг продольной оси. Для того чтобы заготовка не изогнулась во время скручивания, ее можно поместить в отрезок трубы подходящего диаметра.

    Вороток представляет собой полосу металла с квадратным или щелевидным отверстием, в которое помещают конец полосы или прокованный в квадрат пруток для торсирования.

    1. «Шишка» или «фонарик» формируется из 2-4 тонких прутков. Их концы сваривают вместе, проковывают в квадрат и зажимают в тисках, другой конец крутят воротком, пока не получится жгут. Его немного раскручивают, разъединяя прутки, и наносят по торцу несколько ударов, расширяя элемент.

    Холодная ковка подразумевает использование этих же приемов, но без нагрева заготовки. Для облегчения обработки холодного металла применяют различные механизмы, о которых говорилось выше. Торсирование и изгибание прутка, вытяжку и разгонку (раскатку) производят на соответствующих станках. При использовании механизмов с электродвигателем участие мастера сводится к нажатию кнопки и регулированию процесса.

    Готовые элементы размещают на плоскости согласно эскизу кованого узора и сваривают в нужных местах. Места сварки зачищают напильником. Можно дополнительно декорировать их хомутками из полос стали. Собранное изделие грунтуют и окрашивают для защиты от коррозии.

    Кованые изделия из металла – секреты изготовления и ухода + Видео

    Многие владельцы усадебных участков приобретают кованые изделия из металла, выбирая их за прочность и красоту, которая привлекает внимание окружающих.

    Достоинства и недостатки откованных из металла изделий

    Если владелец подворья решил создать необычный дизайн, он либо сделает упор на резное дерево, либо лавки, беседки с мостиками, и даже крыльцо – все будет из кованого металла. Конечно, такие изделия гораздо сложнее в изготовлении, чем деревянные и потому стоимость их намного выше, но с их помощью сад приобретает определенный стиль. Сравним дощатый мостик для дачи с кованым. Первый выглядит надежно, но не броско, разве что балясины резные можно сделать. А вот сделанный кузнецами мост чаще всего выглядит как произведение искусства. Особенно если его украшают пальметты (детали в виде листьев пальмы) и «соломоновы спирали», которые также называют «корзинками» (скрученные в виде пустотелого спирального кокона прутья).

    Крыльцо дачи из кованого металла

    Декоративные перила мостиков, выполненные кузнецами, бывают похожими на сплетенные виноградные лозы, с которых свешиваются железные грозди ягод. Или вся конструкция может состоять из затейливо перевитых прутьев, не претендующих на схожесть с растениями. Похожим образом делаются ограды. Казалось бы, их легко собрать из досок или профильного листа и получается достаточно прочно и надежно, но кованые секции притягивают взгляды. Для них обычно используются традиционные волюты-завитки и навершия в виде пик, шишек, реже – шары или плоские геометрические фигуры.

    Декоративные перила мостика из кованого металла

    Впрочем, есть у них и недостатки. К примеру, забор из прямых или витых прутьев, даже дополненный медальонами и картушами (декоративными накладками в виде свитков или щитов), не закроет подворье от любопытных взглядов. Изготовленная кузнецом садовая беседка требует больше времени и сил при установке. Ее не поставишь на лужайке, врыв опоры в грунт, необходим бетонный фундамент. Кроме того, кованое железо редко имеет свойства нержавеющей стали, разве что после дополнительной обработки. Потому из-за легко возникающей коррозии приходится постоянно красить такую конструкцию, покрывая сначала специальной грунтовкой. Но если изделие искусственно старилось патиной, она становится надежной защитой, другие покрытия уже не используются.

    Кованые изделия – учимся правильно заказывать

    Металлические кованые столик и кресла для сада – весьма оригинальные изделия, они станут своеобразным украшением площадки для барбекю. Однако стоимость их устраивает далеко не всех, поэтому большинство дачников, если и ищет что-то подобное, то ориентируясь на самые низкие цены. Но дешевле – не значит качественно. Сегодня услуги по изготовлению кованой оград и беседок, а также мебели для сада предлагают по большей части не кузнецы, работающие частным образом, а различные фирмы. И хорошо, если это какой-нибудь опытный мастер решил расширить свою деятельность, но есть и те, кто не смыслит в ковке ничего, предпочитая делать штамповки.

    Металлические кованые столик и кресла для сада

    Соответственно, найдя недорогие изделия, выпущенные солидной мастерской, вы можете получить добротную вещь, изготовление которой было поручено начинающему, но талантливому подмастерью. Однако вполне вероятно, что недобросовестная фирма просто решила завоевывать рынок количеством, а не качеством. Отсюда следует небольшой список советов тем, кто хочет заказать художественную ковку, воплощенную в садовой скамейке или ограде:

    1. Имейте четкое представление о том, что хотите получить в итоге. Иначе вас легко убедят, что выставленное перед вами готовое изделие и было заказано. Лучше всего заранее сделать эскиз, в идеале – вместе с мастером.
    2. Секции забора или балконного ограждения следует заказывать уже после того, как установлены стойки, чтобы задать четкие размеры изделия. Переделывать поковку довольно сложно даже профессионалу, не говоря о рядовых работниках кузнечного цеха.
    3. Обязательно уточните, какой материал будет использоваться, каким образом будут собираться отдельные детали будущей конструкции. Изготовитель может сэкономить на марке стали, взяв самую низкосортную, поэтому заранее нужно ознакомиться с особенностями сплавов. Кроме того, возможно, вы захотите, чтобы элементы скреплялись клепкой или хомутами, сочтя сварку слишком грубой.

    Секции забора из кованого металла

    К примеру, решили заказать мастерам изготовление скамьи-качелей. Сделанный в кузнице даже из самого низкого сорта стали, предмет садовой меблировки будет смотреться намного лучше, чем заводские модели из алюминия. Это может создать ложную видимость хорошего качества изделия. Конечно, сплетение замысловато изогнутых прутков увеличивает прочность конструкции, в то же время украшая ее. Но при этом плохой металл может сломаться в любом месте, а не только на участках соединения. Особенно это критично для декоративных опор освещения – во время бури они могут быть легко повреждены, с разрывом кабеля и последующим коротким замыканием.

    Совет: заказывая изделие в мастерской, о которой вам ничего неизвестно, обязательно требуйте гарантию, в этом случае можно рассчитывать на достаточно высокое качество металла и самой поковки.

    Как делать эскизы кованых изделий

    Желательно, чтобы все заказываемые в разное время для дома и садового участка предметы интерьера и декора из кованого металла были выполнены в общем стиле. А значит, лучше всего найти одну мастерскую, продукция которой отвечает вашим требованиям, а не делать заказы разным кузнецам, у каждого из которых свои методы работы и собственный подход к выполнению задачи. Логично, что каждый мастер будет рассматривать эскиз иначе, чем другие, исходя из приобретенного опыта и имеющихся в его арсенале хитростей.

    Предмет интерьера дачи из кованого металла

    Допустим, вы хотите приобрести кованый козырек над крыльцом. Здесь есть, где развернуться фантазии: металлические гирлянды и вазоны, розетки и навершия – все это может составить очень оригинальный узор. Но если над входом есть второй этаж с балконом и для него позже вы захотите приобрести выполненное кузнецами ограждение, оно должно составить с козырьком одну композицию. И, наконец, вспомним про оконные решетки, их узор не должен выбиваться из выбранного вами изначально стиля, правда, при этом не стоит забывать про надежность.

    Как же делать эскизы, если приобретение разных изделий планируется через некоторые промежутки времени? Нужно просто выбрать определенные элементы орнамента, которые будут использоваться в узорах каждой конструкции. Например, если при декорировании козырька использовался «акантовый лист» (традиционный элемент, изображающий листок тропического растения), он должен украшать собой и ограждение балкона, и оконные решетки. Многие предпочитают объединять разные изделия в одну композицию, снабжая орнамент вензелями – заключенными в узорную окантовку начальными буквами имен и фамилий.

    «Акантовый лист» для декорирования кованого козырька

    Также широко используются вазоны, то есть декоративные элементы, похожие по контуру на вазы с цветами. Для медальонов и картушей обычно заказывают чеканку в центре: тот же растительный орнамент, придуманный герб (можно не геральдический), изображение какого-нибудь пейзажа. Иногда такие накладки украшают сканью, то есть разнообразными узорами из перекрученной проволоки, которая запрессовывается в специально выбитые канавки, но такое декорирование очень дорого обходится. Гораздо дешевле получение узора путем вытравки определенных участков едкими химическими веществами.

    Уход за изделиями, сделанными в кузнице

    При украшении внешних и внутренних лестниц, среди прочего, в ход идут и кованые балясины. Если же дело касается винтового марша, то его можно сделать целиком на наковальне, поскольку изготовление кованных изделий из различного металла не ограничивается их габаритами при сборке из отдельных деталей. Главное – максимально увеличить срок службы эксплуатируемых изделий, выполненных в кузнице. Например, использовать антикоррозийное покрытие, в частности – специальный лак, который легко наносится и прочно держится (обновлять его нужно каждые 5 лет). Также иногда выручает воронение, но в домашних условиях оно применимо только к мелким деталям.

    Лестница с коваными балясинами

    К слову, кузнецы хоть и предпочитают железо, со сталью работают не менее охотно. Более того, у них в дело идет и латунь, и медь, и даже бронза. Все это может комбинироваться в изделиях, к примеру, в тех же балясинах. Там, где необходима высокая прочность, используется исключительно сталь или железо, к примеру, для оконных решеток, ступеней лестниц, вертикальных стержней ограды. А вот в качестве декоративных дополнений мягкие металлы иногда бывают незаменимыми. Например, латунь и медь применяются при инкрустации, отлично заменяя позолоту металла, в этом случае достаточно окрасить или залакировать только отдельные участки. Но лучше всего использовать патину – образующуюся на поверхности металла путем нехитрых технологий оксидно-карбонатную пленку.

    Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

    фото и видео процесса изготовления, чертежи. Как самому сделать ограду из профнастила с калиткой

    Любой владелец частного дома рано или поздно сталкивается с проблемой выбора ворот. Ведь именно они первым делом бросаются в глаза, являясь визитной карточкой хозяина, поэтому на их изготовление обычно и тратятся существенные суммы. Самыми изысканными и дорогостоящими считаются элементы из ковки, поскольку она способна подчеркнуть отличный вкус владельцев дома. Но разумный хозяин может сделать кованые ворота своими руками, сэкономив при этом существенную сумму денег.

    Работа мастера, который выполнит заказ «под ключ», будет стоить в разы дороже, чем самостоятельный труд. При этом за базовую стоимость он не сделает Вам ничего особенного. Большинство мастерских сегодня используют такие же заготовки, которые продаются уже в любом строительном магазине. Разница лишь в том, что за сварку этих элементов и установку возьмут достаточную сумму, которую вы можете сэкономить. А создание эскиза все равно всегда ложится на плечи заказчика. Чего же Вы тогда ждете? Сегодня в Интернете можно найти множество фото с коваными воротами своими руками, которые создают простые люди, не имеющие никакого специального образования, а лишь огромное желание сделать что-то в своем доме самостоятельно.

    Необходимый инструмент

    Создавать ворота своими руками можно двумя способами. Первый подход профессиональный: Вы сами изготавливаете пики, спиральные прутья и все необходимые декоративные элементы. Такая работа требует массы времени и базовых знаний в работе с металлом. Второй подход – любительский. Он потребует минимального набора инструментов, готовых металлических изделий и видео о том, как сделать кованые ворота своими руками. При профессиональном подходе потребуются:

    • Закрепленные мощные тиски.
    • Маленькие тисы, желательно с длинным рычагом. Так работа будет легче.
    • Электросварка.
    • Газосварка.
    • Профильная труба.
    • Листовой металл.
    • Четырехгранник.

    Любительское изготовление кованых ворот не требует столь серьезной подготовки. Достаточно будет обойтись инверторным сварочным аппаратом, маской и пачкой электродов, которые никогда не помешают в хозяйстве. Добавляем к этому лишь те металлические изделия, которые понадобятся при производстве: лист, пруток, уголки и готовые декоративные элементы. Перед непосредственной сваркой потребуется лишь чертеж, который можно создать самостоятельно или же срисовать с понравившегося готового варианта.

    Выбор элементов для кованых ворот

    Любые ворота представляют собой металлическое полотно или ряд соединенных прутьев, украшенных разнообразными декоративными элементами. Но как сделать кованые ворота своими руками, чтобы они выглядели действительно достойно? Для этого не потребуется никаких особых знаний. Весь секрет в наборе элементов, которые Вы приобретете, и чертеже, который сами придумаете или найдете в Интернете в свободном доступе. Чем насыщеннее и оригинальнее будет ваш замысел, тем интереснее получатся ворота. Старайтесь только не переусердствовать с декором, чтобы полотно не стало выглядеть перегруженным.

