Ковка металла : основные процессы, разновидности- Инструкция

Ковка металла: основные процессы, разновидности. Ковка металла – это способ обработки материала, который выполняют для того, чтобы придать металла необходимый размер и форму. Горячая ковка дает возможность обеспечить производство поковок, которые в будущем будут использованы в производстве или в бытовых целях.

Стоит отметить, что в последние годы стали популярнее кованые изделия, которые используют как ограждения, решетки, ворота и прочее.

Виды ковки

Ковка — это один из видов обработки металла, позволяющий изменять форму и размер заготовки. Ковку подразделяют на два вида:

Виды ковки

Далее я расскажу о каждом из ее видов.

О горячей ковке

Смысл горячей ковки заключается в том, что перед обработкой заготовка подвергается нагреву до определенной температуры. Это повышает пластичность металла, и таким образом увеличивает возможности мастера.

Горячая ковка подразумевает обработку разогретой до высокой температуры детали

Достоинства:

• Высокая пластичность заготовки. Благодаря этому упрощается работа. Кроме того, мягкий металл позволяет без особого труда изменять форму и размеры заготовки;
• Универсальность. Данный метод позволяет использовать любые заготовки. Это значительно расширяет возможности мастера.

Нагрев заготовок осуществляется в кузнечном горне

Недостатки:

• Дополнительные затраты. Для разогрева заготовок до ковочной температуры необходимо обустроить кузнечный горн. Кроме того, требуются дополнительные затраты на топливо;
• Требовательность к температурным режимам. Чтобы заниматься горячей ковкой нужны определенные знания, позволяющие определять температуру «на глаз». Подробней об этом я расскажу ниже.

О холодной ковке

Для холодной ковки не требуется горн, так как обработка заключается в изгибании холодных заготовок, их прессовании и сварке.

Холодная ковка выполняется на специальном оборудовании и не требует нагрева обрабатываемых деталей

Достоинства. Холодная ковка обладает следующими достоинствами:

• Доступность. Обустроить мастерскую для холодной ковки гораздо проще, так как не нужна печь. К тому же для этого требуется меньше затрат;
• Безопасность. Отсутствие высоких температур положительно сказывается на общей безопасности.

Недостатки. У этого вида ковки тоже имеются минусы:

• Холодная ковка предоставляет меньше возможностей. Многие операции, которые можно выполнить горячей ковкой, для холодной обработки недоступны;
• Невозможность исправления брака. Холодная обработка осуществляется с использованием заготовок-полуфабрикатов. В результате ошибку, как правило, нельзя исправить;

Для холодной ковки используются пруты квадратного и круглого сечения

• Ограниченность заготовок. Холодным способом можно изготавливать определенный набор деталей, который зависит от вашего оборудования. Причем для этих целей используются пруты квадратного или круглого сечения.

Диаметр и размеры сечения заготовок, с которыми можно работать, так же зависят от используемого оборудования.

Инструменты

Для ковки холодной

Рассмотрим инструмент для холодной ковки своими руками:

• Гнутик. Позволяет изгибать заготовку под определенным углом, а также изготавливать дугообразные детали;

Гнутик позволяет изгибать пруты

• Улитка. Это приспособление позволяет создавать спиралевидные узоры;
• Волна. Станок, который выполняет синусоидальные, т.е. волнообразные детали;
• Твистер. Позволяет скручивать заготовку вдоль оси для получения винтообразных деталей;

Твистер позволяет скручивать прут вдоль своей оси

• Фонарик. Позволяет получить объемную спиралевидную деталь, которая так и называется — фонарик;
• Станок для колец. Как несложно догадаться, позволяет создавать кольца;
• Раскаточный станок. Этот станок позволяет спрессовывать заготовки для изготовления так называемых «лапок» и пик. Кроме того, с его помощью выполняют вытягивание заготовки путем уменьшения ее сечения;

На раскаточном станке можно спрессовывать заготовки

• Сборочный стол. На нем выкладываются все готовые детали, и при помощи сварочного аппарата соединяются в единую конструкцию.

Кроме того, существуют универсальные инструменты, которые позволяют выполнять такие операции, как:

• Клепка;
• Резка;
• Опрессовка;
• Придание объема и пр.

Кузнечный станок позволяет выполнять любые операции холодной ковки

Отдельно следует сказать о промышленных станках. Цена на них составляет около 5000-6000 долларов США, но зато один станок способен выполнить все операции холодной ковки. Примером таких станков служит аппарат от МАН «Мастер-2».

