Шаблон улитки для холодной ковки

Как сделать улитку для холодной ковки своими руками — пошаговая инструкция и чертежи

Любой мастер, обустраивая домашнюю кузню, приобретает минимальный набор инструментов и принадлежностей. Но, как правило, простейшие технологические операции с металлическими заготовками делаются лишь на первом этапе.

С обретением опыта работы с «железом» появляется и желание, и потребность заняться художественной ковкой – это и украшение жилища, и дополнительный доход. К сожалению, станок для придания образцам спиралевидной формы – улитка – в продаже практически не встречается. Так или иначе, но домашние мастера, как правило, изготавливают его своими руками. Особенности самостоятельного конструирования и сборки улитки для холодной ковки – тема этой статьи.

Особенности улитки

Автор специально решил обратить внимание читателя на ряд моментов. Это поможет в дальнейшем избежать кое-каких ошибок. Например, разобравшись с устройством улитки и принципом ее функционирования, кому-то захочется собрать собственное приспособление, отличное от тех, чьи чертежи будут представлены ниже.

Такое устройство вполне (если речь идет об оборудовании, изготовленном своими руками), позволит гнуть образцы методом холодной ковки с сечением (стороной квадрата) не более чем 10 – 12 мм. Подразумевается модель улитки с «ручным управлением». С более же габаритными образцами в быту дела практически никто не имеет. Станок можно и усовершенствовать, установив привод и эл/двигатель.

Но насколько это рационально для небольшой домашней кузни?

• Холодная ковка осуществляется на малых скоростях. Резкое изменение геометрии металла ведет к появлению трещин (разрывов).
• Придется не только подбирать мощность эл/двигателя, но и передаточное число редуктора. Плюс к этому – монтировать схему автоматики с установкой соответствующих элементов (кнопки, пускатель и так далее). Все это значительно усложняет изготовление станка.

Да здравствует улитка

Ковка

Для холодной ковки нужны несколько видов станков, это всем известно. Какой из них идет под номером один, то есть самый важный? Без которого холодная ковка не получится? Ответ один: только улитка для холодной ковки. Если разобраться, то имея в арсенале лишь этот станок, можно создавать чудесные кованые изделия из металлических завитков – от простых в исполнении до настоящих ажурных художественных произведений.

К счастью, улитки для холодной ковки относятся к станкам, которые можно сделать своими руками без потери качества изделий.

Приспособления для изгибания металлических элементов «Улитка»

Чтобы производить изгибы заготовок по определенным параметрам используют вспомогательные кондукторы, получившие название «Улитка». Они служат в качестве специального шаблона, позволяющего воспроизвести десятки, а при необходимости и сотни однотипных деталей. Станок «Улитка» для холодной ковки гнет детали без дополнительного прогрева.

Если выполнять подобную работу только за счет физической силы кузнеца, то работник довольно быстро устанет. Его производительность снизится до нуля. А при наличии вспомогательного механического помощника, можно производить сотни заготовок за смену.

Нужно учитывать, что гибка заготовок – это промежуточный этап в изготовлении сложных конструкций. Их еще нужно установить в нужном месте и приварить. Только тогда будет получен промежуточный результат. Потом потребуется окраска и монтаж изделия по месту заказа. На все операции потребуется не только время, н и физическая сила мастера.

Конструктивно приспособление может быть:

• Неразборным, тогда на нем будет производиться изгибание деталей только на определенные длины. Получаемая спираль имеет определенные ограничения в использовании.
• Сборным (присутствуют дополнительные фрагменты для увеличения продолжительности гиба), и на приспособлении можно производить догибание длинных деталей. Будут получены крупноразмерные детали.

Для работы с деталями из профильной трубы небольших номеров некоторые изготавливают приспособления с ручным исполнением. В них предусматривают использование рычагов, помогающих продвигать заготовку вокруг оправки. Готовые детали снимают с торца, слегка ослабив натяжение.