    При изготовлении своими руками ворот из профнастила с ковкой потребуется непосредственно профилированный лист и немного декора. Слишком перегружать такие ворота украшениями не стоит, поскольку это может выглядеть безвкусно, а вот добавить к однообразному и однотонному профнастилу контрастные кружева из металлических узоров можно. Для этого необходимо расположить все элементы на полотне согласно чертежу, а затем при помощи сварки аккуратно закрепить их на полотне. Необходимо постараться сделать это так, чтобы швов не было видно. Приваривайте для начала наиболее крупные элементы, а затем переходите к мелким деталям. С каждым шагом Вы будете замечать положительные изменения в своей работе и ждать конечный результат.

    Правила покраски

    Приварить декоративные элементы – полдела. Наступает один из самых ответственных этапов, от которого будет зависеть надежность и долговечность сделанных ворот, поэтому подойти к нему необходимо со всей серьезностью. Если покраска будет произведена не по правилам, то уже после первой же зимы проступит коррозия, которая необратимо приведет к полной порче полотна. На фото покраска кованых ворот может показаться простой, но на практике она включает в себя несколько этапов:

    1. Подготовку к покраске.
    2. Нанесение грунтовки.
    3. Покраску.

    Если Вы уже знаете, как сделать кованые ворота, то вам остается лишь изучить вопрос покраски. После работы сварочного аппарата необходимо зачистить все сварочные швы. Уделите этой работе особое внимание, чтобы готовый результат Вас полностью удовлетворил. После этого необходимо покрыть все элементы антикоррозийным покрытием, если Вы изготавливали их сами. Готовые ворота обезжиривают и покрывают слоем грунтовки. Затем наносят краску выбранного оттенка.

    Установка кованых ворот

    Процесс возведения всегда начинается с установки опорных столбов, на которые будет крепиться полотно. Если на территории участка уже стоит забор, то такие столбы должны быть уже возведены. В таком случае остается лишь приварить петли, а затем навесить конструкцию. Кованые ворота своими руками можно не только изготовить, но и навесить. Для этого потребуется немного времени и сноровки, поэтому проще и быстрее делать это вдвоем. Тогда на работу уйдет около часа, поскольку само полотно не особо тяжелое.

    А вот если столбов на участке нет, то потребуется металлическая труба и немного кирпичей, которыми ее можно будет обложить. Фото кованых ворот и калитки, изготовленных своими руками, позволят рассчитать, как лучше устанавливать опорные столбы. Если конструкция будущих ворот будет тяжелая, то можно заранее продумать и подготовить место для трех петель. Помните, что от земли до нижнего края ворот должен оставаться зазор в минимум 10 см. Это обеспечит легкое открывание даже при сильном снежном заносе.

    Если у Вас остались еще какие-то вопросы, то Вы можете посмотреть, как делают кованые ворота своими рукам на видео. Мы надеемся, что после нашего материала Вы сможете сами сделать отличные ворота из ковки. Мы ждем ваших отзывов в комментариях.

    Что такое ковка и кованые детали

    Хотя ковка является одним из старейших методов обработки металлов, она остается одним из самых эффективных и по сей день. По своей сути ковка — это процесс формирования необработанного металла без полного расплавления материала. Металл остается в твердом состоянии, пока оператор выполняет любую комбинацию методов формования, таких как удар, прокатка или прессование. Несмотря на то, что существует множество разновидностей ковки, каждая из которых имеет свои явные преимущества, большинство из них включает нагрев заготовки до очень высоких температур, чтобы облегчить эти процессы формования.

    По сравнению с литьем или другими методами обработки металлов ковка обеспечивает наиболее желательные физические характеристики, в том числе очень высокую степень прочности на разрыв, по привлекательной цене. Эти полезные свойства в первую очередь обусловлены изменением текстуры металла. Поскольку материал никогда не плавится, ударные или сжимающие силы, прикладываемые во время ковки, заставляют зерно следовать за потоком готового продукта. Это создает компоненты, которые намного прочнее, чем их обработанные и литые аналоги.

    Cornell Forge делает эти преимущества доступными для клиентов из разных отраслей, предлагая полный спектр квалифицированных услуг по ковке, отвечающих потребностям множества приложений.

    Процесс ковки

    Существует множество подтипов более широкого процесса ковки, поэтому точные этапы формирования продукта могут отличаться. Однако большинство процедур будет следовать одной и той же общей схеме.

    • Ковка основана на использовании штампов для сжатия и придания формы металлу, поэтому очень важно определить, какой набор инструментов будет наиболее эффективным для достижения желаемой формы.Во многих случаях потребуется индивидуальная конструкция штампа, чтобы конечный продукт точно соответствовал ожиданиям. Для более крупных производственных циклов этот этап может включать проектирование и производство нескольких штампов, предназначенных для правки, формовки или резки.
    • После завершения планирования и изготовления инструмента можно начинать собственно металлообработку. Сначала заготовку или заготовку нужно обрезать по размеру. После резки его необходимо нагреть до нужной температуры. После нагрева заготовка готова к формованию.
    • На этом этапе различные методы ковки начинают расходиться. В зависимости от выбранного процесса заготовка может быть нагрета и запрессована между двумя матрицами или вставлена ​​в формованную полость и сжата. В некоторых случаях оператор оставляет заготовку при комнатной температуре и обрабатывает ее вручную молотками в процессе, называемом холодной ковкой.
    • Наконец, могут быть некоторые необходимые процедуры отделки. Например, некоторые штампы будут производить высечки, которые необходимо обрезать.

    Узнайте о различных процессах ковки.

    В Cornell Forge мы стараемся свести к минимуму необходимость во вторичных процедурах, чтобы мы могли передать эту экономию нашим клиентам. Выбор метода ковки зависит от формируемой детали. Мы работаем с каждым клиентом, чтобы выбрать метод, который обеспечит точные, последовательные результаты и соответствующие физические свойства для его варианта использования.

    Преимущества ковки

    Большинство компонентов, которые можно производить путем ковки, можно вместо этого отлить. Однако кованые изделия обладают значительными преимуществами по сравнению с деталями, изготовленными методом литья, особенно в тех случаях, когда прочность и долговечность имеют первостепенное значение.Это связано с тем, что ковка в корне изменяет структуру металла — при сжатии твердого или нагретого металла материал подвергается металлургической перекристаллизации, которая является благоприятным изменением зерен металла.

    После рекристаллизации кованые детали имеют гораздо более высокую прочность на удар и сдвиг, чем исходный или литой материал. В качестве дополнительного преимущества эти улучшения прочности могут быть настолько заметными, что они устраняют необходимость использования дорогих сплавов для достижения желаемой прочности.

    Ознакомьтесь с различными продуктами, которые мы производим.

    Дополнительные преимущества ковки:

    • Предел прочности на разрыв . Исследование Университета Толедо показало, что кованые детали демонстрируют на 26% более высокую прочность на разрыв, чем сопоставимые чугунные компоненты. В результате кованые компоненты могут выдерживать значительно большее напряжение без разрывов, чем другие детали.
    • Усталостная прочность . Кованые компоненты обладают значительно более высокой усталостной прочностью, что обеспечивает более длительный срок службы по сравнению с компонентами, изготовленными другими методами, при соблюдении тех же тяжелых условий эксплуатации.
    • Универсальность . Как ковка, так и литье позволяют производить огромное количество изделий, больших и малых. Редко есть причина выбрать литье вместо ковки только для того, чтобы получить другую форму.
    • Однородность . По сравнению с литыми деталями кованые детали имеют более однородный состав и структуру, что способствует их впечатляющему сроку службы.

    Помимо превосходства литья по этим ключевым показателям, ковка также предотвращает общие дефекты, обнаруживаемые в литых деталях.При литье у некоторого процента готовых деталей обычно бывает недопустимый уровень пористости, усадки или даже пустот. Такие проблемы часто могут привести к утилизации почти полностью обработанных литых деталей, что приводит к потере драгоценного времени обработки. Ни одна из этих проблем не может возникнуть при ковке, потому что материал никогда не плавится и не риформируется.

    Такое стабильное качество является значительным преимуществом, особенно с точки зрения стоимости. Если литая деталь имеет пористость, ее необходимо утилизировать и переработать, что влечет за собой значительные материальные и трудовые затраты.Ковка полностью снижает этот риск. Кованые детали также приводят к долгосрочной экономии средств из-за их долговечности, что снижает частоту выхода компонентов из строя и необходимости их замены.

    В целом кованые детали прочнее, чем аналоги с аналогичной ценой, и поэтому являются отличным вариантом для многих промышленных компонентов.

    Промышленное применение

    Многие отрасли промышленности начали осознавать ключевые преимущества кованых компонентов. К ним относятся:

    • Aerospace .Авиационные двигатели, компоненты шасси и аналогичные детали аэрокосмической техники выигрывают от долговечности и амортизации кованого металла.
    • Автомобиль . Двигатели, рамы и трансмиссии — все это примеры компонентов, которые часто подделывают, чтобы воспользоваться преимуществами более высокой прочности, сопротивления и амортизации кованого металла.
    • Морской и железнодорожный . Детали, предназначенные для строительства и ремонта лодок или рельсов, часто кованы, чтобы обеспечить их долговечность при большом напряжении в суровых условиях эксплуатации.
    • Ручные и промышленные инструменты . Инструменты должны выдерживать большую ударную нагрузку, не деформируясь и не растрескиваясь. Кованый металл обеспечивает долговечность, которую трудно добиться с помощью литья.
    • Клапаны и фитинги высокого давления . Существует потребность в чрезвычайно прочных фитингах и клапанах для применения в условиях высокого давления во многих отраслях промышленности. Кованые компоненты часто предпочтительнее из-за их прочности и долговечности в тяжелых условиях эксплуатации или под высоким давлением.
    • Машины и оборудование для нефтепромыслов . Нефтегазовая промышленность предъявляет особые требования к оборудованию, и поломки могут быть чрезвычайно дорогостоящими. Кованый металл более безопасен и снижает потребность в дорогостоящих остановках для замены вышедших из строя деталей.
    • Строительство, погрузочно-разгрузочные работы и горнодобывающая промышленность . Строительные площадки, шахты и погрузочно-разгрузочные предприятия часто подвергают оборудование очень большим нагрузкам и жестким условиям эксплуатации. Кованые компоненты часто предпочтительнее для защиты от опасных неисправностей и ненужных простоев.

    В целом причины роста популярности ковки очевидны. Это экономически выгодно и приводит к созданию прочных, высокопроизводительных компонентов, устойчивых к износу даже в самых сложных рабочих условиях. Эти преимущества могут быть усилены за счет тщательного выбора материалов, поэтому Cornell Forge работает в основном с высокопрочными сплавами, а также с нержавеющей сталью, которые обеспечивают максимальную прочность, долговечность и коррозионную стойкость.

    Запросите кованые изделия на заказ в Cornell Forge сегодня

    В Cornell Forge у нас более 90 лет опыта в области ковки, и мы используем этот опыт, чтобы направлять наших клиентов на всех этапах процесса ковки.Мы предлагаем помощь в проектировании, консультации и услуги по оптимизации, а также собственное производство инструментов, что позволяет нам работать с клиентами с самого начала планирования продукта. Наши разнообразные предложения позволяют нам работать в различных отраслях промышленности со сложными потребностями, включая военную, медицинскую и аэрокосмическую.

    Как компания, имеющая сертификат ISO 9001: 2015, мы придерживаемся строгих стандартов качества, включая строгие меры контроля процесса, чтобы гарантировать, что каждая кованая деталь соответствует ожиданиям.Более того, мы работаем с чистыми или почти сетевыми процессами ковки, чтобы сократить отходы и сократить время выполнения заказа, а это означает, что вам не нужно жертвовать устойчивостью ради эффективности.

    Наши возможности включают ковку для нержавеющей стали и стальных сплавов, а также дополнительные услуги, которые варьируются от термообработки до сборки и испытаний. Чтобы узнать больше о том, как наши нестандартные решения для ковки могут решить ваши самые сложные конструкторские задачи, свяжитесь с Cornell Forge или запросите ценовое предложение сегодня.

    Поковки Где, почему и как? | Ассоциация кузнечной промышленности

    Ковка — формование металла пластической деформацией — охватывает множество оборудования и технологий.Знание различных операций ковки и характерного потока металла, производимого каждой из них, является ключом к пониманию конструкции ковки.

    Молоток и ковочный пресс
    Как правило, кованые детали формуются с помощью молотка или пресса. Ковка на молотке выполняется в серии оттисков штампа с использованием повторяющихся ударов. Качество ковки, а также экономичность и производительность молоткового процесса зависят от инструментов и навыков оператора. Появление программируемых молотов привело к уменьшению зависимости оператора и повышению согласованности процесса.В прессе заготовка обычно поражается только один раз в каждом слепке штампа, и дизайн каждого штампа становится более важным, в то время как навыки оператора менее критичны.

    Процессы

    Рис. 1. Сжатие между узкими матрицами.

    Ковка в открытых штампах Ковка в открытых штампах с использованием молотков и прессов — это современное продолжение доиндустриальных мастеров, работающих с молотком на наковальне.