Для горячей ковки

При горячей ковке используют совсем другой набор инструментов:

• Горн. Представляет собой печь, которая позволяет нагревать заготовки до 1400 градусов. Без такой высокой температуры горячая ковка невозможна;
• Наковальня. Опора, на которой осуществляется обработка метала;

Наковальня служит опорой на которой обрабатываются детали

• Шпераки. Наковальни, на которых осуществляется художественная ковка;
• Кувалда и Ручник. Это основные инструменты кузнеца, которыми наносятся удары для придания определенной формы изделию.

При помощи кувалды осуществляют сильные удары, поэтому ее вес составляет от четырех до восьми килограмм. Ручник же используют для окончательной обработки заготовки. Его вес находится в пределах 0,5-2,0 кг;

Кувалда — основной инструмент для горячей ковки

• Клещи. Позволяют доставать из горна и удерживать заготовку. Под разные профили и размеры заготовок существуют разные виды горновых клещей;
• Фасонные молотки. При помощи этих молотков выполняется художественная ковка из металла. С их помощью делают загнутые заготовки, а также придают изделиям определенную форму.

Фасонные полотки применяются для художественной ковки

Чтобы упростить работу, можно использовать механические молоты . Такие станки имеются в продаже, или же вы можете сделать механический молот самостоятельно.

Инструменты

Ковка металла в домашних условиях потребует от мастера не только свободного помещения и ручных инструментов, но и дополнительных приспособлений. Они облегчат труд, улучшат результат и производительность.

Инструменты для ковки

Для холодной ковки

Оборудование для холодного метода обработки основано на взаимодействии материала и рычагов:

• Улитка. Инструмент для создания спиралей из металлических прутов.
• Твистер. Приспособление, на которое можно установить электродвигатель. Предназначено для скручивания двух и более прутов вместе.
• Пресс.
• Фонарик. Приспособление для создания объёмных спиралевидных деталей.
• Волна. По названию понятно, что с помощью этого инструмента заготовкам придаётся форма волны.

Нельзя забывать про верстак, сварочный аппарат, балкарку, тиски. Специальные приспособления можно изготовить самостоятельно или купить.

Для горячей ковки

Горячая ковка металла проводится с использованием других инструментов. Общий список:

• Наковальня. Рабочий стол для обработки заготовок.
• Горн. Приспособление для разогрева деталей. Может быть как самодельное, так и покупное. Важно, чтобы с его помощью можно было нагревать материалы до 1500 градусов.
• Шпераки. Специальные наковальни для проведения декоративной обработки.
• Ручные инструменты. К ним относится кувалда, щипцы, ручник.

Чтобы выполнять декоративные работы, понадобится набор фасонных молотков.

Оборудование для холодной ковки

Чтобы заниматься холодной ковкой металла достаточно приобрести ручной инструмент и сварочный аппарат.

Также можно обзавестись такими инструментами как:

• «Гнутик»,
• «Улитка»,
• «Фонарик»,
• «Волна»,
• «Твистер».

Немаловажным преимуществом холодной ковки является тот факт, что для создания изделий не нужно прилагать больших физических усилий. Также, работа этим способом не занимает много места.

Кузнецу-новичку, важно помнить, что следует соблюдать все правила ковки металлов, оборудовать нужным образом свою мастерскую и владеть знаниями базовые техники – ключ к успеху профессионала.

Немного истории + интересные факты

Интересно, что одна из наиболее распространенных фамилий во всем мире пошла именно от кузнечного дела. В России это Кузнецов, во Франции Ферран, а в Британии Смит. Это показывает, насколько данное ремесло было и остается распространенным в этом мире.

Принято считать, что основой слова «коварство» является такое глагол, как «ковать». Дело в том, что большинство племен и народов считали, что кузнечное дело – это что-то малопонятное и покрыто страшной тайной. Кузнец (коварь) делал ковы, вязал путы, и со временем слово «коварство» стало синонимом к мудрости, умениям и навыкам. Спустя какое-то время оно стало синонимом к злобным планам и умыслам. Одновременно стали появляться такие распространенные словосочетания, как «ковать свое счастье» и «ковать судьбу», что носит исключительно позитивный характер.

При масштабной унификации производства и использования таких типов оборудования, как штамповочное, прокатное, использования управления посредством компьютерного обеспечения почти вытеснило кузнечное дело из индустрии, но, тем не менее, оно осталось и сейчас пользуется невероятной популярностью среди дизайнеров, а также специалистов, которые занимаются проектированием интерьера. Современный кузнец умеет делать такую продукцию, которую будут использовать в качестве оград, лестниц, а также в роли архитектурного оформления строений и прочее.

В 21 веке это привело к тому, что проектирование кованых изделий делаю в специальных программах-конструкторах 3D, которые предназначены для разработки деталей разного предназначения. Свободная ковка используется для многих видов металла. При помощи данной операции есть возможность сделать и предметы обихода, а также предметы, которые представляют собой исключительно художественную ценность.