Технология изготовления приспособления «Улитка»

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

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

Начинаем с простого: монолитная улитка

Что такое работа мастера, и чем она отличается от остальных работ? Мастер делает любую, даже самую простую работу с чувством, толком и… удовольствием. Какое может быть удовольствие при самостоятельном производстве примитивного станка?

А вот какое – четко структурированные запланированные этапы работы:

• Чертеж с продуманными размерами, который можно нанести на бумагу, а можно прямо на основание кондуктора. Все размеры должны быть точно соблюдены, вплоть до соответствия толщина металлической полосы толщине контура формы на чертеже. Кстати, минимальная толщина должна быть не менее 3-х мм. Расстояние между витками также должно быть достаточным, чтобы между ними вмещался пруток для деформации. Если, скажем, размер вашего прутка 10 мм, то самым оптимальным будет расстояние между витками 12 – 13 мм.
• Основание станка должно быть достаточно массивным, вырезать его нужно из стали толщиной не меньше 4-х мм. Форму лучше делать круглую, диаметр круга должен быть больше диаметра улитки. Чаще всего размер основания делают около 70-ти мм.
• Для изготовления завитка металлическая полоса должна быть немного тоньше, чем для основания: достаточно будет 3-х мм. Если есть возможность, заготовку нужно прокалить, чтобы она лучше деформировалась и поддавалась обработке.
• Форму завитка из стальной полосы нужно приварить к основанию, которое, в свою очередь, крепко зафиксировать на станине. Не забывайте, что ваш станок должен будет выдерживать очень серьезные нагрузки, поэтому не жалейте сил и времени на максимальную прочность и массивность всех его элементов и, самое главное, крепости их соединения. Для этого, например, шаблон можно дополнительно зафиксировать на станине тисами. Тисы будут захватывать отрезок бруса, который нужно приварить к обратной стороне основания.

Виды, устройство и принцип работы улитки

Применяется несколько разновидностей популярного станка. Все они, независимо от деталей устройства улитки, используют общий принцип работы. Полосу или пруток металла с силой прижимают к неподвижному шаблону или к подвижному лемеху улитки, заставляя принять заданную чертежом форму.

Монолитная улитка для холодной ковки

Съемная конструкция улитки

Разборная улитка с вращением

• монолитную неразборную улитку, использующую неподвижный металлический шаблон. Используется для производства серий одинаковых изделий
• съемную конструкцию — изгиб осуществляется вокруг штифтов, вставляемых в отверстия на массивной плите. Подходит для производства уникальных деталей сложной конфигураций, ограничено сечение прутка.
• Разборные улитки с вращением — более сложные по конструкции, но позволяющие получать идентичные изделия сложной формы с большой точностью

Пошаговое изготовление малогабаритного ручного станка для изготовления завитков

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

Центр

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Изготовление приспособления

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

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

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

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

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

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

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

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

Изготовление простой улитки своими руками

В процессе работы по технологии холодной ковки прикладываются значительные усилия. Поэтому, прежде чем сделать улитку для холодной ковки своими руками, потребуется существенно укрепить обычный верстак или построить новый.

Самостоятельную сборку станка надо проводить на столешнице, сделанной из плиты толщиной как минимум 4 мм. Далее для изготовления самодельной улитки для холодной ковки понадобится чертеж. На него надо нанести контур будущего изделия, и вписать по внутренней стороне этого контура очертания неразборного шаблона или сегментов разборного.

Разнообразие завитков: съемные конструкции

Модульная улитка отличается от монолитной одним: вместе намертво приваренного стального шаблона в основании наносятся отверстия для крепления разных шаблонов. Для такого станка нужно сделать такое же основание на массивной станине и несколько съемных модулей.

Шаблоны улитки для ковки могут состоять из нескольких частей. В этом случае деформация прутка проводится с помощью вращения кондуктора.