    При открытой штамповке заготовка не ограничивается полностью, так как она формируется штампами. Процесс открытой штамповки обычно связан с крупными деталями, такими как валы, втулки и диски, но вес деталей может варьироваться от 5 до 500 000 фунтов.

    Большинство поковок в открытых штампах производятся на плоских штампах. Круглые обжимные матрицы и V-образные матрицы также используются попарно или с плоской матрицей. Операции, выполняемые на прессах с открытой плашкой, включают:

    1. Вытягивание или уменьшение поперечного сечения слитка или заготовки для их удлинения.
    2. Осадка или уменьшение длины слитка или заготовки до большего диаметра.
    3. Осадка, вытяжка и прошивка — процессы, которые иногда сочетаются с ковкой на оправке для штамповки колец с грубым контуром.

    Рис. 2. Валковая поковка .

    При штамповке или прессовании кованой заготовки ее многократно перемещают между штампами, пока она не достигнет окончательных размеров ковки.Поскольку процесс является неточным и требует значительных навыков мастера по ковке, сохраняются значительные припуски на заготовки, чтобы компенсировать неровности ковки. Кованая деталь проходит черновую обработку, а затем чистовую обработку до окончательных размеров. Все более широкое использование прессов и молотов делает ковку в открытых штампах и все процессы ковки более автоматизированными.

    При открытой штамповке металлы обрабатываются при температурах, превышающих их температуры рекристаллизации. Поскольку процесс требует повторяющихся изменений положения заготовки, заготовка охлаждается во время открытой штамповки до температуры ниже температуры горячей обработки или рекристаллизации.Затем его необходимо повторно нагреть, прежде чем можно будет продолжить ковку. Например, стальной вал диаметром 2 фута и длиной 24 фута может потребовать от четырех до шести плавок, прежде чем будут достигнуты окончательные размеры после ковки.

    При открытой штамповке стали, эмпирическое правило гласит, что на каждый квадратный дюйм поперечного сечения заготовки требуется 50 фунтов падающего веса.

    Рис. 3. Ковка валков с использованием валков специальной формы.

    Сжатие между плоскими штампами или с высадкой — это процесс ковки в открытых штампах, при котором продолговатая заготовка помещается на торец на нижний штамп, а его высота уменьшается за счет движения вниз верхнего штампа.Трение между торцами заготовки и штампами предотвращает свободное боковое распространение металла, в результате чего получается типичная цилиндрическая форма. Контакт с холодной поверхностью штампа приводит к охлаждению торцевых поверхностей металла, повышая его сопротивление деформации и улучшая бочкообразность.

    Осадка между параллельными плоскими штампами ограничивается деформацией, симметричной относительно вертикальной оси. Если желательно преимущественное удлинение, идеально подходит сжатие между узкими матрицами (рис. 1). Силы трения в осевом направлении стержня меньше, чем в перпендикулярном направлении, и поток материала в основном осевой.

    Более узкая матрица удлиняется лучше, но слишком узкая матрица режет металл, а не удлиняется. На направление потока материала также можно влиять, используя штампы с поверхностями особой формы.

    Сжатие между узкими матрицами прерывистое, поскольку необходимо выполнить много ходов, пока заготовка перемещается в осевом направлении. Выполнить эту задачу непрерывно можно с помощью поковки валка (рис. 2). Обратите внимание на сходство между рис. 1 и рис. 2. Ширина матрицы теперь представлена ​​длиной дуги контакта.Достигаемое удлинение зависит от длины контактной дуги.

    Рис. 4. Поковка штампа

    Валки большего размера вызывают больший поперечный разброс и меньшее удлинение из-за большей разницы в силе трения в дуге контакта, тогда как валки меньшего размера удлиняются больше. Боковое распространение может быть уменьшено, а удлинение увеличено за счет использования валков специальной формы (рис. 3).

    Свойства штампованных деталей очень удовлетворительны.В большинстве случаев заусенцев нет, а структура волокна очень удобна и непрерывна на всех участках. Валики выполняют определенное количество операций по удалению окалины, делая поверхность продукта гладкой и свободной от карманов накипи.

    штамповочная штамповка

    В наиболее простом примере штамповки штампа, на который приходится большая часть производства штамповки, две штампы сводятся вместе, и заготовка подвергается пластической деформации до тех пор, пока ее увеличенные стороны не коснутся боковых стенок штампа
    (рис.4). Затем часть материала начинает вытекать за пределы слепка штампа, образуя вспышку. Вспышка быстро охлаждается и имеет повышенное сопротивление деформации, фактически становясь частью инструмента. Это создает давление внутри основной части заготовки, помогая материалу перетекать в незаполненные оттиски.

    Поковки штамповочных штампов могут изготавливаться на горизонтальной кузнечно-прессовой машине (высадочной машине) в процессе, называемом высадка . При высадке заготовка удерживается между неподвижным и подвижным штампом, в то время как горизонтальный плунжер обеспечивает давление для штамповки заготовки (рис.5). После каждого рабочего хода штампы для множественных слепков могут открываться, чтобы обеспечить перенос материала из одной полости в другую.

    Рис. 5. Осадка.

    Форма штамповки штампа Поковка в закрытом штампе не зависит от образования заусенцев для достижения полного заполнения штампа. Материал деформируется в полости, которая позволяет почти или совсем не выходить излишкам материала, что предъявляет более высокие требования к конструкции штампа.

    Для штамповки штампов более важными становятся штамповочные штампы, а уровень квалификации оператора менее важен для операций штамповки на прессе. Последовательность ковки на прессе обычно состоит из блоков и чистовой обработки, иногда с предварительным формованием, прожигом или обрезкой. Изделие обычно ударяют только один раз в каждую полость штампа.


    Преимущество прецизионной ковки
    Прецизионная ковка обычно означает штамповку, близкую к окончательной, или ковку с жесткими допусками.Это не особая технология, а усовершенствование существующих технологий до такой степени, что кованые детали можно использовать с минимальной последующей обработкой или без нее. Усовершенствования касаются не только самого метода ковки, но и методов предварительного нагрева, удаления окалины, смазки и контроля температуры.

    Решение о применении методов прецизионной ковки зависит от относительной экономии дополнительных операций и инструментов по сравнению с отказом от механической обработки. Из-за более высоких затрат на инструменты и разработку прецизионная ковка обычно ограничивается исключительно высококачественными задачами.

    Прокатка колец
    Прокатка колец превратилась из искусства в строго контролируемый инженерный процесс. Прокатные бесшовные кольца производятся на различном оборудовании. Все дают один и тот же продукт — цельнотянутую секцию с круговой ориентацией зерен. Эти кольца обычно обладают тангенциальной прочностью и пластичностью и часто дешевле в производстве, чем аналогичные поковки с закрытой штамповкой. В целом, процесс прокатки колец обеспечивает однородный круговой поток зерна, простоту изготовления и универсальность по материалу, размеру, массе и геометрии.

    В процессе прокатки колец преформа нагревается до температуры ковки и помещается на промежуточный (внутренний) валок прокатного станка. При вращении кольца главный (внешний) валок оказывает давление на стену. Площадь поперечного сечения уменьшается по мере увеличения внутреннего и внешнего диаметров. Оборудование может быть полностью автоматизировано от нагрева заготовки до пост-кузнечной обработки. Усовершенствованное оборудование для прокатки колец может накатывать контуры как по внутреннему, так и по внешнему диаметру кольца, что обеспечивает отличное снижение веса, экономию материала и снижение затрат на обработку.

    Существует бесконечное множество размеров, в которые могут быть намотаны кольца, от гильз подшипников качения до колец диаметром 25 футов с высотой поверхности более 80 дюймов. Различные профили могут быть прокатаны путем соответствующей формы приводных и холостых валков.

    Экструзия При экструзии (рис. 6) заготовку помещают в контейнер и сжимают до тех пор, пока давление внутри металла не достигнет уровня напряжения потока. Заготовка полностью заполняет контейнер, и дополнительное давление заставляет ее проходить через отверстие и формировать экструдированный продукт.

    Экструзия может быть прямой (прямой) или обратной (обратной), в зависимости от направления движения между ползуном и экструдированным продуктом. Экструдированный продукт может быть цельным или полым. Экструзия труб типична для прямой экструзии полых форм, а обратная экструзия используется для массового производства контейнеров.

    Рис. 6. Экструзия а-Фоварда; б-обратная экструзия; экструзия c-образных труб; Экструзия d-контейнера.

    Пробивка тесно связана с обратной экструзией, но отличается большим перемещением пуансона по сравнению с перемещением материала заготовки.

    Вторичные процессы Помимо первичных процессов ковки, часто используются вторичные процессы. Протягивание через матрицу — удобный способ устранить кованую тягу (рис. 7a). Режим деформации — тангенциальное сжатие. Диаметр волочильного кольца может быть немного меньше, чем внешний диаметр предварительно кованной оболочки, чтобы контролировать или уменьшать толщину стенки и увеличивать высоту оболочки в операции вытяжки или утюжки (рис.7б).

    Гибка может производиться как по готовой поковке, так и на любом этапе ее производства.

    Поскольку поковка может принимать сложные формы, редко требуется только один слепок штампа. Предварительное формование поковки — путем ее гибки или прокатки либо путем обработки в предварительной матрице — может быть более желательным. Повышение производительности, срока службы штампа и качества штамповки часто перевешивает тот факт, что предварительное формование увеличивает операционные и сопутствующие расходы.Поковка в одном окончательном слепке штампа может быть практичной для очень малых партий деталей.

    Рис. 7.a-чертеж;
    утюг

    Поскольку для гибки больших деталей требуется машина с большим ходом, часто необходимы специальные механические или гидравлические прессы. Простые формы можно согнуть за одну операцию, но более сложные контуры выполняются последовательно. Если сложные формы должны быть сформированы за одну операцию, инструмент должен содержать движущиеся элементы.

    Специальные методы После деформации кованые детали могут подвергаться дальнейшей металлообработке. Заусенец удаляется, могут потребоваться перфорированные отверстия и может потребоваться улучшенная обработка поверхности или более высокая точность размеров.

    Обрезка — Поковка обрезается перед отправкой поковки. Иногда, особенно со сплавами, чувствительными к трещинам, это можно сделать шлифованием, фрезерованием, распиловкой или газовой резкой.

    Чеканка — Чеканка и глажка — это, по сути, операции калибровки с давлением, прикладываемым к критическим поверхностям для улучшения допусков, сглаживания поверхностей или устранения тяги.

    Чеканка обычно выполняется на поверхностях, параллельных линии разъема, в то время как глажка типична путем проталкивания чашеобразной детали через кольцо до нужного размера по внешнему диаметру. В любой операции участвует небольшой поток металла, и вспышка не образуется.

    Обжимка — Эта операция связана с процессом открытой штамповки, когда заготовка вытягивается между плоскими узкими штампами. Но вместо приклада молоток вращается для нанесения нескольких ударов, иногда до 2000 ударов в минуту.Это полезный метод первичной обработки, хотя в промышленном производстве его роль обычно сводится к отделке. Обжатие может быть остановлено в любой точке длины заготовки и часто используется для наведения концов труб и стержней, а также для изготовления ступенчатых колонн и валов с уменьшающимся диаметром.

    Рис. 8. Горячая экструзия корпуса клапана.

    Горячая экструзия — Экструзия наиболее подходит для формования деталей с резко изменяющимся поперечным сечением и, следовательно, является прямым конкурентом непрерывной высадки и горизонтальной ковочной машины.На рис. 8 участок стержня с тщательно контролируемым объемом нагревается, очищается от окалины и помещается в матрицу. Под давлением плотно прилегающего пуансона (рис. 8а) материал сначала заполняет полость, а затем часть ее выдавливается в длинный стержень. В конце хода (рис. 8б) получается корпус клапана, требующий только шлифовки посадочных поверхностей.

    Существует несколько вариантов процесса экструзии, многие из которых запатентованы. Заготовка может быть полой (подвергнутой механической обработке), пробитой в ходе отдельной операции или в самом процессе экструзии.В любом случае качество нагрева, эффективность удаления или предотвращения накипи, а также эффективность смазки имеют первостепенное значение. Разнообразие производимых форм велико. Точность размеров, качество поверхности и производительность высоки, а за одну операцию можно достичь большей степени деформации, чем при любом другом методе ковки.

    Холодная, теплая и горячая штамповка — в чем разница?

    Холодная штамповка
    Холодная штамповка включает либо штамповочную штамповку, либо настоящую закрытую штамповку со смазкой и круглыми штампами при комнатной температуре или близкой к ней.Углеродистые и стандартные легированные стали чаще всего подвергаются холодной ковке. Детали обычно симметричны и редко превышают 25 фунтов. Основным преимуществом является экономия материала, достигаемая за счет прецизионных форм, требующих небольшой отделки. Полностью закрытые оттиски и поток металла экструзионного типа обеспечивают отсутствие сквозняков и компоненты с жесткими допусками. Производительность очень высока с исключительным сроком службы штампа. Хотя холодная ковка обычно улучшает механические свойства, это улучшение не приносит пользы во многих распространенных применениях, и экономические преимущества остаются основным интересом.Дизайн и производство инструмента имеют решающее значение.

