Використання гнучкі і пресування сприяє міцності вироби, в порівнянні з методом штампування або лиття. За допомогою холодного кування роблять заготовки елементів з кола, квадрата, смуги, арматури або прутка.
Предмети, виготовлені методом холодного кування, служать довго, але якщо при виробництві допущена неточність, то виправити її буде складно або в деяких випадках неможливо.
За допомогою поширеного способу, який застосовують багато виробниками і доступного через невисоку вартість обладнання, на світ з'являються неповторні, з декоративної точки зору, елементи прикраси. Виготовляють фігурні решітки для вікон, дверних прорізів, огорож та парканів.
Сходи, козирки, фасади отримують величне оформлення у вигляді завитків, геометричного орнаменту, набувають статусу творів мистецтва. Внутрішнє оздоблення приміщення виграє від кованих елементів меблів, підставок, камінних грат - вироби виступають в якості провідника в старі часи, при цьому їх якість і міцність дозволяє залишити предмети в спадок нащадкам.
Технологія холодного кування
Технологія виготовлення кованих холодним способом предметів відрізняється відсутністю попереднього нагрівання по всій поверхні заготовки, допускається місцеве прогрівання ділянки в місці майбутнього згину. В основу обробки покладена пластичність металів.
Кожен метал, будь то чорний або кольоровий, має межу міцності на розрив, вигин і розтягнення. Одні матеріали легко пручаються вигину, інші відмінно скручуються і розтягуються. Використовуючи таку здатність, роблять обробку матеріалу різними способами тиску без нагрівання. Застосування зусиль пресує матеріал в точках вигину або кручення, структура ущільнюється, металу повідомляється додаткова міцність.
Через відсутність попереднього високотемпературного дії хімічні властивості металу не змінюються, тим самим зменшується час загартування, отжиг і відпустку не робиться.
Достоїнства і недоліки
До позитивних сторін обробки відносять:
не потрібно нагрівання, ця обставина здешевлює роботу, так як не потрібно купувати обладнання для розігріву або будувати печі;- вироби мають підвищену міцність;
- елементи підганяються під шаблон з високою точністю;
- додаткова доведення готових деталей не потрібно або зводиться до мінімуму;
- готові елементи не містять слідів кіптяви і продуктів горіння на поверхні.
До недоліків відносять:
- при виготовленні зусилля докладають набагато більше, ніж при гарячому пресуванні;
- не можна працювати з листовим литтям і болванками міцних металів;
- для прикладання сили потрібні (в деяких варіантах) потужні спеціалізовані верстати;
- потрібно очищення поверхні перед роботою.
Процес виготовлення виробів
Основними операціями при роботі є:
- пресування за допомогою ручного або механізованого стискає обладнання;
- карбування дозволяє наносити малюнок або орнамент на поверхню, використовується ручні інструменти або верстати, найчастіше візерунки ставлять на міді, як м'якому і податливому металі;
- гнучка відноситься до основних технологічних прийомів, поширений у виготовленні багатьох заготовок.
Крім основних технологічних прийомів, в холодному куванню заготівлі ріжуть, рубають, крутять, зварюють, шліфують. Для обробки матеріалів і створення декоративних елементів застосовують спеціалізоване обладнання та інструменти. Кування холодним способом являє собою багатопланову роботу з металом для виробництва готових декоративних деталей.
Набувають універсальний апарат, але його покупка виправдовується при масовому виробництві, а виготовлення типових елементів для власного двору і будинку невеликими партіями швидко не окупиться. Для однієї або двох технік купують необхідні пристосування, а дорогою верстат для гнуття буде працювати в незавантаженому режимі.
Устаткування для кузні
Деталі готують на простому обладнанні без автоматизації, іноді масивні елементи вимагають механізованого втручання. Для початку ковальської кування холодним способом будуть потрібні основні пристосування:
- равлик;
- гнутік;
- твістер;
- глобус;
- хвиля;
- ліхтарик.
Професіонали-ковалі радять заощадити на придбанні обладнання. У комплекті до апарату пропонуються прості пристосування, їх людина виготовляє своїми руками або замовляє знайомому слюсарю. Відсутні пристосування докуповуються в окремому порядку.
Правила використання
За допомогою гнутіка обробляють прокат і згинають його, допускається робота з квадратним профілем або смугою. Від гарячого способу відрізняється тим, що не потрібно попередній підігрів і використання ковальської вилки. Шаблон «гнутік» складається з змонтованих на міцній основі-рамі загартованих роликів, пристосування дозволяє вибрати будь-який кут згинання.
За допомогою равлики виходять завитки і невисокі спіралі, а назва пристосування отримало через виду редуктора кручений форми. Обробляється пруток, квадрат, смуга. Кондуктор складається з розташованого центрально кулачка, малої і великий дуги. Для невеликих завитків дуги не застосовують, тому їх знімають, роблячи згинання за допомогою одного кулачка.
Хвиля пристосована для виготовлення кручених, повторюваних елементів. Основою пристрою служать два диска з сталей, укріплених на робочому підставі. Щоб регулювати форму хвилі і крок викривлення, передбачено регулювання щілин меду дисками за допомогою кріплень на різних відстанях одне від іншого.
Твістер призначений для закручування спіралі навколо своєї осі прокату у вигляді квадрата або смуги. Пристрій являє собою що повертається головку на підставі. Довжина елемента регулюється повзунком. Заготівлю кріплять і рукоятками закручують в необхідну форму.