Такой тип станка для холодной ковки состоит из следующих частей:

• прямоугольное основание из толстого металлического листа, толщина от 4-х до 10-ти мм;
• разборный шаблон, может состоять из нескольких частей на шарнирных штифтах;
• вращающийся вал;
• приводной рычаг для вращения вала.

Такую улитку крепить к основанию нужно с помощью фиксации через просверленные отверстия в разных положениях. Сборные части завитков на основании меняются, в результате чего завитки получают разную кривизну. Крутизна дуги также регулируется специальными винтами на соединительных шарнирах.

Честно говоря, такую «шарнирную» опцию самостоятельно сделать очень и очень непросто. Чаще всего мастера поступают следующим образом: покупают готовые штампы, которые крепят на станину с основанием.

Если вы делаете станок сами, лучше обойтись без шарниров. Вместо этого можно изготовить более простой вариант, чтобы крепить шаблоны с различными радиусами на одном и том же основании. Для этого достаточно просверлить в основании отверстия в разных местах. Сегменты контура крепятся на болты в местах, где совмещаются отверстия шаблона и основания.

Не игнорируем чертежи! Можно, конечно, нанести без всяких расчетов рисунок завитка прямо на основание – «не париться». Так часто поступают новички. Но если вы претендуете называться мастером и хотите сделать улитку для холодной ковки своими руками высокого качества, вам придется делать чертежи с расчетами размеров и других параметров.

Чертежи пригодятся вам не только в процессе изготовления станка. Они станут чрезвычайно полезным подспорьем в расчете материалов, на которые вам так или иначе придется потратиться. Предварительные чертежи изделий помогут вам рассчитать, например, количество и стоимость металлических прутьев.

Холодная ковка на улитке остается самым популярным видом работ по металлу серди любителей. Вместе с тем этим ремеслом вполне можно заниматься профессионально. И если для хобби вам будет достаточно самодельного станка, то для профессиональной ковки вам в итоге понадобится инструмент помощнее. Удачи вам в начале большого пути.

Другое оборудование: универсальное, шаблоны, лекала и прочее

Приспособления для холодной ковки используются для сгибания по дуге, под углом или скручивания. Ниже приведены основные разновидности оборудования.

• Универсальные станки используются для производства значительных объемов элементов, поэтому применяются сотрудниками крупных и средних компаний. С помощью универсальных машин производятся разные по форме элементы: завитки, корзинки, кольца, торсированные прутки и т.д.

Станок для ковки Ажур-1М. Фото КовкаПРО

бывают как ручными, так и электрическими. К подобным устройствам относится улитка, а также: гнутик, твистер (фонарик), волна, глобус.

К станкам также можно отнести:

• Штамповый пресс. При помощи этого устройства на металл наносят определённый рисунок путём отпечатывания его с шаблонов под давлением.
• Механический узел. Устройство, помогающее выгибать прут в форму круга с разным диаметром. , к которым относятся шаблоны, оправки, кондукторы используются индивидуальными мастерами, которые не гонятся за количеством произведенных элементов. : клещи, вилки, тяжелый молоток или кувалда также чаще используются индивидуальными мастерами.

Популярные производители и модели

Станки для холодной ковки металла легко приобрести в магазине. Самые распространённые модели перечислены ниже:

1. НК-1 – это универсальный вальцовочный станок для холодной ковки. Он является многофункциональной металлообрабатывающей установкой с несколькими блоками. Позволяет производить самые распространённые элементы: завитки, кольца, волюты, гусиные лапки, скрученные прутки, а также может наносить рисунок вдавливанием на полосу, профильную трубу, кругляк и квадрат. Подробнее о станке тут.

Станок делает компания «Нова Кузня», существующая на рынке более 10 лет. Фирма отличается широким разнообразием выбора моделей как для больших производств, так и для малых цехов.

Универсальный станок НК-1

2. BlackSmith UNV2 является универсальным станком для профессиональной ковки. Умеет выполнять следующие операции: сгибание углов, продольное скручивание прутков, изгиб труб, сгибание завитков и волн, создание корзин и шишек. Есть возможность программирования операций. О нем больше информации здесь.