    Теплая
    Теплая поковка имеет ряд преимуществ экономии, которые подчеркивают ее все более широкое использование в качестве метода производства. Температурный диапазон для горячей ковки стали составляет от температуры выше комнатной до температуры рекристаллизации, или примерно от 800 до 1800 ° F. Однако более узкий диапазон от 1000 до 1330 ° F становится диапазоном, возможно, с наибольшим коммерческим потенциалом для теплой ковки. По сравнению с холодной ковкой, теплая ковка имеет следующие потенциальные преимущества: снижение нагрузки на инструмент, уменьшение нагрузки при прессовании, повышение пластичности стали, устранение необходимости в отжиге перед ковкой и благоприятные свойства после ковки, которые могут исключить термическую обработку.

    Горячая
    Горячая ковка — это пластическая деформация металла при такой температуре и скорости деформации, при которой рекристаллизация происходит одновременно с деформацией, что позволяет избежать деформационного упрочнения. Для этого на протяжении всего процесса необходимо поддерживать высокую температуру детали (соответствующую температуре рекристаллизации металла). Форма горячей ковки — изотермическая ковка , при которой материалы и штампы нагреваются до одинаковой температуры. Почти во всех случаях изотермическая ковка суперсплавов проводится в вакууме или в строго контролируемой атмосфере, чтобы предотвратить окисление
    .

    Вернуться к началу

    множество (
    ‘#markup’ => ‘

    Ковка — формование металла пластической деформацией — охватывает множество оборудования и методов. Знание различных операций ковки и характерного потока металла, производимого каждой из них, является ключом к пониманию конструкции ковки.

    Молоток и ковочный пресс
    Как правило, кованые детали формуются с помощью молотка или пресса. Ковка на молотке выполняется в серии оттисков штампа с использованием повторяющихся ударов.Качество ковки, а также экономичность и производительность молоткового процесса зависят от инструментов и навыков оператора. Появление программируемых молотов привело к уменьшению зависимости оператора и повышению согласованности процесса. В прессе заготовка обычно поражается только один раз в каждом слепке штампа, и дизайн каждого штампа становится более важным, в то время как навыки оператора менее критичны.

    Процессы

    Рис.1. Сжатие между узкими матрицами.

    Ковка в открытых штампах Ковка в открытых штампах с использованием молотков и прессов — это современное продолжение доиндустриальных мастеров, работающих с молотком на наковальне.

    При открытой штамповке заготовка не ограничивается полностью, так как она формируется штампами. Процесс открытой штамповки обычно ассоциируется с крупными деталями, такими как валы, втулки и диски, но вес деталей может варьироваться от 5 до 500 000 фунтов.

    Большинство поковок в открытых штампах производятся на плоских штампах. Круглые обжимные матрицы и V-образные матрицы также используются попарно или с плоской матрицей. Операции, выполняемые на прессах с открытой плашкой, включают:

    1. Вытягивание или уменьшение поперечного сечения слитка или заготовки для их удлинения.
    2. Осадка или уменьшение длины слитка или заготовки до большего диаметра.
    3. Осадка, вытяжка и прошивка — процессы, которые иногда сочетаются с ковкой на оправке для штамповки колец с грубым контуром.

    Рис. 2. Валковая поковка .

    При штамповке или прессовании кованой заготовки ее многократно перемещают между штампами, пока она не достигнет окончательных размеров ковки. Поскольку процесс является неточным и требует значительных навыков мастера по ковке, сохраняются значительные припуски на заготовки, чтобы компенсировать неровности ковки. Кованая деталь проходит черновую обработку, а затем чистовую обработку до окончательных размеров.Все более широкое использование прессов и молотов делает ковку в открытых штампах и все процессы ковки более автоматизированными.

    При открытой штамповке металлы обрабатываются при температурах, превышающих их температуры рекристаллизации. Поскольку процесс требует повторяющихся изменений положения заготовки, заготовка охлаждается во время открытой штамповки до температуры ниже температуры горячей обработки или рекристаллизации. Затем его необходимо повторно нагреть, прежде чем можно будет продолжить ковку. Например, стальной вал диаметром 2 фута и длиной 24 фута может потребовать от четырех до шести плавок, прежде чем будут достигнуты окончательные размеры после ковки.

    При открытой штамповке стали, эмпирическое правило гласит, что на каждый квадратный дюйм поперечного сечения заготовки требуется 50 фунтов падающего веса.

    Рис. 3. Ковка валков с использованием валков специальной формы.

    Сжатие между плоскими штампами или с высадкой — это процесс ковки в открытых штампах, при котором продолговатая заготовка помещается на торец на нижний штамп, а его высота уменьшается за счет движения вниз верхнего штампа.Трение между торцами заготовки и штампами предотвращает свободное боковое распространение металла, в результате чего получается типичная цилиндрическая форма. Контакт с холодной поверхностью штампа приводит к охлаждению торцевых поверхностей металла, повышая его сопротивление деформации и улучшая бочкообразность.

    Осадка между параллельными плоскими штампами ограничивается деформацией, симметричной относительно вертикальной оси. Если желательно преимущественное удлинение, идеально подходит сжатие между узкими матрицами (рис. 1). Силы трения в осевом направлении стержня меньше, чем в перпендикулярном направлении, и поток материала в основном осевой.

    Более узкая матрица удлиняется лучше, но слишком узкая матрица режет металл, а не удлиняется. На направление потока материала также можно влиять, используя штампы с поверхностями особой формы.

    Сжатие между узкими матрицами прерывистое, поскольку необходимо выполнить много ходов, пока заготовка перемещается в осевом направлении. Выполнить эту задачу непрерывно можно с помощью поковки валка (рис. 2). Обратите внимание на сходство между рис. 1 и рис. 2. Ширина матрицы теперь представлена ​​длиной дуги контакта.Достигаемое удлинение зависит от длины контактной дуги.

    Рис. 4. Поковка штампа

    Валки большего размера вызывают больший поперечный разброс и меньшее удлинение из-за большей разницы в силе трения в дуге контакта, тогда как валки меньшего размера удлиняются больше. Боковое распространение может быть уменьшено, а удлинение увеличено за счет использования валков специальной формы (рис. 3).

    Свойства штампованных деталей очень удовлетворительны.В большинстве случаев заусенцев нет, а структура волокна очень удобна и непрерывна на всех участках. Валики выполняют определенное количество операций по удалению окалины, делая поверхность продукта гладкой и свободной от карманов накипи.

    штамповочная штамповка

    В наиболее простом примере штамповки штампа, на который приходится большая часть производства штамповки, две штампы сводятся вместе, и заготовка подвергается пластической деформации до тех пор, пока ее увеличенные стороны не коснутся боковых стенок штампа
    (рис.4). Затем часть материала начинает вытекать за пределы слепка штампа, образуя вспышку. Вспышка быстро охлаждается и имеет повышенное сопротивление деформации, фактически становясь частью инструмента. Это создает давление внутри основной части заготовки, помогая материалу перетекать в незаполненные оттиски.

    Поковки штамповочных штампов могут изготавливаться на горизонтальной кузнечно-прессовой машине (высадочной машине) в процессе, называемом высадка . При высадке заготовка удерживается между неподвижным и подвижным штампом, в то время как горизонтальный плунжер обеспечивает давление для штамповки заготовки (рис.5). После каждого рабочего хода штампы для множественных слепков могут открываться, чтобы обеспечить перенос материала из одной полости в другую.

    Рис. 5. Осадка.

    Форма штамповки штампа Поковка в закрытом штампе не зависит от образования заусенцев для достижения полного заполнения штампа. Материал деформируется в полости, которая позволяет почти или совсем не выходить излишкам материала, что предъявляет более высокие требования к конструкции штампа.

    Для штамповки штампов более важными становятся штамповочные штампы, а уровень квалификации оператора менее важен для операций штамповки на прессе. Последовательность ковки на прессе обычно состоит из блоков и чистовой обработки, иногда с предварительным формованием, прожигом или обрезкой. Изделие обычно ударяют только один раз в каждую полость штампа.


    Преимущество прецизионной ковки
    Прецизионная ковка обычно означает штамповку, близкую к окончательной, или ковку с жесткими допусками.Это не особая технология, а усовершенствование существующих технологий до такой степени, что кованые детали можно использовать с минимальной последующей обработкой или без нее. Усовершенствования касаются не только самого метода ковки, но и методов предварительного нагрева, удаления окалины, смазки и контроля температуры.

    Решение о применении методов прецизионной ковки зависит от относительной экономии дополнительных операций и инструментов по сравнению с отказом от механической обработки. Из-за более высоких затрат на инструменты и разработку прецизионная ковка обычно ограничивается исключительно высококачественными задачами.

    Прокатка колец
    Прокатка колец превратилась из искусства в строго контролируемый инженерный процесс. Прокатные бесшовные кольца производятся на различном оборудовании. Все дают один и тот же продукт — цельнотянутую секцию с круговой ориентацией зерен. Эти кольца обычно обладают тангенциальной прочностью и пластичностью и часто дешевле в производстве, чем аналогичные поковки с закрытой штамповкой. В целом, процесс прокатки колец обеспечивает однородный круговой поток зерна, простоту изготовления и универсальность по материалу, размеру, массе и геометрии.

    В процессе прокатки колец преформа нагревается до температуры ковки и помещается на промежуточный (внутренний) валок прокатного станка. При вращении кольца главный (внешний) валок оказывает давление на стену. Площадь поперечного сечения уменьшается по мере увеличения внутреннего и внешнего диаметров. Оборудование может быть полностью автоматизировано от нагрева заготовки до пост-кузнечной обработки. Усовершенствованное оборудование для прокатки колец может накатывать контуры как по внутреннему, так и по внешнему диаметру кольца, что обеспечивает отличное снижение веса, экономию материала и снижение затрат на обработку.

    Существует бесконечное множество размеров, в которые могут быть намотаны кольца, от гильз подшипников качения до колец диаметром 25 футов с высотой поверхности более 80 дюймов. Различные профили могут быть прокатаны путем соответствующей формы приводных и холостых валков.

    Экструзия При экструзии (рис. 6) заготовку помещают в контейнер и сжимают до тех пор, пока давление внутри металла не достигнет уровня напряжения потока. Заготовка полностью заполняет контейнер, и дополнительное давление заставляет ее проходить через отверстие и формировать экструдированный продукт.

    Экструзия может быть прямой (прямой) или обратной (обратной), в зависимости от направления движения между ползуном и экструдированным продуктом. Экструдированный продукт может быть цельным или полым. Экструзия труб типична для прямой экструзии полых форм, а обратная экструзия используется для массового производства контейнеров.

    Рис. 6. Экструзия а-Фоварда; б-обратная экструзия; экструзия c-образных труб; Экструзия d-контейнера.

    Пробивка тесно связана с обратной экструзией, но отличается большим перемещением пуансона по сравнению с перемещением материала заготовки.

    Вторичные процессы Помимо первичных процессов ковки, часто используются вторичные процессы. Протягивание через матрицу — удобный способ устранить кованую тягу (рис. 7a). Режим деформации — тангенциальное сжатие. Диаметр волочильного кольца может быть немного меньше, чем внешний диаметр предварительно кованной оболочки, чтобы контролировать или уменьшать толщину стенки и увеличивать высоту оболочки в операции вытяжки или утюжки (рис.7б).

    Гибка может производиться как по готовой поковке, так и на любом этапе ее производства.

    Поскольку поковка может принимать сложные формы, редко требуется только один слепок штампа. Предварительное формование поковки — путем ее гибки или прокатки либо путем обработки в предварительной матрице — может быть более желательным. Повышение производительности, срока службы штампа и качества штамповки часто перевешивает тот факт, что предварительное формование увеличивает операционные и сопутствующие расходы.Поковка в одном окончательном слепке штампа может быть практичной для очень малых партий деталей.

    Рис. 7.a-чертеж;
    утюг

    Поскольку для гибки больших деталей требуется машина с большим ходом, часто необходимы специальные механические или гидравлические прессы. Простые формы можно согнуть за одну операцию, но более сложные контуры выполняются последовательно. Если сложные формы должны быть сформированы за одну операцию, инструмент должен содержать движущиеся элементы.

    Специальные методы После деформации кованые детали могут подвергаться дальнейшей металлообработке. Заусенец удаляется, могут потребоваться перфорированные отверстия и может потребоваться улучшенная обработка поверхности или более высокая точность размеров.

    Обрезка — Поковка обрезается перед отправкой поковки. Иногда, особенно со сплавами, чувствительными к трещинам, это можно сделать шлифованием, фрезерованием, распиловкой или газовой резкой.

    Чеканка — Чеканка и глажка — это, по сути, операции калибровки с давлением, прикладываемым к критическим поверхностям для улучшения допусков, сглаживания поверхностей или устранения тяги.