К слову, данный способ обработки металла используют и в деле ювелиров. Кстати, самым ковким металлом считается золото, так как оно имеет невероятную пластичность, текучесть, тягучесть и много других свойств, которые дают возможность делать из него невероятно красивые и практически бесценные изделия. Вы можете посмотреть на фото и видео ковки металла, в частности золота. На практике чаще всего используют лишь два типа ковки – холодный и горячий.

Ковочные операции и инструменты

Таких операций много, это некоторые виды ковки металла, названия говорят сами за себя:

• осадка;
• прошивка;
• протяжка;
• обкатка;
• раскатка и пр.

Вот чем должен запастись уважающий себя мастер кузнечного дела перед работой:

• молот или кувалда;
• наковальня;
• горн или печь;
• ручные и механические молоты небольшого размера;
• клещи для захвата раскаленных кусков металла
• «державка» – стержень с лапами для захвата болванки.

Холодный метод ковки

Большая часть работ холодной ковки выполняется на специально спроектированном для этих целей оборудовании. Можно назвать определенный перечень оборудования, который применяют для холодной обработки металла. Как правило, такое оборудование показывает свою эффективность при выполнении больших объемов работ при архитектурном оформлении зданий и сооружений.

Среди оборудования, применяемого при получении изделий холодной ковкой можно назвать следующее:

• торсионный, с его помощью выполняют кручение прутка вдоль оси;
• волновой, на нем выполняют различные волнообразные детали.

Всего парк оборудования для холодной ковки насчитывает порядка десятка единиц. Некоторые работают от мускульной силы оператора, некоторые от электрического привода. Некоторые умельцы занимаются самостоятельным изготовлением подобного оборудования.

Типы современного оборудования

Кузнечно-штамповочное оборудование

В промышленном масштабе часто используют много кузнечно-штамповочного оборудования, которое можно классифицировать по таким параметрам:

• Температура обрабатываемой заготовки. Для этого используют ковочные машины, а также оборудование для холодной и горячей штамповки (объемной и плоской).
• По операциям, которые выполняют на оборудовании. Их можно разделить на основное, заготовительное и финишное KШO.
• По типу подачи и удаления готовых изделий с рабочего пространства. На практике же используют оборудование, на котором все описанные операции можно выполнить в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режиме.
• По разновидности привода. Штамповочные машины и прессы могут работать от сжатого воздуха, гидравлики и электричества.
• По ключевому параметру, обычно это номинальное усилие, которое создается при помощи пресса, или же рабочий момент.

Индукционные нагреватели

Перед проведением горячей обработки (горячей ковки металла) заготовки следует разогреть до определенного уровня температуры. Для этой задачи используют различные типы нагревательного оборудования, причем в этот список входят индукционные нагреватели. В них заготовка предварительно прогревается перед штамповкой, ковкой, гибкой и прочими операциями.

Обратите внимание, что данная форма прогревание имеет ряд преимуществ перед остальными способа нагрева, к примеру, перед электрическим или газовым.

В частности, отмечают:

• Использование индукционного типа нагревателей дает возможность снижать затраты на энергию и это важно, особенно при постоянном возрастании тарифов также это дает возможность сделать изделие дешевле, благодаря чему продажи возрастут.
• Использование нагревателей дает возможность повысить производительность труда, так как индукционное нагревание дает возможность уменьшить время, которое затрачивается на прогревание детали.
• В автоматических печах благодаря точности установки и расположения заготовки в индукторе точность нагрева повышается.
• Нагревание заготовки в таких печах отличается малым количеством окалины, что положительно сказывается на сроке эксплуатации штампового инструмента.
• Установка индукционного типа оборудования дает возможность освободить место в производственных помещениях.

Индукционные нагреватели

Перед обработкой методом горячей ковки заготовки нагревают до определенной температуры. Для решения этой задачи применяют различное нагревательное оборудование. В этот список входят и индукционные нагреватели. В них проходят предварительный нагрев заготовки перед операциями штамповки, гибки, ковки и пр.

Такая форма нагрева обладает рядом достоинств перед другими типами, например, перед газовым или электрическим.

В частности:

• • использование индукционных нагревателей приводит к снижению энергетических затрат и это довольно важно, особенно в условиях стабильного роста тарифов;
  • применение нагревателей повышает производительность труда, так как индукционный нагрев позволяет минимизировать время, затрачиваемое на прогрев детали;
  • в автоматизированных печах, за счет точности позиционирования и расположения заготовок в индукторе, повышается точность нагрева;
  • нагрев заготовки в индукционной печи отличает малое количество окалины и это позитивно сказывается на длительности эксплуатации штампового инструмента;

• установка подобного оборудования, позволяет высвободить дополнительные площади в производственном помещении.

Индукционный нагреватель ТВЧ

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...