Станок производится в Китае на предприятии BlackSmith с 40-летним опытом работы. Компания экспортирует товары в Россию, Германию, Италию, США, Англию и другие страны.

Универсальный станок для ковки Blacksmith UNV2. Фото ВсеИнструменты.ру

3. Декор-3 – это гидравлический пресс, который способен выполнять как холодную, так и горячую ковку металла. Для обслуживания станка достаточно одного работника, время изготовления одной детали – 7-8 секунд. Узнать о нем больше.

Пресс производится в России на фабрике «Декор», которая работает более 10 лет. Существует возможность персонального изготовления станков и комплектующих.

Как гнуть профильную трубу на станке «Улитка»?

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

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

Пошаговый технологический процесс изготовления обратного завитка на станке «Улитка»

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

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

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

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

После фиксации хвостовика включается электродвигатель. Начинается формование детали.

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

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

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

Для продолжения работы устанавливается съемный элемент сборной «Улитки».

Теперь можно формировать загиб деталей большого размера.

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

С обратной стороны выполняют дополнительный изгиб детали.

Дорабатывается изделие с обеих сторон.

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

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

Построение завитка

Для конструирования описанной выше «улитки» или типовых станков, для начала понадобится сделать шаблон. Основой может стать бумага или картон, кому как удобно. Базой будет логарифмическая спираль, на которой нужно отметить все точки поворотов. И в этих местах и создать в будущем зажимы. Чем их больше, тем легче будет идти процесс производства.

Помните, что важно точно вычислить радиус. А он, в свою очередь, возрастает по экспоненте в зависимости от количества витков.

Сооружение станка для холодной ковки

Первой задачей еще на стадии расчетов будет выявление максимально возможно количества точек крепежей. Лучше сделать больше, тогда места зацепа можно будет регулировать по своему желанию.

Также важно рассчитывать на возможность съема и замены составных частей. Причем лучше оставить место для увеличения габаритов, например, если нужно будет поставить диск на «волну» большего размера.

Постройка завитка

Принцип для базовой «улитки» прост, каждый последующий виток должен быть по размеру и радиусу крупнее своего предыдущего собрата. Но логичнее будет заблаговременно произвести несколько типоразмерных составных частей, каждая из которых будет использоваться по ситуации.

Улитка с рычагом

Про этот тип лучше не говорить, а смотреть. Для наглядности мы подобрали отличные сопровождающее видео.

Торсионы

В принципе, скручивать деталь винтовым типом каждый сможет даже без специальных станочных приспособлений. Понадобится лишь сама труба, внутрь которой помещается заготовка. Если ее конец плотно зафиксировать, то скручиванием второго вы создадите идеальные витки. Все они пойдут строго с одинаковым интервалом, если стенки трубки не позволят изгибаться в произвольной форме.

Но выполнять такую процедуру «на коленке» не слишком-то комфортно. Поэтому данный вид станка позволит зафиксировать трубы разного диаметра на поверхности. А также сменит рычаг для скручивания на удобную кнопку или иной способ силоприложения.

Купить

Если возможности не позволяют сделать станок собственными руками, его легко можно приобрести в магазине. На нашем сайте существует специальный раздел с подборкой надёжных компаний, продающих готовые устройства.

Кроме столь востребованного у клиентов устройства типа улитки, производители предлагают также купить и другие станки для холодной ковки: ручные и электрические.

Приобретение устройств позволит выполнять проекты по холодной ковке своими руками.

Универсальный станок для художественной ковки BlackSmith UNV2

Станок BlackSmith UNV2 предональную металлообрабатывающую установку с электроприводом. Позволяет изготавливать элементы художественной ковки с помощью операций: сгибание углов, продольное скручивание прутка и полосы, изгиб круглых и профильных прямоугольных труб, гибка завитков и волн, изготовление «шишек» и.