    Чеканка обычно выполняется на поверхностях, параллельных линии разъема, в то время как глажка типична путем проталкивания чашеобразной детали через кольцо до нужного размера по внешнему диаметру. В любой операции участвует небольшой поток металла, и вспышка не образуется.

    Обжимка — Эта операция связана с процессом открытой штамповки, когда заготовка вытягивается между плоскими узкими штампами. Но вместо приклада молоток вращается для нанесения нескольких ударов, иногда до 2000 ударов в минуту.Это полезный метод первичной обработки, хотя в промышленном производстве его роль обычно сводится к отделке. Обжатие может быть остановлено в любой точке длины заготовки и часто используется для наведения концов труб и стержней, а также для изготовления ступенчатых колонн и валов с уменьшающимся диаметром.

    Рис. 8. Горячая экструзия корпуса клапана.

    Горячая экструзия — Экструзия наиболее подходит для формования деталей с резко изменяющимся поперечным сечением и, следовательно, является прямым конкурентом непрерывной высадки и горизонтальной ковочной машины.На рис. 8 участок стержня с тщательно контролируемым объемом нагревается, очищается от окалины и помещается в матрицу. Под давлением плотно прилегающего пуансона (рис. 8а) материал сначала заполняет полость, а затем часть ее выдавливается в длинный стержень. В конце хода (рис. 8б) получается корпус клапана, требующий только шлифовки посадочных поверхностей.

    Существует несколько вариантов процесса экструзии, многие из которых запатентованы. Заготовка может быть полой (подвергнутой механической обработке), пробитой в ходе отдельной операции или в самом процессе экструзии.В любом случае качество нагрева, эффективность удаления или предотвращения накипи, а также эффективность смазки имеют первостепенное значение. Разнообразие производимых форм велико. Точность размеров, качество поверхности и производительность высоки, а за одну операцию можно достичь большей степени деформации, чем при любом другом методе ковки.

    Холодная, теплая и горячая штамповка — в чем разница?

    Холодная штамповка
    Холодная штамповка включает либо штамповочную штамповку, либо настоящую закрытую штамповку со смазкой и круглыми штампами при комнатной температуре или близкой к ней.Углеродистые и стандартные легированные стали чаще всего подвергаются холодной ковке. Детали обычно симметричны и редко превышают 25 фунтов. Основным преимуществом является экономия материала, достигаемая за счет прецизионных форм, требующих небольшой отделки. Полностью закрытые оттиски и поток металла экструзионного типа обеспечивают отсутствие сквозняков и компоненты с жесткими допусками. Производительность очень высока с исключительным сроком службы штампа. Хотя холодная ковка обычно улучшает механические свойства, это улучшение не приносит пользы во многих распространенных применениях, и экономические преимущества остаются основным интересом.Дизайн и производство инструмента имеют решающее значение.

    Теплая
    Теплая поковка имеет ряд преимуществ экономии, которые подчеркивают ее все более широкое использование в качестве метода производства. Температурный диапазон для горячей ковки стали составляет от температуры выше комнатной до температуры рекристаллизации, или примерно от 800 до 1800 ° F. Однако более узкий диапазон от 1000 до 1330 ° F становится диапазоном, возможно, с наибольшим коммерческим потенциалом для теплой ковки. По сравнению с холодной ковкой, теплая ковка имеет следующие потенциальные преимущества: снижение нагрузки на инструмент, уменьшение нагрузки при прессовании, повышение пластичности стали, устранение необходимости в отжиге перед ковкой и благоприятные свойства после ковки, которые могут исключить термическую обработку.

    Горячая
    Горячая ковка — это пластическая деформация металла при такой температуре и скорости деформации, при которой рекристаллизация происходит одновременно с деформацией, что позволяет избежать деформационного упрочнения. Для этого на протяжении всего процесса необходимо поддерживать высокую температуру детали (соответствующую температуре рекристаллизации металла). Форма горячей ковки — изотермическая ковка , при которой материалы и штампы нагреваются до одинаковой температуры. Почти во всех случаях изотермическая ковка суперсплавов проводится в вакууме или в строго контролируемой атмосфере, чтобы предотвратить окисление
    .

    Вернуться к началу

    ‘,
    ‘#printed’ => правда,
    ‘#type’ => ‘разметка’,
    ‘#pre_render’ =>
    множество (
    0 => ‘drupal_pre_render_markup’,
    1 => ‘ctools_dependent_pre_render’,
    ),
    ‘#children’ => ‘

    Ковка — формование металла пластической деформацией — охватывает множество оборудования и методов. Знание различных операций ковки и характерного потока металла, производимого каждой из них, является ключом к пониманию конструкции ковки.

    Молоток и ковочный пресс
    Как правило, кованые детали формуются с помощью молотка или пресса.Ковка на молотке выполняется в серии оттисков штампа с использованием повторяющихся ударов. Качество ковки, а также экономичность и производительность молоткового процесса зависят от инструментов и навыков оператора. Появление программируемых молотов привело к уменьшению зависимости оператора и повышению согласованности процесса. В прессе заготовка обычно поражается только один раз в каждом слепке штампа, и дизайн каждого штампа становится более важным, в то время как навыки оператора менее критичны.

    Процессы

    Рис. 1. Сжатие между узкими матрицами.

    Ковка в открытых штампах Ковка в открытых штампах с использованием молотков и прессов — это современное продолжение доиндустриальных мастеров, работающих с молотком на наковальне.

    При открытой штамповке заготовка не ограничивается полностью, так как она формируется штампами. Процесс открытой штамповки обычно ассоциируется с крупными деталями, такими как валы, втулки и диски, но вес деталей может варьироваться от 5 до 500 000 фунтов.

    Большинство поковок в открытых штампах производятся на плоских штампах. Круглые обжимные матрицы и V-образные матрицы также используются попарно или с плоской матрицей. Операции, выполняемые на прессах с открытой плашкой, включают:

    1. Вытягивание или уменьшение поперечного сечения слитка или заготовки для их удлинения.
    2. Осадка или уменьшение длины слитка или заготовки до большего диаметра.
    3. Осадка, вытяжка и прошивка — процессы, которые иногда сочетаются с ковкой на оправке для штамповки колец с грубым контуром.

    Рис. 2. Валковая поковка .

    При штамповке или прессовании кованой заготовки ее многократно перемещают между штампами, пока она не достигнет окончательных размеров ковки. Поскольку процесс является неточным и требует значительных навыков мастера по ковке, сохраняются значительные припуски на заготовки, чтобы компенсировать неровности ковки. Кованая деталь проходит черновую обработку, а затем чистовую обработку до окончательных размеров.Все более широкое использование прессов и молотов делает ковку в открытых штампах и все процессы ковки более автоматизированными.

    При открытой штамповке металлы обрабатываются при температурах, превышающих их температуры рекристаллизации. Поскольку процесс требует повторяющихся изменений положения заготовки, заготовка охлаждается во время открытой штамповки до температуры ниже температуры горячей обработки или рекристаллизации. Затем его необходимо повторно нагреть, прежде чем можно будет продолжить ковку. Например, стальной вал диаметром 2 фута и длиной 24 фута может потребовать от четырех до шести плавок, прежде чем будут достигнуты окончательные размеры после ковки.

    При открытой штамповке стали, эмпирическое правило гласит, что на каждый квадратный дюйм поперечного сечения заготовки требуется 50 фунтов падающего веса.

    Рис. 3. Ковка валков с использованием валков специальной формы.

    Сжатие между плоскими штампами или с высадкой — это процесс ковки в открытых штампах, при котором продолговатая заготовка помещается на торец на нижний штамп, а его высота уменьшается за счет движения вниз верхнего штампа.Трение между торцами заготовки и штампами предотвращает свободное боковое распространение металла, в результате чего получается типичная цилиндрическая форма. Контакт с холодной поверхностью штампа приводит к охлаждению торцевых поверхностей металла, повышая его сопротивление деформации и улучшая бочкообразность.

    Осадка между параллельными плоскими штампами ограничивается деформацией, симметричной относительно вертикальной оси. Если желательно преимущественное удлинение, идеально подходит сжатие между узкими матрицами (рис. 1). Силы трения в осевом направлении стержня меньше, чем в перпендикулярном направлении, и поток материала в основном осевой.

    Более узкая матрица удлиняется лучше, но слишком узкая матрица режет металл, а не удлиняется. На направление потока материала также можно влиять, используя штампы с поверхностями особой формы.

    Сжатие между узкими матрицами прерывистое, поскольку необходимо выполнить много ходов, пока заготовка перемещается в осевом направлении. Выполнить эту задачу непрерывно можно с помощью поковки валка (рис. 2). Обратите внимание на сходство между рис. 1 и рис. 2. Ширина матрицы теперь представлена ​​длиной дуги контакта.Достигаемое удлинение зависит от длины контактной дуги.

    Рис. 4. Поковка штампа

    Валки большего размера вызывают больший поперечный разброс и меньшее удлинение из-за большей разницы в силе трения в дуге контакта, тогда как валки меньшего размера удлиняются больше. Боковое распространение может быть уменьшено, а удлинение увеличено за счет использования валков специальной формы (рис. 3).

    Свойства штампованных деталей очень удовлетворительны.В большинстве случаев заусенцев нет, а структура волокна очень удобна и непрерывна на всех участках. Валики выполняют определенное количество операций по удалению окалины, делая поверхность продукта гладкой и свободной от карманов накипи.

    штамповочная штамповка

    В наиболее простом примере штамповки штампа, на который приходится большая часть производства штамповки, две штампы сводятся вместе, и заготовка подвергается пластической деформации до тех пор, пока ее увеличенные стороны не коснутся боковых стенок штампа
    (рис.4). Затем часть материала начинает вытекать за пределы слепка штампа, образуя вспышку. Вспышка быстро охлаждается и имеет повышенное сопротивление деформации, фактически становясь частью инструмента. Это создает давление внутри основной части заготовки, помогая материалу перетекать в незаполненные оттиски.

    Поковки штамповочных штампов могут изготавливаться на горизонтальной кузнечно-прессовой машине (высадочной машине) в процессе, называемом высадка . При высадке заготовка удерживается между неподвижным и подвижным штампом, в то время как горизонтальный плунжер обеспечивает давление для штамповки заготовки (рис.5). После каждого рабочего хода штампы для множественных слепков могут открываться, чтобы обеспечить перенос материала из одной полости в другую.

    Рис. 5. Осадка.

    Форма штамповки штампа Поковка в закрытом штампе не зависит от образования заусенцев для достижения полного заполнения штампа. Материал деформируется в полости, которая позволяет почти или совсем не выходить излишкам материала, что предъявляет более высокие требования к конструкции штампа.

    Для штамповки штампов более важными становятся штамповочные штампы, а уровень квалификации оператора менее важен для операций штамповки на прессе. Последовательность ковки на прессе обычно состоит из блоков и чистовой обработки, иногда с предварительным формованием, прожигом или обрезкой. Изделие обычно ударяют только один раз в каждую полость штампа.


    Преимущество прецизионной ковки
    Прецизионная ковка обычно означает штамповку, близкую к окончательной, или ковку с жесткими допусками.Это не особая технология, а усовершенствование существующих технологий до такой степени, что кованые детали можно использовать с минимальной последующей обработкой или без нее. Усовершенствования касаются не только самого метода ковки, но и методов предварительного нагрева, удаления окалины, смазки и контроля температуры.

    Решение о применении методов прецизионной ковки зависит от относительной экономии дополнительных операций и инструментов по сравнению с отказом от механической обработки. Из-за более высоких затрат на инструменты и разработку прецизионная ковка обычно ограничивается исключительно высококачественными задачами.

    Прокатка колец
    Прокатка колец превратилась из искусства в строго контролируемый инженерный процесс. Прокатные бесшовные кольца производятся на различном оборудовании. Все дают один и тот же продукт — цельнотянутую секцию с круговой ориентацией зерен. Эти кольца обычно обладают тангенциальной прочностью и пластичностью и часто дешевле в производстве, чем аналогичные поковки с закрытой штамповкой. В целом, процесс прокатки колец обеспечивает однородный круговой поток зерна, простоту изготовления и универсальность по материалу, размеру, массе и геометрии.

    В процессе прокатки колец преформа нагревается до температуры ковки и помещается на промежуточный (внутренний) валок прокатного станка. При вращении кольца главный (внешний) валок оказывает давление на стену. Площадь поперечного сечения уменьшается по мере увеличения внутреннего и внешнего диаметров. Оборудование может быть полностью автоматизировано от нагрева заготовки до пост-кузнечной обработки. Усовершенствованное оборудование для прокатки колец может накатывать контуры как по внутреннему, так и по внешнему диаметру кольца, что обеспечивает отличное снижение веса, экономию материала и снижение затрат на обработку.

    Существует бесконечное множество размеров, в которые могут быть намотаны кольца, от гильз подшипников качения до колец диаметром 25 футов с высотой поверхности более 80 дюймов. Различные профили могут быть прокатаны путем соответствующей формы приводных и холостых валков.