Ліхтарик служить для випуску елемента, який, на перший погляд, здається складною переплетеної конструкцією із зігнутих квадратів і прутків. Технологічні прийоми схожі на роботу з твистером, коли застосовується крутиться головка і рухливий повзунок, тому при відсутності в оснащенні коваля ліхтарика його можна замінити, використовуючи спеціальну вставку до твістеру.
Глобус дозволяє зігнути дугу не тільки в площині, а й підняти її в об'ємному плані, пристрій часто називають об'емніка. В основі роботи застосовується дугового шаблон і ролики із загартованих сталей, що дають вільний рух ручного приводу. Працює з квадратом до 14 мм, середньої ширини смугою і прутком. Найчастіше такі декоративні елементи використовують в об'ємних решітках.
Верстат для гнуття
Рішення придбати спеціальний універсальний верстат для холодного згинання прокату виникає, коли робота з кустарної переходить в професійне виготовлення виробів на замовлення. Якщо здійснюється продаж на ринку кованих елементів, то вартість устаткування в такому випадку окупаєтьсяа. У його комплектації передбачені пристрої для основних і супутніх операцій і ступінь автоматизації зусиль важлива при роботі. Вартість верстата орієнтовно становить 260-350 тис. Рублів, але гнучка великого числа елементів зажадає від коваля менше часу і сил.
додаткові інструменти
Для організації повноцінної роботи ділянки з виготовлення кованих елементів будуть потрібні наступні інструменти:
Зварювальний апарат буде потрібно при виготовленні виробів великого габариту, якщо не використовується прийом з'єднання деталей гнуття або закручуванням. Метал різної товщини з'єднують відрізняються один від іншого режимами зварювання, використовують інші шви. Можна використовувати інвертор, який в два рази дорожче зварювання, але робота з ним проходить без суттєвих ускладнень.- Для відрізання прокату в розмір, шліфування зрізів і з'єднань після зварювання використовують кутову шліфувальну машину, яка в народі називається «болгарка».
- У процесі складання деталей в загальну конструкцію сверлится безліч отворів, для цього набувають електричну дриль з набором свердел різного діаметра.
- Якщо замовник попросить встановити грати в віконний проріз або в якості огорожі, то буде потрібно перфоратор, який допоможе просвердлити отвори в цеглі, бетоні і інших твердих поверхнях. Дриль з функцією ударного режиму зі свердлінням отворів в бетоні не справляється.
Професійне пресове обладнання
Легше обробляється метал в кузні із застосуванням спеціальних верстатів, вони легко виконують різні операції. Професійне обладнання включає в набір:
ножиці - гільйотину;- кривошипні преси;
- прес-ножиці;
- листозгинальні машини, преси;
- гідравлічні преси;
- зігмашини;
- молоти;
- преси для пакетування металевих та інших відходів і паперу.
Популярними у використанні залишаються гільйотинних ножиць і лістогиби, преси з гідравлікою і молоти. Ножиці для різання листів металу бувають з механічним, пневматичним, гідравлічним приводом з ЧПУ управлінням або автоматикою.
Листогиб - це верстат для прокатування листа між вулицями, щоб надати йому необхідну форму. Залежно від її форми використовують однопрохідний або багатопрохідний спосіб. На листозгин штампується, рихтують і загинається матеріал.
Використання преса з гідравлікою виправдано для холодного штампування і обробки пресуванням. Верстат дає великий тиск при малому зусиллі, тому його популярність в ковальській справі завжди виправдана. Молот використовується для ударів і пластичної деформації форми, відноситься до основного обладнання ковальсько-штампувального цеху, відмінно штампує листові і об'ємні заготовки. Молоти в залежності від приводу розрізняють пневматичні, суміш пару, високошвидкісні газові, гідравлічні, вибухові, електромагнітні і механічні.
Класифікація
Верстати класифікуються залежно від ступеня дії на деталь і виду приводу. Їх ділять на:
- машини горизонтально-кувального дії;
- преси;
- молоти;
- спеціальні машини.
До молотів зараховують ковальські верстати, обробні метал ударами падаючих частин. Метал деформується від динамічного навантаження від падаючого молота, швидкість якого при зіткненні з поверхнею оброблюваного елемента дорівнює 9 м за секунду. Молоти бувають простої дії і подвійного. Перший тип діє на заготовку ударом від падіння, а у другого типу при падінні сила розгону збільшується парою, стисненим повітрям.
Преси ділять на механічні, гідравлічні, парові і повітряно-гідравлічні. Останні верстати призначені для повільної деформації в порівнянні з обробкою молотами. У них деформація досягається за рахунок гнітючої маси. Механічні преси обробляють метал за допомогою руху інструменту, який приводиться в дію складною системою механізмів, що перетворюють обертання електродвигуна в поступальний і зворотний рух.
Пневматичні молоти виробляють заготовки невеликої маси з серії сортового прокату і для протягання заготовок великої довжини, кування запчастин і виробництва інструменту.
Ковальсько-пресові верстати призначені для металевої обробки тиском - технологічно трудомісткого процесу, що виконується тільки за допомогою спеціального обладнання. При цьому досягається висока продуктивність, знижується енергоємність, економиться матеріал за рахунок тиску, знижується вартість вироби. Підвищення щільності матеріалу в роботі веде до підвищення механічних властивостей.
Пресування металу дає можливість отримати будь-який перетин, а елементи після пресування мають високу якість. Завдяки холодному штампуванні отримують точні вироби, жорсткі і одночасно легкі.