    Экструзия При экструзии (рис. 6) заготовку помещают в контейнер и сжимают до тех пор, пока давление внутри металла не достигнет уровня напряжения потока. Заготовка полностью заполняет контейнер, и дополнительное давление заставляет ее проходить через отверстие и формировать экструдированный продукт.

    Экструзия может быть прямой (прямой) или обратной (обратной), в зависимости от направления движения между ползуном и экструдированным продуктом. Экструдированный продукт может быть цельным или полым. Экструзия труб типична для прямой экструзии полых форм, а обратная экструзия используется для массового производства контейнеров.

    Рис. 6. Экструзия а-Фоварда; б-обратная экструзия; экструзия c-образных труб; Экструзия d-контейнера.

    Пробивка тесно связана с обратной экструзией, но отличается большим перемещением пуансона по сравнению с перемещением материала заготовки.

    Вторичные процессы Помимо первичных процессов ковки, часто используются вторичные процессы. Протягивание через матрицу — удобный способ устранить кованую тягу (рис. 7a). Режим деформации — тангенциальное сжатие. Диаметр волочильного кольца может быть немного меньше, чем внешний диаметр предварительно кованной оболочки, чтобы контролировать или уменьшать толщину стенки и увеличивать высоту оболочки в операции вытяжки или утюжки (рис.7б).

    Гибка может производиться как по готовой поковке, так и на любом этапе ее производства.

    Поскольку поковка может принимать сложные формы, редко требуется только один слепок штампа. Предварительное формование поковки — путем ее гибки или прокатки либо путем обработки в предварительной матрице — может быть более желательным. Повышение производительности, срока службы штампа и качества штамповки часто перевешивает тот факт, что предварительное формование увеличивает операционные и сопутствующие расходы.Поковка в одном окончательном слепке штампа может быть практичной для очень малых партий деталей.

    Рис. 7.a-чертеж;
    утюг

    Поскольку для гибки больших деталей требуется машина с большим ходом, часто необходимы специальные механические или гидравлические прессы. Простые формы можно согнуть за одну операцию, но более сложные контуры выполняются последовательно. Если сложные формы должны быть сформированы за одну операцию, инструмент должен содержать движущиеся элементы.

    Специальные методы После деформации кованые детали могут подвергаться дальнейшей металлообработке. Заусенец удаляется, могут потребоваться перфорированные отверстия и может потребоваться улучшенная обработка поверхности или более высокая точность размеров.

    Обрезка — Поковка обрезается перед отправкой поковки. Иногда, особенно со сплавами, чувствительными к трещинам, это можно сделать шлифованием, фрезерованием, распиловкой или газовой резкой.

    Чеканка — Чеканка и глажка — это, по сути, операции калибровки с давлением, прикладываемым к критическим поверхностям для улучшения допусков, сглаживания поверхностей или устранения тяги.

    Чеканка обычно выполняется на поверхностях, параллельных линии разъема, в то время как глажка типична путем проталкивания чашеобразной детали через кольцо до нужного размера по внешнему диаметру. В любой операции участвует небольшой поток металла, и вспышка не образуется.

    Обжимка — Эта операция связана с процессом открытой штамповки, когда заготовка вытягивается между плоскими узкими штампами. Но вместо приклада молоток вращается для нанесения нескольких ударов, иногда до 2000 ударов в минуту.Это полезный метод первичной обработки, хотя в промышленном производстве его роль обычно сводится к отделке. Обжатие может быть остановлено в любой точке длины заготовки и часто используется для наведения концов труб и стержней, а также для изготовления ступенчатых колонн и валов с уменьшающимся диаметром.

    Рис. 8. Горячая экструзия корпуса клапана.

    Горячая экструзия — Экструзия наиболее подходит для формования деталей с резко изменяющимся поперечным сечением и, следовательно, является прямым конкурентом непрерывной высадки и горизонтальной ковочной машины.На рис. 8 участок стержня с тщательно контролируемым объемом нагревается, очищается от окалины и помещается в матрицу. Под давлением плотно прилегающего пуансона (рис. 8а) материал сначала заполняет полость, а затем часть ее выдавливается в длинный стержень. В конце хода (рис. 8б) получается корпус клапана, требующий только шлифовки посадочных поверхностей.

    Существует несколько вариантов процесса экструзии, многие из которых запатентованы. Заготовка может быть полой (подвергнутой механической обработке), пробитой в ходе отдельной операции или в самом процессе экструзии.В любом случае качество нагрева, эффективность удаления или предотвращения накипи, а также эффективность смазки имеют первостепенное значение. Разнообразие производимых форм велико. Точность размеров, качество поверхности и производительность высоки, а за одну операцию можно достичь большей степени деформации, чем при любом другом методе ковки.

    Холодная, теплая и горячая штамповка — в чем разница?

    Холодная штамповка
    Холодная штамповка включает либо штамповочную штамповку, либо настоящую закрытую штамповку со смазкой и круглыми штампами при комнатной температуре или близкой к ней.Углеродистые и стандартные легированные стали чаще всего подвергаются холодной ковке. Детали обычно симметричны и редко превышают 25 фунтов. Основным преимуществом является экономия материала, достигаемая за счет прецизионных форм, требующих небольшой отделки. Полностью закрытые оттиски и поток металла экструзионного типа обеспечивают отсутствие сквозняков и компоненты с жесткими допусками. Производительность очень высока с исключительным сроком службы штампа. Хотя холодная ковка обычно улучшает механические свойства, это улучшение не приносит пользы во многих распространенных применениях, и экономические преимущества остаются основным интересом.Дизайн и производство инструмента имеют решающее значение.

    Теплая
    Теплая поковка имеет ряд преимуществ экономии, которые подчеркивают ее все более широкое использование в качестве метода производства. Температурный диапазон для горячей ковки стали составляет от температуры выше комнатной до температуры рекристаллизации, или примерно от 800 до 1800 ° F. Однако более узкий диапазон от 1000 до 1330 ° F становится диапазоном, возможно, с наибольшим коммерческим потенциалом для теплой ковки. По сравнению с холодной ковкой, теплая ковка имеет следующие потенциальные преимущества: снижение нагрузки на инструмент, уменьшение нагрузки при прессовании, повышение пластичности стали, устранение необходимости в отжиге перед ковкой и благоприятные свойства после ковки, которые могут исключить термическую обработку.

    Горячая
    Горячая ковка — это пластическая деформация металла при такой температуре и скорости деформации, при которой рекристаллизация происходит одновременно с деформацией, что позволяет избежать деформационного упрочнения. Для этого на протяжении всего процесса необходимо поддерживать высокую температуру детали (соответствующую температуре рекристаллизации металла). Форма горячей ковки — изотермическая ковка , при которой материалы и штампы нагреваются до одинаковой температуры. Почти во всех случаях изотермическая ковка суперсплавов проводится в вакууме или в строго контролируемой атмосфере, чтобы предотвратить окисление
    .

    Вернуться к началу

    ‘,
    )

    Секреты кузнечного дела: Введение в методы ковки

    Как современные кузницы превращают металл в кованые детали?

    Что такое ковка?

    Ковка — это производственный процесс, включающий формование металла путем ковки, прессования или прокатки. Эти сжимающие силы передаются с помощью молотка или штампа. Ковку часто классифицируют в зависимости от температуры, при которой она выполняется: холодная, теплая или горячая ковка.

    Подходит для ковки самых разных металлов. Типичные металлы, используемые при ковке, включают углеродистую сталь, легированную сталь и нержавеющую сталь. Также можно ковать очень мягкие металлы, такие как алюминий, латунь и медь. В процессе ковки можно производить детали с превосходными механическими свойствами с минимальными отходами. Основная идея заключается в том, что исходный металл пластически деформируется до желаемой геометрической формы, что придает ему более высокое сопротивление усталости и прочность. Этот процесс является экономически выгодным с возможностью массового производства деталей и достижения определенных механических свойств в готовом продукте.

    Ковка включает формование металла с помощью сжимающих сил, таких как удар, прессование или прокатка.

    История ковки

    Ковкой занимаются кузнецы на протяжении тысячелетий. Сначала бронза и медь были наиболее распространенными кованными металлами в бронзовом веке: позже, когда была обнаружена способность контролировать температуру и процесс выплавки железа, железо стало основным кованным металлом. Традиционные товары включают кухонные принадлежности, скобяные изделия, ручные инструменты и холодное оружие.Промышленная революция позволила ковке стать более эффективным процессом массового производства. С тех пор ковка развивалась вместе с достижениями в области оборудования, робототехники, электронного управления и автоматизации. Ковка в настоящее время является всемирной отраслью с современными кузнечными предприятиями, производящими высококачественные металлические детали самых разных размеров, форм, материалов и отделки.

    Металл нагревают перед тем, как ему придать желаемую форму с помощью кузнечного молотка. Раньше кузнецы делали это вручную.

    Методы ковки

    Существует несколько методов ковки с разными возможностями и преимуществами. К наиболее часто используемым методам ковки относятся методы ковки методом капельной ковки, а также прокатная ковка.

    Поковка падающая

    Капельная ковка получила свое название от процесса падения молотка на металл для придания ему формы штампа. Матрица относится к поверхностям, которые контактируют с металлом. Существует два типа ковки методом прямой штамповки — штамповка в открытых штампах и штамповка в закрытых штампах.Штампы обычно имеют плоскую форму, а некоторые из них имеют поверхность особой формы для специальных операций.

    Штамповка (кузнечная ковка)

    Ковка в открытых штампах также известна как кузнечная ковка. Молоток ударяет и деформирует металл на неподвижной наковальне. При этом типе ковки металл никогда полностью не удерживается в штампах, позволяя ему течь, за исключением областей, где он контактирует с штампами. Оператор несет ответственность за ориентацию и расположение металла для достижения желаемой окончательной формы.Используются плоские матрицы, некоторые из которых имеют поверхность особой формы для специализированных операций. Ковка в открытых штампах подходит для простых и крупных деталей, а также для изготовления металлических деталей по индивидуальному заказу.

    Преимущества открытой штамповки:
    • Лучшее сопротивление усталости и прочность
    • Снижает вероятность ошибок и / или дырок
    • Улучшает микроструктуру
    • Непрерывный поток зерна
    • Более мелкое зерно
    Поковка в закрытом штампе (штамп)

    Поковка в закрытых штампах также известна как штамповка в штампах.Металл помещается в матрицу и прикрепляется к наковальне. Молоток падает на металл, заставляя его течь и заполнять полости матрицы. Молоток должен быстро войти в контакт с металлом с точностью до миллисекунд. Излишки металла выталкиваются из полостей матрицы, что приводит к вспышке. Вспышка остывает быстрее, чем остальной материал, что делает ее прочнее, чем металл в матрице. После ковки флеш снимается.

    Чтобы металл достиг конечной стадии, его перемещают через ряд полостей в матрице:

    1. Оттиск кромки (также известный как долбление или изгиб)
      Первый оттиск, используемый для придания металлу грубой формы.
    1. Блокирующие полости
      Металлу придают форму, которая больше напоминает конечный продукт. Металл имеет большие изгибы и скругления.
    1. Полость для окончательного слепка
      Заключительный этап чистовой обработки и придания металлу желаемой формы.

    Преимущества ковки в закрытых штампах:

    • Производит детали до 25 тонн
    • Позволяет создавать формы, близкие к чистоте, требующие лишь небольшой отделки.
    • Экономичный для тяжелого производства

    https: // www.reliance-foundry.com/wp-content/uploads/Drop-forging.mov

    Вал кованый

    Валковая поковка состоит из двух цилиндрических или полуцилиндрических горизонтальных валков, которые деформируют пруток круглой или плоской формы. Это позволяет уменьшить его толщину и увеличить длину. Этот нагретый стержень вставляется и пропускается между двумя валками, каждый из которых содержит одну или несколько профильных канавок, и постепенно приобретает форму по мере прокатки через машину. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая форма и размер.

    Преимущества автоматической ковки валков:

    • Практически не производит отходов
    • Создает благоприятную зернистую структуру металла
    • Уменьшает площадь поперечного сечения металла
    • Изготовление конических концов
    Пресс ковочный

    Ковка на прессе использует медленное, непрерывное давление или силу вместо удара, используемого при ковке с ударным молотком. Более медленный ход плунжера означает, что деформация достигает большей глубины, так что весь объем металла затрагивается равномерно.Напротив, при ковке с ударным молотком деформация часто происходит только на уровне поверхности, в то время как внутренняя часть металла остается несколько недеформированной. Контролируя степень сжатия при ковке на прессе, можно также контролировать внутреннюю деформацию.

    Преимущества ковочного пресса:

    • Экономичный для тяжелого производства
    • Повышенная точность допусков в пределах 0,01–0,02 дюйма
    • Плашки имеют меньшую тягу, что обеспечивает большую точность размеров
    • Скорость, давление и ход матрицы регулируются автоматически
    • Возможна автоматизация процессов
    • Мощность прессов от 500 до 9000 тонн

    При ковке на прессе используется медленное, непрерывное давление или сила для равномерного формования металла вместо удара, используемого при ковке методом капли.

    Высаженная поковка

    Высаженная ковка — это производственный процесс, при котором диаметр металла увеличивается за счет сжатия его длины. Кривошипные прессы, специальный высокоскоростной станок, используются в процессах штамповки в осадке. Кривошипные прессы обычно устанавливаются в горизонтальной плоскости для повышения эффективности и быстрой замены металла с одной станции на другую. Также возможны вертикальные кривошипные прессы или гидравлический пресс.

    Преимущества высаженной штамповки:

    • Высокая производительность до 4500 деталей в час
    • Возможна полная автоматизация
    • Устранение осадки и заусенцев поковки
    • Практически не производит отходов
    Автомат горячей штамповки

    При автоматической горячей штамповке стальные прутки прокатной длины вставляются в один конец кузнечно-прессового станка при комнатной температуре, а изделия горячей ковки выходят из другого конца.Пруток нагревается с помощью мощных индукционных катушек до температуры 2190–2370 ° F менее чем за 60 секунд. Пруток очищается от накипи с помощью роликов и делится на заготовки. На этом этапе металл проходит несколько этапов формования, которые можно сочетать с высокоскоростными операциями холодной штамповки. Обычно операцию холодной штамповки оставляют на этапе чистовой обработки. Таким образом можно воспользоваться преимуществами холодной обработки, сохраняя при этом высокую скорость автоматической горячей штамповки.

    Преимущества автоматической горячей штамповки:

    • Высокая производительность
    • Прием недорогих материалов
    • Минимальные трудозатраты для работы с механизмами
    • Практически отсутствуют отходы материала (экономия материала на 20–30% по сравнению с традиционной ковкой)
    Прецизионная поковка (поковка сетчатой ​​или почти чистой формы)

    Прецизионная ковка практически не требует окончательной обработки.Это метод ковки, разработанный для минимизации затрат и отходов, связанных с операциями после ковки. Снижение затрат достигается за счет уменьшения количества материалов и энергии, а также сокращения обработки.

    Изотермическая поковка

    Изотермическая ковка — это процесс ковки, при котором металл и штамп нагреваются до одинаковой температуры. Используется адиабатический нагрев — нет чистой передачи массы или теплообмена между системой и внешней средой. Все изменения вызваны внутренними изменениями, в результате которых скорость деформации строго контролируется.Из-за меньших тепловых потерь для этого процесса ковки можно использовать машины меньшего размера.

    О штамповке с вылетом и высаженной штамповке

    Поковка

    Ковка в закрытых штампах — это процесс формования стали, при котором нагретая стальная заготовка помещается на нижний блок пресс-формы, в то время как верхний, оборудованный штампом ударный молот запускает или «опускается», заставляя металл заполнять контуры двух умирают блоки. Ковка на перфораторе выполняется в серии оттисков штампа с использованием повторяющихся ударов.Качество ковки, а также экономичность и производительность молоткового процесса зависят от инструментов и навыков оператора.

    Высаженная поковка

    Высаженная ковка — это производственный процесс, при котором металл под большим давлением пластически деформируется в высокопрочные компоненты различных размеров. Этот процесс ковки идеально подходит для более длинных форм, когда требуется ковка только одного конца детали. Высаженные поковки изготавливаются путем сбора материала в определенной области прутка из углеродистой, легированной или нержавеющей стали.Механический пресс, используемый для изготовления этих компонентов, работает в горизонтальной плоскости. Матрицы разделены, чтобы позволить материалу выступать за пределы механического пресса, и некоторая часть силы формования обеспечивается третьей матрицей, прикрепленной к головке.

    Почему Forge?

    В процессе ковки можно создавать детали, которые более прочны, чем детали, изготовленные с помощью любого другого процесса обработки металла. Вот почему поковки почти всегда используются там, где важны надежность и безопасность человека.

    ПОВКОВКИ по сравнению с отливками

    • Поковки прочнее. Отливка не может получить усиливающий эффект горячей и холодной обработки. Ковка превосходит литье по предсказуемым прочностным характеристикам — обеспечивая превосходную прочность, которая гарантирована от части к детали.
    • Ковка устраняет дефекты отлитых слитков или непрерывнолитого проката. Отливка не имеет ни текучести зерна, ни направленной прочности, и процесс не может предотвратить образование определенных металлургических дефектов. Предварительная обработка кузнечной заготовки обеспечивает поток зерна, ориентированный в направлениях, требующих максимальной прочности.Дендритные структуры, сегрегация сплава и подобные дефекты улучшаются при ковке.
    • Поковки надежнее, дешевле. Дефекты отливки бывают самых разных форм. Поскольку горячая обработка улучшает зернистость и придает высокую прочность, пластичность и стойкость, кованые изделия более надежны. И они производятся без дополнительных затрат на более строгий контроль процесса и проверки, которые требуются для литья.
    • Поковки лучше поддаются термообработке. Отливки требуют тщательного контроля процессов плавления и охлаждения, поскольку может произойти сегрегация сплава. Это приводит к неоднородной реакции на термообработку, которая может повлиять на прямолинейность готовых деталей. Поковки более предсказуемо реагируют на термическую обработку и обеспечивают лучшую стабильность размеров.
    • Гибкое и экономичное производство поковок адаптируется к требованиям. Для некоторых отливок, таких как отливки со специальными характеристиками, требуются дорогие материалы и контроль процесса, а также более длительные сроки изготовления.Раскатка в открытой матрице и кольцевая прокатка являются примерами процессов ковки, которые адаптируются к различным производственным циклам и позволяют сократить время выполнения заказа.

    ПОВКОВКИ в сравнении со сварными деталями / изделиями

    • Поковки обеспечивают экономию производства и материалов. Сварные конструкции более дорогостоящие при больших объемах производства. Фактически, готовые детали являются традиционным источником конверсии ковки по мере увеличения объема производства. Первоначальные затраты на инструмент для поковки могут быть покрыты за счет экономии объема производства и материалов, а экономичность производства поковки снижает затраты на рабочую силу, количество брака и переделок, а также снижает затраты на контроль.
    • Поковки прочнее. Сварные конструкции обычно не лишены пористости. Повышение прочности, полученное при сварке или креплении стандартного проката, может быть потеряно из-за плохой практики сварки или соединения. Ориентация зерен, достигаемая при ковке, делает детали более прочными.
    • Поковки предлагают экономичный дизайн / контроль. Многокомпонентная сварная сборка не может сравниться с экономией, полученной за счет правильно спроектированной цельной поковки. Такое объединение деталей может привести к значительной экономии затрат.Кроме того, сварные детали требуют дорогостоящих процедур проверки, особенно для компонентов, подверженных высоким нагрузкам. Поковок нет.
    • Поковки обладают более стабильными и улучшенными металлургическими свойствами. Избирательный нагрев и неравномерное охлаждение, возникающие при сварке, могут привести к таким нежелательным металлургическим свойствам, как неоднородная зернистая структура. При использовании сварной шов может выступать в качестве металлургической выемки, что может привести к выходу детали из строя. Поковки не имеют внутренних пустот, которые могут вызвать неожиданный отказ под воздействием напряжения или удара.
    • Поковки предлагают упрощенное производство. Сварка и механическое крепление требуют тщательного выбора соединительных материалов, типов и размеров крепления, а также тщательного контроля за практикой затяжки, что увеличивает производственные затраты. Ковка упрощает производство и обеспечивает лучшее качество и постоянство от детали к детали.

    ПОВКОВКИ по сравнению с обработанным прутком / пластиной

    • Поковки предлагают более широкий диапазон размеров требуемых марок материалов. Размеры и форма изделий из стального прутка и листа ограничены размерами, в которых эти материалы поставляются. Часто ковка может быть единственным процессом металлообработки, доступным для определенных марок и желаемых размеров. Поковки можно экономично производить в широком диапазоне размеров от деталей, наибольший размер которых меньше 1 дюйма, до деталей весом более 450 000 фунтов.
    • Поковки имеют зерно, ориентированное по форме для большей прочности. Обработанный пруток и лист могут быть более восприимчивыми к усталости и коррозии под напряжением, потому что механическая обработка срезает структуру зерна материала.В большинстве случаев ковка дает зернистую структуру, ориентированную на форму детали, что обеспечивает оптимальную прочность, пластичность и устойчивость к ударам и усталости.
    • Поковки позволяют лучше и экономнее расходовать материалы. Пластина для газовой резки — это расточительный процесс, один из нескольких этапов изготовления, при котором расходуется больше материала, чем необходимо для изготовления таких деталей, как кольца или ступицы. Еще больше теряется при последующей обработке.
    • Поковки дают меньше лома; более крупное и экономичное производство. Поковки, особенно формы, близкие к чистым, лучше используют материал и образуют мало брака. При крупносерийном производстве решающее преимущество в стоимости имеют поковки.
    • Поковки требуют меньшего количества вторичных операций. В состоянии поставки для некоторых сортов прутка и листа требуются дополнительные операции, такие как токарная обработка, шлифовка и полировка для удаления неровностей поверхности и достижения желаемой отделки, точности размеров, обрабатываемости и прочности. Часто поковки можно ввести в эксплуатацию без дорогостоящих вторичных операций.

    ПОВКОВКИ по сравнению с деталями из порошкового металла (P / M)

    • Поковки прочнее. Низкие стандартные механические свойства (например, прочность на разрыв) типичны для деталей из P / M. Поток зерна поковки обеспечивает прочность в критических точках напряжения.
    • Поковки обеспечивают более высокую целостность. Для предотвращения дефектов P / M требуется дорогостоящая модификация частичной плотности или инфильтрация. Оба процесса увеличивают затраты. Зернистость кованых деталей обеспечивает прочность металла и отсутствие дефектов.
    • Поковки требуют меньшего количества вторичных операций. Специальные формы P / M, резьбы и отверстия, а также допуски на точность могут потребовать обширной обработки. Операции вторичной ковки часто сводятся к чистовой обработке, сверлению отверстий и другим простым этапам. Собственная прочность поковок обеспечивает неизменно превосходное качество обработанной поверхности.
    • Поковки обеспечивают большую гибкость конструкции. Формы P / M ограничены теми, которые могут быть выброшены в направлении прессования.Ковка позволяет создавать детали, не ограниченные формами в этом направлении.
    • В поковках используются менее дорогие материалы. Исходным материалом для высококачественных деталей из P / M обычно является распыленный водой, предварительно легированный и отожженный порошок, который стоит значительно дороже за фунт, чем прутковая сталь.

    Что такое кованая сталь и каковы ее основные характеристики?

    23 января 2020 20 апреля 2020

    С момента основания ULMA кованая сталь была нашей причиной существования.Все, чего мы достигли за последние несколько десятилетий, стало возможным благодаря страсти, усилиям и преданности делу, которые мы вложили в этот столь ценный для нас материал. В большинстве наших продуктов в качестве сырья используется кованая сталь — материал, который мы модифицируем по форме и внутренней структуре с помощью методов ковки, которые мы применяем, всегда при температурах выше рекристаллизации.

    Это наш процесс ковки.

    Процесс ковки происходит на наших прессах.Используя сильные удары и высокое давление, прессы формируют заданные объемы и формы с помощью таких инструментов, как пресс-формы и штампы. Детали, поступающие из кузн, затем подвергаются механической обработке для придания им отделки с минимальным вмешательством для оптимизации их конечных характеристик.

    В большинстве случаев ковка должна выполняться при температуре от 800 до 1000 ° C, , хотя ее также можно проводить при комнатной температуре , в процессе, известном как «холодная штамповка». Чтобы устранить внутренние напряжения, возникающие при ковке, мы также выполняем термическую обработку, называемую «нормализацией».”

    Что такое кованая сталь?

    Кованая сталь — это материал, полученный из сплава железа и углерода под чрезвычайно высоким давлением. Кованая сталь имеет меньшую пористость поверхности, более мелкозернистую структуру, большую прочность на растяжение и усталость и большую пластичность, чем любая другая обработанная сталь.

    Когда сталь нагревается до температуры ковки, она становится пластичной и ковкой , что позволяет ей принимать необходимую форму за счет приложения силы и давления.Благодаря нашим методам обработки и ковке стали мы можем формировать прочную стальную деталь без растрескивания.

    Какие виды кованой стали?

    Мы классифицируем стальную поковку по трем различным категориям в зависимости от температуры формования.

    Горячая кованая сталь

    Температура ковки составляет от 950 до 1250 ° C, что выше температуры рекристаллизации . Горячая кованая сталь обеспечивает хорошую формуемость и требует небольшого усилия для придания формы.

    Поковка из закаленной стали

    Температура ковки составляет от 750 до 950 ° C . Эта температура приводит к ограниченной пластичности и требует более высоких усилий формования, чем горячая ковка. Одним из его больших преимуществ является то, что он находится на полпути между горячей и холодной ковкой, что делает его более универсальным.

    Холоднокованая сталь

    Температура ковки выполняется в «комнатных условиях» при температурах от до 150ºC .Этот тип ковки, который приводит к низкой формуемости, требует больших усилий формования. Его большое преимущество заключается в лучшей сохранности материала и улучшенной отделке поверхности.

    Свойства кованой стали

    Его уникальные свойства отличают кованую сталь от других видов обработки, таких как литье:

    • Кованая сталь имеет высокую прочность , повышенную твердость и первоклассную прочность . При контакте с другими веществами очень маловероятно, что сталь сломается.
    • Можно поддерживать одинаковую консистенцию во всех производимых стальных поковках, так как процесс ковки довольно тщательный и размеренный.
    • Существует ограничение на толщину и размер стали, которую можно подделать, поскольку формовка металла — довольно утомительная работа.
    • Поковка из стали обычно используется в машиностроении и в промышленности из-за ее прочности и доступности, а также из-за наличия специальных сплавов, таких как нержавеющая и углеродистая сталь.Поковка из стали обеспечивает непревзойденную прочность для изготовления деталей.

    В ULMA мы специализируемся на фланцах и изделиях из кованой стали более 40 лет, всегда к услугам наших клиентов, чтобы удовлетворить их самые взыскательные потребности. В результате мы производим продукцию высочайшего качества и прочности , которая соответствует всем стандартам, требуемым законом и рынком.

    О ковке | Молотковая ковка | Высаженная поковка

    Ковка — это производственный процесс, при котором металл прессуется, толкается или сжимается под большим давлением в высокопрочные детали, известные как поковки.Процесс обычно выполняется горячим путем предварительного нагрева металла до желаемой температуры перед его обработкой. Важно отметить, что процесс ковки полностью отличается от процесса литья (или литья), поскольку металл, используемый для изготовления кованых деталей, никогда не плавится и не разливается (как в процессе литья). Кованые детали могут иметь вес от менее килограмма до 580 метрических тонн. Кованые детали обычно требуют дополнительной термообработки и механической обработки для получения готовой детали.

    Хотя стили и системы привода сильно различаются, поковку можно производить на любом из следующих единиц оборудования:

    Молоты с движущей силой до 50 000 фунтов придают металлу форму контролируемыми ударами под высоким давлением.

    Прессы с движущей силой до 50 000 тонн сжимают металл в вертикальном направлении с контролируемым высоким давлением.

    Высаживающие прессы — это, в основном, ковочные прессы, используемые горизонтально для процесса ковки, известного как «высадка», и специализируются на формовании более длинных деталей, таких как полуоси с фланцами, большие болты и трубы и трубки.

    История

    Самые ранние признаки ковки металла относятся к 4500 году до нашей эры. в Месопотамии. Драгоценные металлы стали ценными во многих цивилизациях, включая майя и древних египтян.Эти общества использовали драгоценные металлы для изготовления ювелирных изделий и другие черные металлы, включая сталь и железо, для изготовления инструментов. Во времена Средневековья металлургия становилась все более популярной из-за постоянно растущей потребности в новом и лучшем оружии.

    Первоначально обработка металла заключалась в кропотливой задаче манипулирования заготовкой вручную с помощью молотков и использования тепла для размягчения металла для придания ему формы. Между 10 и 12 веками нашей эры римляне начали использовать энергию воды для помощи в процессе ковки.

    Со временем технологии обработки металла прогрессировали, и кузнецы стали важной частью общества. Потребность в поиске металлов и работе с ними также возрастала по мере роста общества.

    Сегодня

    Традиционные кузнечные мастерские, или «кузницы», за столетия превратились в специализированные производственные предприятия с процессами автоматизированного проектирования, высокопроизводительным производственным оборудованием, инструментами, сырьем и продуктами, отвечающими требованиям современной промышленности.

    Промышленная ковка в 21 веке выполняется либо с помощью механических и гидравлических прессов, либо с помощью молотков, приводимых в действие сжатым воздухом, электричеством, гидравликой или паром. Эти молоты могут иметь возвратно-поступательный вес в тысячи фунтов, в то время как производительность пресса обычно измеряется в тоннах на квадратный дюйм. В процессе ковки можно создавать детали, которые прочнее, чем детали, изготовленные с помощью любого другого процесса металлообработки. Вот почему поковки почти всегда используются там, где важны надежность и безопасность человека.Но вы редко встретите поковки, поскольку они обычно являются составными частями, содержащимися внутри собранных предметов, таких как самолеты, автомобили, тракторы, корабли, нефтегазовое буровое оборудование, двигатели, ракеты и все виды основного оборудования.

    Некоторые из крупнейших рынков сбыта включают: аэрокосмическую промышленность, национальную оборону, автомобилестроение, разведку нефти и газа, производство электроэнергии, тяжелые грузовики, сельское хозяйство, строительство, горнодобывающую промышленность, погрузочно-разгрузочные работы и общепромышленное оборудование.

    Сравнение ковки с другими процессами

    Отливка

    • Отливка не может обеспечить усиливающий эффект горячей и холодной обработки. Ковка превосходит литье по предсказуемым прочностным характеристикам — обеспечивает превосходную прочность, которая гарантирована от части к детали.

    • Отливка не имеет ни текучести зерна, ни направленной прочности, и процесс не может предотвратить образование определенных металлургических дефектов. Предварительная обработка кузнечной заготовки (например, горячая прокатка прутков на производственных станах) обеспечивает поток зерна, ориентированный в направлениях, требующих максимальной прочности. Дендритные структуры, сегрегация сплава и подобные дефекты улучшаются при ковке.

    • Дефекты отливки бывают самых разных форм. Поскольку горячая обработка улучшает зернистость и придает высокую прочность, пластичность и стойкость, кованые изделия более надежны и производятся без дополнительных затрат на более строгий контроль процесса и контроль, необходимые для литья.

    • Отливки требуют тщательного контроля процессов плавления и охлаждения, поскольку может произойти сегрегация сплава. Это приводит к неоднородной реакции на термообработку, которая может повлиять на прямолинейность готовых деталей. Поковки более предсказуемо реагируют на термическую обработку и обеспечивают лучшую стабильность размеров.

    Сварные детали / Изготовление

    • Сварные конструкции более дорогостоящие при больших объемах производства. Фактически, готовые детали являются традиционным источником конверсии ковки по мере увеличения объема производства. Первоначальные затраты на инструмент для ковки могут быть покрыты за счет объема производства и экономии материалов. Внутренняя экономичность производства ковки снижает затраты на рабочую силу и сокращение брака, переделок и контроля.

    • Сварные конструкции обычно не лишены пористости. Повышение прочности, полученное при сварке или креплении стандартного проката, может быть потеряно из-за плохой практики сварки или соединения. Ориентация зерен, достигаемая при ковке, делает детали более прочными.

    Многокомпонентная сварная сборка не может сравниться с экономией, полученной за счет правильно спроектированной цельной поковки. Такое объединение деталей может привести к значительной экономии средств. Кроме того, сварные детали требуют дорогостоящих процедур проверки, особенно для компонентов, подверженных высоким нагрузкам.Поковок нет.

    • Избирательный нагрев и неравномерное охлаждение, возникающие при сварке, могут привести к таким нежелательным металлургическим свойствам, как неоднородная зернистая структура. При использовании сварной шов может выступать в качестве металлургической выемки, что может привести к выходу детали из строя. Поковки не имеют внутренних пустот, которые могут вызвать неожиданный отказ при нагрузке или ударе.

    • Сварка и механическое крепление требуют тщательного выбора соединительных материалов, типов и размеров крепления, а также тщательного контроля за практикой затяжки, что увеличивает производственные затраты. Ковка упрощает производство и обеспечивает лучшее качество и постоянство детали.

    Обработанный пруток / плита

    • Размеры и форма изделий из стального прутка и листа ограничены размерами, в которых эти материалы поставляются. Часто ковка может быть единственным процессом металлообработки, доступным для определенных марок и желаемых размеров. Поковки можно экономично производить в широком диапазоне размеров из деталей, наибольший размер которых меньше 1 дюйма.к деталям весом более 450 000 фунтов.

    • В большинстве случаев ковка дает зернистую структуру, ориентированную на форму детали, что обеспечивает оптимальную прочность, пластичность и устойчивость к ударам и усталости. Обработанный пруток и лист могут быть более восприимчивыми к усталостной коррозии и коррозии под напряжением, поскольку обработка разрезает по зернистости материала.

    • Поковки позволяют лучше и экономнее использовать материалы. Пластина для газовой резки — это расточительный процесс, один из нескольких этапов изготовления, который требует больше материала, чем необходимо для изготовления таких деталей, как кольца или ступицы.Еще больше теряется при последующей обработке.

    • Поковки, особенно формы, близкие к чистоте, лучше используют материал и образуют мало брака. При крупносерийном производстве решающее преимущество в стоимости имеют поковки.

    • В состоянии поставки для некоторых сортов прутка и листа требуются дополнительные операции, такие как токарная обработка, шлифовка и полировка для удаления неровностей поверхности и достижения желаемой отделки, точности размеров, обрабатываемости и прочности. Часто поковки можно ввести в эксплуатацию без дорогостоящих вторичных операций.

    Порошковые металлические детали (P / M)

    • Низкие стандартные механические свойства (например, прочность на разрыв) типичны для деталей из P / M. Зернистость поковки обеспечивает прочность в критических точках напряжения.

    • Для предотвращения дефектов P / M требуется дорогостоящая модификация частичной плотности или инфильтрация. Зернистость кованых деталей обеспечивает прочность металла и отсутствие дефектов.

    • Специальные формы P / M, резьбы и отверстия, а также допуски на точность могут потребовать обширной обработки.Операции вторичной ковки часто сводятся к чистовой обработке, сверлению отверстий и другим простым этапам. Собственная прочность поковок обеспечивает неизменно превосходное качество обработанной поверхности.

    Поковки обеспечивают большую гибкость конструкции. Формы P / M ограничены теми, которые могут быть выброшены в направлении прессования. Ковка позволяет создавать детали, не ограниченные формами в этом направлении.

    В поковках используются менее дорогие материалы. Исходными материалами для высококачественных деталей P / M обычно являются распыленные водой, предварительно легированные и отожженные порошки, которые стоят значительно дороже за фунт, чем прутковые стали.

    Армированный пластик / композит (RP / C)

    • Новые конструкции сложных композитных деталей часто могут требовать длительного времени и значительных затрат на разработку. Высокая производительность ковки еще не может быть достигнута в армированных пластмассах и композитах.

    • Данные о физических свойствах RP / C скудны, а данные от поставщиков материалов непоследовательны. Даже современные поковки для аэрокосмической промышленности представляют собой признанные изделия с хорошо задокументированными физическими, механическими и эксплуатационными данными.

    Поковки предлагают более широкий диапазон рабочих температур. Рабочие температуры RP / C ограничены, и влияние температуры часто бывает сложным.

    Поковки предлагают более надежные эксплуатационные характеристики и превосходят композиты практически по всем физическим и механическим свойствам, особенно по ударопрочности и прочности на сжатие.

    Разница между литой поковкой

    Литье — это процесс, при котором металл нагревают до расплавления.Находясь в расплавленном или жидком состоянии, его выливают в форму или сосуд для придания желаемой формы.

    Ковка — это приложение термической и механической энергии к стальным заготовкам или слиткам для изменения формы материала в твердом состоянии.

    Зачем нужны отливки?

    Мы используем отливки для широкого спектра изнашиваемых деталей и компонентов, которые являются слишком большими, сложными, замысловатыми или иным образом непригодными для процесса ковки. Мы можем ковать детали весом до 50 кг, но чистая энергия, необходимая для изготовления более крупных предметов, делает литье гораздо более жизнеспособной альтернативой.

    В настоящее время мы отливаем горные и землеройные комплектующие до 580 кг. При необходимости можем забросить до 3000 кг. Сита для механического упрочнения марганца — одна из наших специализаций. Мы обнаружили, что, тщательно выбирая сплавы и применяя проверенные методы термообработки, мы можем производить отливки высокого качества, прочности и износостойкости. Процесс литья лучше подходит для изготовления деталей, где требуются внутренние полости.

    К преимуществам литья можно отнести:

    • Отсутствует реальный верхний предел веса отливки
    • Большой выбор сплавов
    • Поскольку поковки остаются твердыми, нестандартные сплавы гораздо труднее запустить в производство, тогда как при литье сплавы, включая хром, никель и молибден, могут быть добавлены на стадии расплава.
    • Оснастка зачастую дешевле, чем штамповочные штампы
    • Требуются меньшие объемы производства
    • Сложные / сложные детали — без проблем

    Для обычных GET, а также для крупных и сложных компонентов — литье — фантастический метод производства.

    Зачем нужны поковки?

    Ковка обеспечивает единообразие состава и структуры. Ковка приводит к металлургической рекристаллизации и измельчению зерна
    в результате термического цикла и процесса деформации.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *