Что такое холодная ковка: Что такое холодная ковка и как сделать станки для создания кованых элементов

Холодная ковка | Металлопрокат от АБТ-ГРУПП

Художественные изделия, выполненные методом холодной ковки, издавна ценятся во всем мире. Они привлекают оригинальностью форм и изяществом линий. В наши дни завивающиеся узоры актуальнее всего вписываются в дизайн загородных домов или дач. Давайте же подробнее разберемся в том, что такое холодная ковка.

В первую очередь следует сказать, что данный метод работы с металлом никак не связан с кузнями и раскалённым железом, это признаки горячей ковки. В нашем случае все иначе, Металл не нужно нагревать, а обработка может происходить в домашних условиях.

Холодна ковка является одним из наиболее популярных способов создания художественных изделий. Помимо красоты, изделия обладают значительно большей прочностью, чем при обычной штамповке деталей. Это связано с тем, что при деформации металлические связи меняют структуру и становятся более плотными, а это значит, что работа требует определённого мастерства, ведь права на ошибку нет.

Предметы, изготовленные способом холодной ковки, очень популярны, вот наиболее распространенные:

• Заборы и поручни
• Оконные решетки
• Скамейки и беседки
• Мангалы
• Предметы интерьера
• Декор каминов

Это далеко не полными список того, что можно изготовить данным методом. Для создания витых украшений мало одного желания, нужны еще и необходимы инструменты.

Основным инструментом для работы с металлом является гнутик. Он позволяет создать необходимый угол или дугу подходящего радиуса.

Второй незаменимый инструмент – улитка. Он нужен для создания спиралей различных радиусов.

Самыми сложными инструментами являются фонарик и твистер, они дают возможность работать сразу с комплексом металлических прутьев, сплетая их и создавая объемные детали.

Помимо достоинств кованых изделий, таких как прочность, красота и возможность создать что-либо по собственным эскизам, они обладают некоторыми недостатками.

Основным является подверженность металла коррозии. Для борьбы с ней следует покрывать изделия промышленной краской. Перед покраской следует воспользоваться грунтовкой, чтобы краска дольше сохраняла полезные качества.

Недостатком номер два является высокая цена ковки. Тут уже ничего не поделаешь, единственный способ снизить стоимость изделий, это изготовить их своими руками.

Теперь мы знаем, что из себя представляет холодная ковка, и что нужно для изготовления очаровательных украшений.  

Холодная ковка своими руками: чертежи, станок, изделия, инструкция

Человеку, неравнодушному к кованым изделиям, можно только позавидовать. У него есть все необходимое для воплощения самых смелых проектов оформления. Приспособления для изготовления элементов холодной ковки можно приобрести в готовом виде или изготовить своими руками, но в том или ином случае, вы можете быть уверенны, что работать с ними будет удобно и просто. При этом большой физической силы не потребуется, все что нужно, это нажимать на нужные кнопки и поворачивать своевременно специальные рычаги.

Единственное, что нужно помнить, это то, что изготовление кованых изделий холодным способом требует соблюдения строгих правил и последовательности. Другими словами, холодная ковка — это поэтапный технологический процесс, при котором происходит деформация металлических заготовок, в зависимости от нужного проекта. Чтобы иметь большее представление об этой работе, необходимо разобраться, каких видов бывает ковка, как называются популярные кованые элементы и как выглядит изготовление кованых изделий своими руками.

Содержание статьи

Виды холодной ковки

---

При изготовлении металлических изделий можно выделить 7 видов холодной ковки. Это своего рода этапы создания элементов, которые нужно выполнять при работе с заготовками.

Всю работу необходимо проводить в соответствии с требованиями и правилами, в противном случае надеяться на получение красивого кованого изделия не стоит.

Самым главным этапом является ковка заготовок из металла. Это самый большой, ответственный, сложный и серьезный процесс, поэтому к нему нужно отнестись очень внимательно. Холодная ковка может быть нескольких видов:

• Осадка — она выполняется под высоким давлением. Это нужно для того, чтобы увеличить заготовку по бокам, за счет уменьшения ее высоты.
• Протяжка — этот этап выполняется путем нагревания металлической детали с последующей обработкой ее молотком. Это нужно для того, чтобы уменьшить площадь поперечного сечения за счет увеличения длины металлического прута.
• Прошивка — этот этап подразумевает проделывание отверстий внутри заготовки. При выполнении такой работы можно получить отверстия разного диаметра и длины. Она бывает открытой и закрытой.

Осадка и протяжка делает структуру металлической заготовки более хрупкой, поэтому дальнейшая работа должна проводиться очень аккуратно, чтобы не допустить поломки той или иной части конструкции.

• Штамповка — на этом этапе происходит пластичная деформация металла, что приводит к изменению формы или размера заготовки. Штамповка может быть объемной или листовой. При первом варианте работы выполняются под давлением. В этом случае деталь нагревается и подвергается прессованию до нужных размеров. Этот метод больше подходит для производственных масштабов, когда нужно изготовить большую партию одинаковых элементов. Листовая штамповка отличается от первого варианта тем, что детали производят из листового железа. Этот метод подходит для изготовления мелких или средних деталей, при этом они будут отличаться высоким качеством и прочностью.
• Прессование — на этом этапе происходит повышение плотности металлической заготовки и изменение ее формы, за счет высокого давления. Прессование может быть прямым и обратным. При прямом способе происходит выдавливание металлических заготовок через различные отверстия, что приводит к получению различных прутьев, труб и профилей. При обратном прессовании металлические изделия располагают в специальном формуляре, при этом давление подается в обратном направлении.
• Волочение — это процесс протягивания металла, только уже прессованного, через специальную матрицу. При этом способе обработки можно получить различные фасонные профиля, проволоку или тонкие трубы.
• Прокатка — это заключительный этап обработки, при котором задействован закон силы трения. При трении специальных валиков о металлическую поверхность происходит деформация заготовки. Прокатка может быть нескольких видов, в зависимости от способа вращения валиков:
• продольная — при которой вращение валиков происходит в разные стороны. Это приводит к постепенному обжиманию и удлинению металлической детали. Таким способом производится листовое и ленточное железо;
• поперечная — при которой движение валиков происходит в одном направлении. Это приводит к деформации заготовки в поперечном направлении. Этим методом изготовлены цилиндрические шестеренки с накатными зубцами;
• винтовая — при которой расположение валиков выполнено под углом друг к другу. В этом случае заготовка проходит одновременно два валика с поступательным и вращательным движением, что позволяет получить небольшой зазор, в который и попадает металл. Таким способом получают трубные заготовки, «гильзы».

Приспособления для холодной ковки

---

Изготовление кованых изделий холодным способом предусматривает использование нескольких приспособлений или станков. Как было сказано выше, их можно приобрести, или изготовить своими руками, но для начала, давайте разберемся, какие детали можно получить при помощи различных станков.

• Улитка — такой механизм применяется в том случае, если металлической заготовке нужно придать спиралевидную форму. В большинстве случаев такой механизм крепят на стальную толстую плиту либо делают съемной. Сама плита должна быть достаточно прочной, а допустимая ее толщина не должна быть меньше 4 мм.

Для изделий, изготавливаемых своими руками, придется изготовить специальные шаблоны, которые позволяют создавать элементы различной формы и величины.

Как работать с механизмом улитка, можно посмотреть на предложенном видео:

• Универсальный механизм — он позволяет выполнять несколько функций, резку, клепку и формирование металлических изделий. Кстати, такое устройство легко можно собрать своими руками, что в значительной степени сэкономит ваш бюджет.
• Гнутик — такой механизм позволяет создать дуговую деформацию металлической детали. Но здесь нужно провести точные расчеты и замеры, чтобы не ошибиться с радиусом изгиба.
• Твистер — механизм этого плана позволяет сгибать заготовку по продольной оси уже готового изделия. Принцип действия такого механизма заключается в том, чтобы изогнуть изделие, зажав его с одной и другой стороны. При этом вращающаяся рукоятка позволит произвести скручивание детали.
• Волна — механизм такого плана позволяет получать волнообразные детали из металлических заготовок. На таком станке принято изготавливать решетки «Боярские» или «Волна».
• Штамповый пресс — название говорит само за себя. Такой механизм позволяет наносить на металлические детали штампы с различными резными элементами. В арсенале каждого мастера должны быть несколько таких штампов, тогда и готовые изделия будут более разнообразными. Принцип его действия очень прост, под действием давления на металлических элементах остаются четкие отпечатки с шаблонов.
• Механический узел — этот механизм позволяет изгибать металлические прутья в круг. При этом диаметр таких изделий может быть разным. Поэтому в арсенале мастеров такое приспособление незаменимо.

Холодная ковка своими руками, пошаговая инструкция и советы специалистов

---

Как это ни странно, но кованые изделия можно изготовить даже в домашних условиях. Конечно, они не будут столь вычурными, как элементы горячим способом изготовления, но в качестве декоративного оформления им нет равных. Все что вам нужно, это несколько приспособлений, описанных выше, материалы и самое главное, желание. Остальное — это соблюдение технологии.

Процесс изготовления состоит из нескольких этапов:

• Первое, что вам нужно сделать, это нарисовать эскиз будущего изделия. Если вы только учитесь, попробуйте соорудить что-то элементарное, и только потом беритесь за большие объемы. Что касается эскиза, то на нем нужно отразить все нюансы будущей конструкции, рисунок, нужные детали и размеры. Здесь же продумайте, сможете ли вы выполнить задуманные элементы на вашем оборудовании? Каждый механизм предназначен для выполнения одной функции, но не всех сразу.
• Второе, о чем нужно подумать, это как правильно рассчитать материал. Если вы задумали изготовить подставку для цветов из элементов холодной ковки, то нужно подготовить железную трубу и металлические полосы, а для ворот или забора перечень материалов будет намного шире.

Начиная работу, проверьте еще раз ваши расчеты, даже небольшая погрешность может испортить внешний вид готового изделия, не говоря уже о том, что оно может не подойти по размеру к задуманной композиции. Исправлять и подгонять готовые детали всегда сложнее, гораздо проще несколько раз все проверить.

• Теперь можно приступать к изготовлению самих деталей. Для этого возьмите подходящий механизм и заготовку и выполните нужное количество кованых элементов.

После изготовления всех деталей можно начинать собирать задуманную композицию. Для крепления лучше использовать сварку, но и переусердствовать с ней не стоит, чтобы не повредить более мелкие элементы.

Финальным этапом будет обработка готового изделия, которая подразумевает шлифовку и покраску готовой композиции.

Желательно, чтобы покраске предшествовала грунтовка изделия, тогда оно вам прослужит очень долго.

Если вы взялись за изготовление кованых элементов холодным способом, то вы наверно изучили рынок цен и оценили ваши финансовые возможности. Если нет, то сначала обратите внимание на стоимость материалов, необходимого оборудования и способы обработки готового изделия. Но в любом случае изделие, изготовленное своими руками, стоит всех затрат. А снизить их можно на оборудовании, если изготовить его своими руками.

Похожие статьи

Холодная ковка своими руками как отдельный вид искусства

Зачем применяют холодную ковку и какие изделия производят

С помощью горячей ковки можно выковать изделие практически любой формы — от корабельного якоря и тележной оси до металлической розы и лозы винограда.

Холодная ковка применяется для производства ограниченного числа элементов, из которых талантливый дизайнер может скомпоновать авторское изделие.

Методом холодной ковки делают самые разнообразные изделия. Это, прежде всего элементы решеток и оград — как сами прутья, так и поперечины, навершия, украшения. С расстояния в несколько метров ее трудно отличить от кованой решетки. Любую решетку оживят завитки и спирали, складывающиеся в замысловатые узоры и орнаменты. Обычный забор, таким образом, кроме утилитарного назначения приобретает еще и художественную ценность. Для этого потребуются гнутик, улитка и торсион.

Кованая скамейка со столом и фонарными столбами оплетенные виноградной лозой

Отлично смотрятся на придомовой территории кованые стойки для фонарей, перила для мостиков через водоемы, навесы и крылечки, столики и скамейки. Да и саму беседку неплохо сделать из кованого прутка. Неожиданную для сурового металла легкость и воздушность придадут ей завитки и спирали, а витые опоры подчеркнут стремление ввысь.

Широко распространены сегодня и кованые мангалы, также дополняющие хозяйственное назначение эстетическим впечатлением. Собственно мангал теряется среди навеса, узорчатых стенок и опор, украшенной завитками крыши.

Также весьма популярны детали балюстрад, ограждений лестниц и балконов. Здесь также широко применяются завитки и спирали, причем не только как украшение, но и как конструкционный элемент. Весьма уместно выглядит скрученная вдоль продольной оси балясина, а угловые опоры часто выполняют из нескольких прутков, скрученных вместе. Также на торсионном станке делают т.н. «фонарик»- несколько изогнутых спиралью прутков, соединенных концами методом сварки.

Следующая область применения холодной ковки – детали декора помещений и мебели. Дверные ручки и шпингалеты, каминные инструменты и вешалки, стойки для зонтов и карнизы для гардин и портьер-здесь широко используются малые завитки и закрученные прутки. Мебель делают как садовую, не боящуюся осадков и смены сезонов, так и домашнюю, комбинируя металл с деревом и тканью.

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.

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.

Делаем улитку с рычагом

Чертеж станка для ковки.

Перед тем, как приступить к практической части работы, нужно подготовиться теоретически. Речь идет о расчетах и чертеже станка и деталей к нему. Точных размеров вам никто не даст, ведь это самостоятельное конструирование.

Многое будет зависеть от наличия у вас сходных материалов, масштабов будущих работ по холодной ковке, габаритов помещения, где вы собираетесь работать и многих других факторов. Главное – принципы, которые нужно понять, чтобы выполнить самодельный станок холодной ковки своими руками – самый удобный вариант для вас и только для вас.

Вот что нужно собрать перед тем, как приступить к сборке:

• металлические плиты или полотно для столешницы толщиной не менее 4-х мм;
• металлическая круглая труба для стойки или каркаса;
• металлический прут;
• подшипники разного калибра;
• дрель;
• сварочный аппарат;
• ножовка по металлу;
• болты м8.

Базовые части

Базовых частей у твистера всего четыре

К их подготовке и, самое главное, монтажу уделить особое внимание:

• каркас или стойка;
• столешница;
• основной вал;
• рычаг.

Стойка

Только из металла, никаких деревянных брусьев. Ставим на продуманном месте, чтобы у вас был доступ к станку с любой стороны. У станка будут сильнейшие нагрузки, поэтому самым оптимальным вариантом может быть толстостенная труба или металлический уголок.

Столешница

Самодельный станок для ковки.

Важнейшая часть станка, которую лучше сделать из металлической плиты с приличной толщиной, желательно не меньше 5-ти мм. В производстве станков для ковки своими руками нельзя экономить на толщине металла, ведь столешница и другие базовые элементы будут принимать на себя огромную нагрузку.

Форма предпочтительнее в виде круга. Таких столешниц нужно сделать две: вторая нужна для сгибания прутков и размещения улиток.

Основной вал

Из этой же металлической плиты нарезать четыре прямоугольных треугольника с равными сторонами. Треугольники приварить к низу конструкции, а их основание – в центре окружности. Другой вариант вала – не из треугольников, а из трубы с толстыми стенками подходящего диаметра. Крепить либо болтами, либо сваркой.

Рычаг или рукоятка

И снова «как можно крепче»: рычаг прикрепить к валу кольцом, чтобы он вращался вокруг него. Ролик для сгибания прикрепить на верхней столешнице

Очень важно правильно рассчитать длину рычага, которая зависит от диаметра круга столешницы. Один прут должен быть примерно равен этому диаметру, второй прут – длиннее

Подшипники крепятся к рычагу в его конце, это делается для большей свободы в направлениях движения рычага. Элементы рычага и фиксированные треугольники крепятся специальной круглой гайкой с большим диаметром.

Навесные детали

Здесь будьте внимательны, вам нужно выбрать степень сложности или, если можно так сказать, «художественности». У нас с вами три варианта.

Улитка простая статичная

Ни в коем случае не игнорируем требование в чертежах – холодная ковка любит точность и продуманность во всем.

Затем вырезаете из металлических толстых полос сегменты с повторением рисунка улитки и как можно прочнее привариваете их перпендикулярно к столешнице. Просто, но вовсе не гениально: на этой намертво приваренной улитке вы сможете делать лишь одинаковые простейшие изгибы без всякого полета творческой мысли.

Станок для гибки металла.

Впрочем, все зависит от того, что вы собираетесь ковать. Если, например, у вас в планах длинный кованый забор с незатейливым рисунком, то улитка простая статичная станет самым оптимальным вариантом.

Разборная улитка из съемных частей

Сразу скажем, что это самый популярный вариант среди самодеятельных мастеров. На столешницу так же наносится контуры улиток. Вдоль этого контура сверлятся отверстия с резьбой. Сегменты улитки из металлических полос готовятся по картонным шаблонам, в них тоже сверлятся точно такие же совпадающие отверстия, что на столешнице.

Сегменты не привариваются, а крепятся болтами или цилиндрическими упорами. Главное преимущество – возможность гнуть спиралевидные детали с разными радиусами и разным количеством оборотов.

Модульная система с разными улитками

Вариант с самой большой художественной свободой ковки своими руками: вместо сегментов с упорами здесь используются съемные модули с разными улитками – и по форме, и по размерам. Модули готовятся на отдельных металлических площадках, на которых сегменты приварены.

Конечно, с таким станком нужно хорошенько повозиться, но эта овчинка выделки стоит: вы сможете ковать настоящие металлические кружева. Все зависит от ваших планов: простой забор или кружевная беседка в саду?

Что можно сделать собственноручно?

Многие считают, что создать собственноручно качественное кованое изделие невозможно, другие полагают: ничего особо сложного в кузнечном деле нет, раз им с успехом занимались ещё наши предки в стародавние времена. И те, и другие ошибаются. Для того чтобы самому выковать даже небольшой элемент, нужны не только орудия труда и навыки, но и знания свойств металлов. Горячая ковка – тяжелый труд в условиях, которые весьма далеки от офисных. Что же делать?

Если нет желания строить кузницу и осваивать технологию кузнечного дела, можно ограничиться аналогом художественной ковки. Создадим сварную конструкцию из металлопрофиля и металлопроката, которую можно будет украсить готовыми деталями художественной ковки. Для этого нам будут нужны: источник электроэнергии; ровная поверхность для сборки изделия; болгарка с металлическими щетками, зачистными и отрезными кругами; нерястягивающаяся веревка, маркер; молоток, две шпильки; сварочный аппарат с маской, перчатками и электродами.

Даже без кузницы можно со временем научиться делать настоящие шедевры

В качестве материала будем использовать металлопрофиль, а также металлопрокат. Последний лучше брать меньшего сечения, поскольку тогда мы сможем его согнуть, не прибегая к особым условиям нагрева.

• Выбираем рисунок. Не усложняйте эскиз, который придется рисовать, потому что это первое Ваше изделие и металл – не особенно пластичный материал.
• Покупаем металл. Следует исходить из того, что длина стандартного прута – шесть метров. Нужно посчитать свою потребность в металле и взять его с небольшим запасом.
• Обработка. Доставленный материал лучше сразу очистить от ржавчины. Потом это сделать будет сложнее. Для этого используем надетую на болгарку щетку из металла.
• Сборка рамки. На ровной поверхности (стапель, верстак, стол) делаем рамку изделия. Её размеры учитываются по внешним поверхностям. Каждый из 4-х углов рамки будет иметь сварной шов. Чтобы рамку не перекосило, прихватываем сначала одну из сторон. Какая будет первой – все равно. По нескольку капель сварки капаем не верхний и нижний углы, после чего выравниваем диагональ, постукивая по неприваренным углам. После чего привариваем два оставшихся угла.
• Измерения. Наносим на поверхность (стол, ДСП, асфальт) будущий рисунок в масштаба 1:1. Для измерения его элементов берём веревку. Прикладываем веревку к элементам рисунка, как к трафарету. Так мы выясняем длину отрезков, на которые режем пруты.
• Деформация. Чтобы деформировать заготовки, нужно создать приспособление: на ровной поверхности привариваем в 2-3 см друг от друга два шпильки. Используя их и молоток, постепенно выгибаем пруты, постоянно сравнивая результат с трафаретом.
• Сборка и сварка. Раскладываем элементы на трафарет, собирая рисунок и подрезая лишнее. Аккуратно свариваем изделие с одной, а потом и с другой стороны.
• Чистка. Зачищаем всё лишнее.
• Готовые детали. Покупаем готовые элементы ковки, которые послужат украшением основы. Привариваем их на предназначенные для них места, зачищаем места сварки.
• Грунтовка и покраска. Грунт используется белый, чтобы видеть при покраске недочеты. Краска по свойствам должна сочетаться с грунтом.
• Шик и блеск. Привлекательность изделию придадут специальное состаривание или золочение.

Получившееся изделие по внешнему виду будет мало отличаться от кованого, а при определенных навыках, которые вырабатываются с опытом, можно научиться создавать настоящие шедевры.

Разновидности узоров

Из объёмного металлопроката кузнецы создают различные рисунки, в которые входит несколько составляющих:

• Спираль. Диаметр спирали иногда уменьшается книзу и меняет своё направление на противоположное. Получается очень оригинальный узор, в котором направление спирали регулируется художественным замыслом.
• Двухрядная спираль. Средняя часть имеет самый большой диаметр. Этот орнамент получил название «китайский фонарик». Для получения такого узора используется проволока большого сечения.
• Волюта. Узор имеет форму завитка, располагающегося в разных направлениях. Волюта бывает однонаправленной вогнутости, при этом завитки имеют одну ось сгиба. Когда завитки находятся с двух сторон от центра заготовки, говорят о разнонаправленной волюте.
• Крутень. Для формирования такого орнамента часть стержня закручивается вокруг оси. Закручивание всегда происходит в одну сторону, так как находясь в пластичном состоянии, при закручивании в разные стороны пруток может разрушиться.
• Навершие. Этими деталями украшают оконные решётки, а также различные ограждения. Элемент представляет собой небольшой отрезок прутка, торец которого имеет острую кромку. К нему крепится несколько завитков.

https://youtube.com/watch?v=TPeIWRxpMmQ

Из листового металлопроката изготавливаются дополнительные детали художественной ковки. К ним относятся:

• Пространственные спирали. Внешний вид похож на шнек. Ширина спирали уменьшается в сторону вращения. Деталь может иметь рельефный вид. Для этого на кромках делают художественные риски.
• Плоский завиток. Элемент аналогичный объёмному, только для изготовления используется металлическая полоса.
• Чеканка. Для получения узора проводится точечная обработка плоской поверхности детали. Операция выполняется на цветном металле.
• Кернение. В лист вдавливается специальный штамп. Таким способом можно изготавливать вензель, придавать изображению объёмный вид, а также формовать надпись.
• Оголовки. Из полосы сворачивается чашеобразную ёмкость. Может иметь несколько форм в зависимости от создаваемого рисунка.

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.

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.

Обратите внимание! 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

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.

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.

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.

Приемы и способы технологии

Понятно, что, в отличие от горячего способа, заготовки предварительно не разогревают до ковочной температуры. Лишь изредка может применяться частичный нагрев поверхностей в месте изгиба.

Технологически такой способ обработки металла построен на одном из физических свойств металла — пластичности. Черновые и цветные металлы, такие как сталь, медь, бронза и другие в зависимости от своего химического состава имеют способность выдерживать нагрузки на изгиб, разрыв, растяжение. Это позволяет их обрабатывать различными приемами без нагрева.

В момент изготовления изделий материал поддается прессованию, что уплотняет структуру металла и, соответственно, делает его прочнее. Изгибание, в свою очередь, добавляет прочности изделию за счет дополнительного сжатия в точках изгиба.

Важным отличием холодной ковки от горячей является то, что нет высокотемпературного воздействия на металл и, как следствие, он не меняет своих химических свойств, а ,значит, нет необходимости проводить дополнительные операции: отпуск, отжиг или закалку.

В итоге, холодная ковка металла имеет как преимущества, так и недостатки.

Положительные свойства	Отрицательные свойства
Детали и заготовки не требуют предварительного высокотемпературного нагревания. Поверхность изделий намного прочнее, чем при изготовлении вещей горячей ковкой. Высокоточная обработка деталей, возможна очень точная подгонка. Элементы не требуют дополнительной обработки после изготовления. Все изделия изначально прочные. Более «чистая» работа, нет следов и продуктов горения на поверхности металла.	При обработке требуется создать намного большее усилие на металл для формирования деталей. Требуется специализированное и, в некоторых случаях, мощное оборудование. Обрабатываемые поверхности должны быть чистыми. Можно изготавливать только определенные виды продукции.

Главный недостаток холодной металлообработки в том, что можно производить ограниченные наименования продукции.

Какими технологическими приемами обрабатывается металл холодным способом?

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.

Заключение

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.

Получение готового элемента забора или подставки под кашпо в цветник включает в себя несколько последовательных технологических процессов. Самый главный, из которых придание заготовке из проката необходимую форму. Холодная ковка металла использует следующие виды обработки:

• гибка;
• штамповка;
• скручивание;
• ковка;
• прокат.

Применяемые приёмы и способы обработки зависят от формы и вида металлопроката

И здесь необходимо обратить внимание на то, чем отличается горячая ковка от технологии холодной обработки металла. При нагреве заготовки происходит изменение структуры металла, он становится пластичнее, так, появляется возможность придать заготовке нужную форму, приложив немного усилий

При холодной ковке, металл не нагревается, и его структура остаётся прежней. В этом случае приходится прикладывать больше усилий для получения детали нужной формы. Дело в том, что при гибке или скручивании сопротивление поверхностного слоя металла усиливается жёсткостью формы заготовки. А сердцевина, обладающая высокой вязкостью, принимает форму только после преодоления сил сопротивления поверхностных слоёв.

Станок гнутик для изготовления завитковИсточник ytimg.com

Поэтому, чтобы получить определённые виды ковки обычным молотком не обойтись. Для успешной работы необходимы специальные устройства и приспособления. Особенность технологии заключается в том, что для получения одной формы используется один вид инструмента.

Любое приспособление для холодной ковки это специальный инструмент:

• гибка профиля и полосы в завиток осуществляется на станке-улитке;
• штамповка, при изготовлении лепестков или розеток, использует пресс и пуансоны;
• скручивание полосы, квадрата, трубы выполняется на торсионе;
• ковка или расклёпывание делается на наковальне или при помощи гидравлического пресса;
• для проката используются вальцы разного профиля и диаметра.

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.

Что такое холодная ковка | ChinaSavvy

Холодная штамповка, в отличие от горячей штамповки, деформирует металл ниже точки рекристаллизации — близкой к комнатной температуре или при ее температуре. Холодная ковка является предпочтительным методом ковки для более мягких металлов (например, алюминия), она менее дорога и позволяет изготавливать кованые детали, практически не требующие чистовой обработки.

Процесс холодной обработки, холодная ковка, включает в себя пруток, который вставляют в штамп, а затем сжимают с помощью второй закрытой штампа.

Подобно процессу холодной высадки (разница в том, что для холодной штамповки используются вертикальные прессы вместо горизонтальных машин холодной высадки), заготовка сжимается между двумя штампами до тех пор, пока она не примет желаемую форму штампа.

Деформация происходит при комнатной температуре, вызывая изменение размера и формы металла. Обратите внимание, что этот метод ковки зависит от объема и обычно дополняет процессы холодной высадки, добавляя более сложные формы к заготовке, используемой в процессах холодной высадки.

Базовое оборудование, используемое для метода ковки, включает вертикальные прессы с полностью автоматической или ручной подачей. Также обратите внимание, что эти вертикальные прессы могут иметь гидравлический или механический привод.

Это надежный и экономичный процесс, некоторые детали, изготовленные с использованием холодной штамповки, включают детали для использования в автомобильной электротехнической промышленности, а также ассортимент, включающий:

• Детали для автокресел и генераторов (например, шестигранник).
• На других деталях используются разные типы шестерен.
• Детали для стартеров, такие как корпус соленоида трансмиссии, сердечник и плунжер, и это лишь несколько примеров).
• Детали мотоциклов, например, для магнето маховика.
• Полые детали с валами и стержнями.
• Детали, используемые для клапанов и переключателей.
• Холодная ковка также используется для производства антивибрационных крестовин и деталей.

Преимущества холодной ковки

Этот конкретный процесс ковки, как и горячая штамповка, предлагает производителям ряд преимуществ, в том числе:

• В процессах холодной ковки нагревание не требуется.
• Этот процесс ковки обеспечивает лучшую взаимозаменяемость, а также воспроизводимость.
• Достигается лучшее качество поверхности и сводятся к минимуму проблемы загрязнения.
• Холодная штамповка обеспечивает превосходный контроль размеров.
• Способность придавать формируемому металлу свойства направленности.

Недостатки холодной ковки

Холодная ковка имеет следующие недостатки:

• Создание нежелательного остаточного напряжения.
• Кованые металлы менее пластичны, и в процессе холодной ковки требуются более высокие усилия.
• Из-за того, что в этом процессе требуются более высокие усилия, требуется более тяжелое и мощное оборудование, а также более прочная оснастка.
• Хотя они способны придавать металлу свойства направленности, эти свойства могут быть вредными.
• Поверхности используемых металлов должны быть чистыми и без накипи.
• Из-за потери пластичности, которая сопровождает деформационное упрочнение, могут потребоваться промежуточные отжиги.

Назад на главную страницу: Ковка металла

Дополнительная рекомендуемая литература:

Понимание процесса и его преимуществ

Введение

Холодная штамповка — это процесс ударного формования, при котором пластически деформируется кусок сырья под действием высокого сжимающего усилия между пуансоном и матрицей в подходящем оборудовании, таком как машинный пресс.

Некоторые основные методы включают выдавливание (вперед, назад, вперед и назад), чеканку, высадку и обжимку. Эти методы могут выполняться за один ход пуансона или за отдельные операции, в зависимости от требований конкретного приложения.

По сути, холодная штамповка — это процесс вытеснения, при котором существующему материалу придается желаемая форма; Сравните это с традиционной обработкой, при которой материал удаляется для создания желаемой формы. Как будет показано в следующих разделах, это различие дает несколько существенных преимуществ.В последнем разделе представлены некоторые ключевые факторы, которые следует учитывать при рассмотрении холодной ковки как производственного процесса.

Обычно при холодной ковке используются 2 типа штампов:

• Открытая поковка: Материал может улетучиваться после заполнения полости.
  • Преимущество: меньшее напряжение и нагрузка
  • Недостаток: может потребоваться некоторая последующая обработка в зависимости от требований приложения
• Закрытая поковка: Объем полости штампа точно такой же, как и объем материала, что позволяет добиться конечной формы или почти чистой формы.
  • Преимущество: устраняет необходимость в последующей обработке
  • Недостаток: повышенное напряжение и нагрузка; матрица может быть серьезно повреждена, если материал превышает

Повышение производительности при больших объемах

Основная причина, по которой многие компании переходят на холодную штамповку, заключается в том, что они хотят добиться более высокой производительности производственной линии. Во многих случаях обычные процессы (такие как механическая обработка, сварка или другие методы изготовления) включают в себя многопроходные операции для удаления материала и отделки детали (например,грамм. вертикальное, горизонтальное, массовое удаление, подкраска деталей и т. д.). Напротив, холодная ковка обычно представляет собой однопроходный процесс формования, который деформирует существующий материал в желаемую форму.

В зависимости от параметров детали, экономия времени на единицу продукции может привести к значительному повышению производительности. Например, некоторые детали, обработка которых занимает от 3 до 5 минут, могут достичь производительности более 50 деталей в минуту, если вместо этого используется холодная ковка.

Возможность повышения производительности более чем в 100–200 раз обеспечивает быструю окупаемость инвестиций в штамп и оснастку для холодной штамповки.Таким образом, многие компании предпочли использовать другие методы только для создания прототипов или на ранних этапах производства, с переходом на холодную штамповку, запланированную для подготовки к увеличению объемов производства.

Экономия материалов и снижение затрат

Еще одним ключевым преимуществом холодной ковки является отсутствие потерь материала. Вместо удаления значительного количества сырья в процессе холодной ковки используется все сырье.

Входы в его процесс представляют собой заготовки материала, которые вырезаются из сыпучих материалов (рулонов, балок, листов и т. Д.).). Каждая заготовка — это точное количество материала, необходимое для конечной детали, поэтому нет потерь или потерь материала. Этот безотходный процесс может предложить значительные преимущества при крупносерийном производстве, когда количество отходов на каждую деталь является ключевым фактором затрат, и / или в ситуациях, когда сырье является дорогостоящим, например, когда используются специальные сплавы или дефицитные металлы.

Повышенная целостность и прочность деталей

Очень важным фактором, который компании принимают во внимание при принятии решения об использовании холодной штамповки, является ее способность значительно улучшить прочность и целостность готовой детали.Ковка позволяет получить гораздо более прочные детали, чем аналогичные изделия, изготовленные литьем, сваркой, методами порошкового металла или механической обработкой необработанного прутка / листового металла.

Высокие силы сжатия при холодной штамповке фактически смещают и переупорядочивают зернистость основного материала, чтобы минимизировать любые внутренние недостатки. Это особенно важно для конструкций деталей, где требуемая форма имеет слабые места вдоль существующей текстуры основного материала — например, длинные выступы, которые пересекают структуру волокон, или узкие точки, которые могут быть подвержены поломке под нагрузкой. Процесс холодной штамповки решает эти проблемы, уменьшая беспокойство инженеров по вопросам, связанным с зернистостью исходного материала.

Улучшенный внешний вид и обработка поверхности

Холодная штамповка также может предложить явные преимущества перед механической обработкой, прогрессивной штамповкой, литьем, сваркой и другими процессами изготовления, поскольку на выходе обычно не требуется дополнительных этапов обработки для достижения презентабельного внешнего вида и / или требуемой гладкости поверхности.

В зависимости от конкретных требований конечного применения, некоторые детали могут потребовать очистки для удаления заусенцев, канавок, бороздок или других артефактов в процессе обработки. Это не проблема для готовых деталей, созданных в процессе холодной штамповки.

Рекомендации по применению

Хотя холодная ковка подходит не для всех областей применения, в определенных ситуациях она может дать очень значительные преимущества. Учитывая, что для этого требуется специализированное оборудование, а также вложения в инструменты и штампы, использование холодной штамповки должно быть сбалансировано с общими объемами производства, материальными затратами, требованиями к прочности деталей и прогнозами рентабельности инвестиций (ROI).

В некоторых случаях, когда решающее значение имеют прочность, форма и гладкость поверхности, холодная штамповка является единственным процессом, позволяющим эффективно производить детали, отвечающие требуемым спецификациям. Следовательно, некоторые из этих деталей, такие как сложные ведущие шестерни, разработаны специально для процесса холодной штамповки, поскольку их нельзя изготовить с помощью механической обработки или других процессов.

Передача производства на аутсорсинг опытному партнеру по холодной штамповке может компенсировать инвестиции компании в капитальное оборудование, так что непериодические затраты на проектирование (NRE) могут быть сосредоточены на создании инструментов и штампов. Помимо затрат, следует искать партнера по холодной штамповке с большим опытом работы в широком спектре конечных приложений и ноу-хау для решения ключевых вопросов оптимизации процесса, таких как:

Объем материала

При закрытой ковке необходимо точно контролировать размер заготовки. Избыточному материалу некуда уйти в закрытую полость матрицы при сжатии; это может вызвать чрезмерно высокое напряжение в штампе, что может привести к серьезному повреждению инструмента.С другой стороны, если используется открытая ковка, дополнительный материал обычно не вызывает подобных повреждений, как упомянуто выше, поскольку пути выхода материала обычно предусматриваются в процессе.

Бондеризация

Бондеризация — это процесс окунания, при котором поверхность заготовки покрывается фосфатом и мылом, чтобы облегчить поток материала через пуансоны или штампы во время процесса ковки. Это помогает снизить трение, силу и напряжение, а также улучшает качество поверхности.

Отжиг

Отжиг — это процесс, который смягчает материал и снижает напряжение течения для облегчения течения материала.Промежуточный отжиг, применяемый между стадиями ковки, необходим, когда холодная ковка вызывает деформационное упрочнение до такой степени, что дальнейшая холодная обработка данного материала практически или возможна.

Смазка

При холодной штамповке использование высоковязкого масла имеет решающее значение для уменьшения контакта металла с металлом без покрытия. Однако для того, чтобы также рассеивать выделяемое тепло, обычно также требуется добавление нужного количества жидкого масла.

Сводка

Понимание компромиссов при холодной штамповке и выбор партнера с большим опытом в области холодной штамповки, включая вертикальную интеграцию с другими процессами, может предложить конструкторам и технологам ценную альтернативу традиционным процессам обработки или литья.

Ключ к успеху — начать оценку на раннем этапе процесса проектирования и рассмотреть общий объем производства и требования к наращиванию мощности, чтобы можно было использовать холодную штамповку для оптимальной рентабельности инвестиций и качественных результатов.

По сравнению с другими конкурирующими технологиями, такими как механическая обработка, литье под давлением, литье пластмасс под давлением , сварка и литье металла под давлением, холодная штамповка позволяет создавать изделия с более высокой ударной вязкостью, улучшенной структурной целостностью и большей точностью при использовании меньшего количества материала.Процесс также высокопроизводительный и оптимален для обработки поверхностей.

Что такое процесс холодной ковки?

Дата ： 04, 2019 Категории ： Новости компании / Просмотры новостей ： 846 просмотров

Холодная штамповка — это один из вариантов процесса штамповки металла, который включает в себя формовку или формовку металлических деталей посредством приложения мощных локализованных сил сжатия. Холодную штамповку проводят, когда температура металла обычно поддерживается при комнатной температуре или немного выше нее, при этом температура всегда поддерживается на уровне трех десятых или ниже температуры рекристаллизации формованного металла. Сжимающие силы, возникающие при холодной ковке, можно прикладывать вручную с помощью молотка или от источников энергии, таких как кузнечно-штамповочные машины. В большинстве случаев металл вдавливается в матрицу по форме готового продукта или вокруг открытых шаблонов или приспособлений.

Предпочтительный метод ковки для более мягких металлов (например, алюминия), холодная ковка менее затратна и позволяет изготавливать кованые детали, практически не требующие чистовой обработки. Холодная ковка предлагает несколько явных преимуществ по сравнению с процессами горячей ковки, в том числе лучшую чистоту поверхности. , улучшенная стабильность размеров и снижение производственных затрат.

Процесс холодной обработки, холодная ковка, включает в себя пруток, который вставляют в штамп, а затем сжимают с помощью второго закрытого штампа.

Подобно процессу холодной высадки (разница в том, что для холодной штамповки используются вертикальные прессы вместо горизонтальных машин холодной высадки), заготовка сжимается между двумя штампами до тех пор, пока она не примет желаемую форму штампа.

Деформация происходит при комнатной температуре, вызывая изменение размера и формы металла. Обратите внимание, что этот метод ковки зависит от объема и обычно дополняет процессы холодной высадки, добавляя более сложные формы к заготовке, используемой в процессах холодной высадки.

Базовое оборудование, используемое в диапазоне методов ковки, включая вертикальные прессы с полностью автоматической или ручной подачей. Также обратите внимание, что эти вертикальные прессы могут иметь гидравлический или механический привод.

Надежный и экономичный процесс, некоторые из деталей, производимых с использованием холодной штамповки, включают детали для использования в автомобильной электротехнической промышленности, а также ассортимент, включающий:

• Детали автокресел и генераторов (например, опоры).
• На других деталях используются разные типы шестерен.
• Детали для стартеров, такие как корпус соленоида трансмиссии, сердечник и плунжер, и это лишь несколько примеров).
• Детали мотоциклов, например, для магнето маховика.
• Полые детали с валами и штоками.
• Детали, используемые для клапанов и переключателей.
• Холодная штамповка также используется для производства антивибрационных крестовин и деталей.

Преимущества холодной ковки

Этот конкретный процесс ковки, как и горячая штамповка, предлагает производителям ряд преимуществ, в том числе:

• В процессах холодной ковки нагревание не требуется.
• Этот процесс ковки обеспечивает лучшую взаимозаменяемость, а также воспроизводимость.
• Достигается лучшее качество поверхности и минимизируются проблемы загрязнения.
• Холодная штамповка обеспечивает превосходный контроль размеров.
• Способность придавать формируемому металлу свойства направленности.

Недостатки холодной ковки

Холодная штамповка имеет следующие недостатки:

• Возникновение нежелательного остаточного напряжения.
• Кованые металлы менее пластичны, и в процессе холодной ковки требуются более высокие усилия.
• Из-за того, что в этом процессе требуются более высокие усилия, требуется более тяжелое и мощное оборудование, а также более прочный инструмент.
• Хотя они способны придавать металлу свойства направленности, эти свойства могут быть вредными.
• Поверхности используемых металлов должны быть чистыми и без накипи.
• Из-за потери пластичности, которая сопровождает деформационное упрочнение, могут потребоваться промежуточные отжиги.

Haihao Group производит и поставляет высококачественные кованые фитинги и фланцы для труб из разных стандартов, материалов и спецификаций. Если вы хотите узнать больше о наших ковочных продуктах, напишите нам: [email protected]

Холодная штамповка компонентов зубчатой ​​передачи с использованием модифицированного процесса Samanta

Для сравнения расчетных различий между инновационным процессом GMF-Samanta и традиционным процессом Samanta, идентичная зубчатая передача была смоделирована также с использованием обычного штампа. Далее эти два процесса сравниваются на основе заполнения матрицы, нормального давления, распределения эквивалентных напряжений и требуемых усилий пуансона. Заполнение штампа можно определить по площади контакта между заготовкой и штампом, которые представлены в Deform 3D ™ как контактные узлы. На рис. 3 показано сравнение полученных площадей контакта между заготовкой и инструментом при обычном процессе Samanta и процессе GMF-Samanta. Традиционный процесс Samanta на фиг. 3a раскрывает распределенный и более широкий контакт между заготовкой и инструментом в области выступа выдавливания, и можно заметить направляющую для заготовки.Большой угол раскрытия экструзионных уступов и высокое нормальное давление приводят к высоким усилиям штамповки. Рис. 3b иллюстрирует поднутрение штампа, которое приводит к разделению материала в секции преформы. Поднутрение в матрице позволяет увеличить ход пуансона, при этом поверхность трения остается постоянной. Для первой детали, показанной на рис. 3б, также заметна короновидная деформация в нижней части детали и недозаливка в начальной зоне зубчатого зацепления.

Рис. 3

Площадь контакта между заготовкой и матрицей a традиционный процесс Samanta b GMF-Samanta процесс

В процессе GMF-Samanta последовательное формирование зубцов приводит к увеличению хода пуансона. Увеличенный ход пуансона без увеличения усилия пуансона может быть достигнут только за счет уменьшения поверхности трения и величины контактного давления между заготовкой и матрицей. Эти параметрические характеристики типичны для выполнения процессов Samanta, так как эта технология выполняется без встречного удара.

Сравнение возникающего нормального давления между обоими процессами показано на рис. 4. На рис. 4b показано нормальное давление фильеры в процессе GMF-Samanta. Наибольшие значения нормального давления возникают в области формирования диаметра впадины зуба шестерни. В этой области возникают поверхностные давления от 1500 до 1900 МПа. В обычном процессе Samanta создается значительно большее количество нормального давления. На рис. 4а показано нормальное давление более 2500 МПа в области выступа выдавливания.По этой причине из-за высокого нормального давления в обычном процессе Samanta ожидается повышенный износ инструмента и снижение точности зубчатой ​​передачи.

Рис. 4

Сравнение нормального давления a Обычный процесс Samanta b Процесс GMF-Samanta

Рассчитанные распределения значений эквивалентных напряжений на заготовке можно использовать для прогнозирования поверхностных дефектов и потенциальных трещин. Сравнение эквивалентных напряжений во время обычного процесса Samanta и процесса GMF-Samanta показано на рис.5. В обычном процессе Samanta в области выступа экструзии возникают высокие растягивающие напряжения, которые достигают максимального значения 1200 МПа. Кроме того, большие локальные различия напряжений возникают в области выступа выдавливания (рис. 5а). Процесс GMF-Samanta на рис. 5b показывает более низкие растягивающие напряжения. Таким образом, можно наблюдать максимальное растягивающее напряжение 800 МПа и, как правило, меньшую разницу локальных напряжений. Чтобы уменьшить напряжения, возникающие в заготовке, радиус между окружностью корня зуба и боковой стороной зуба изменялся во время оптимизации конструкции инструмента.Эти геометрические особенности оказывают значительное влияние на величину радиального потока материала. Больший радиус перехода приводит к тому, что большее количество материала прижимается в радиальном направлении, в то время как меньший радиус препятствует сжатию потока материала в радиальном направлении.

Рис. 5

Сравнение эквивалентного напряжения на заготовке a стандартный процесс Samanta b GMF-Samanta процесс

Сравнение вычисленных кривых сила-ход для процесса GMF-Samanta и для обычного процесса Samanta с три различных угла раскрытия матрицы показаны на рис.6. В обычном процессе Samanta максимальное усилие штампа практически не зависит от угла раскрытия матрицы. Максимальное усилие штампа значительно увеличивается с увеличением угла раскрытия матрицы. При трех углах раскрытия матрицы 30 °, 35 ° и 40 ° соответствующее максимальное усилие штампа составляет от 1700 до 1900 кН. При этом вся работа по деформации прилагается к заготовке за короткий ход. В отличие от этого, в процессе GMF-Samanta полная работа по деформации применяется в течение значительно более длинного хода пуансона.При ходе приблизительно 18 мм заготовка достигает «контура преформы», а угол раскрытия матрицы α ₂ калибровочной секции приводит к увеличению усилия штампа. При ходе 25 мм процесс GMF-Samanta достигает максимального усилия штампа 1250 кН, а затем постепенно уменьшается за счет уменьшения площади контакта до тех пор, пока деталь не будет полностью пропущена через матрицу. Распределение общей работы по деформации по большему ходу пуансона приводит к снижению на 35% по сравнению с традиционным процессом Samanta.

Рис. 6

Иллюстрация численно рассчитанных кривых «сила-ход» для различных процессов Samanta (материал заготовки: C4C / 1. 0303)

Что такое технология холодной штамповки? — UKO Blog

Холодная штамповка, также называемая холодной объемной штамповкой, представляет собой производственный процесс и метод обработки. Это в основном то же самое, что и процесс холодной штамповки. Процесс холодной штамповки также состоит из трех элементов: материала, штампа и оборудования. Но материал в процессе штамповки — это в основном лист, тогда как материал в процессе холодной штамповки — в основном диск или проволока.

Это называется холодной ковкой (сокращенно холодной ковкой) в Японии, холодной ковкой в ​​Китае, и некоторые заводы по производству винтовых изделий любят называть это заголовком.

Быстрое развитие современной автомобильной, мотоциклетной и станкостроительной промышленности является движущей силой для развития традиционной технологии холодной штамповки. Например, в 1999 году в моей стране было выпущено более 11,26 миллиона мотоциклов. По предварительной оценке, в 2000 году общий спрос моей страны на автомобили достигнет трех единиц. 3 миллиона к 2005 году, из которых от 1,3 до 1,4 миллиона седанов. Спрос на поковки в автомобильной промышленности превышает 500 000–600 000 тонн. Хотя внедрение технологии холодной ковки в моей стране еще не слишком поздно, скорость разработки намного отстает от развитых стран. Пока вес холодной штамповки автомобилей, произведенных в моей стране, составляет менее 20 кг, что вдвое меньше, чем в развитых странах. Обладая большим потенциалом, усиление разработки и продвижения технологии холодной штамповки является актуальной задачей для нашей страны.

Холодная прецизионная ковка — это (почти) процесс формирования сетки. Детали, изготовленные этим методом, обладают высокой прочностью и точностью, а также хорошим качеством поверхности. В настоящее время общее количество деталей холодной ковки, используемых в обычном автомобиле за рубежом, составляет 40 ~ 45 кг, из них общее количество деталей в форме зуба составляет более 10 кг. Вес зубчатого колеса холодной штамповки может достигать более 1 кг, а точность профиля зуба может достигать 7-го уровня.

Технологическое развитие

Развитие технологии холодной штамповки в основном направлено на разработку продуктов с высокой добавленной стоимостью и снижение производственных затрат.В то же время он постоянно проникает или заменяет его при резке, порошковой металлургии, литье, горячей штамповке, технологии формовки листового металла и других областях. Комбинация процессов составляет составной процесс. Технология формовки композитных пластмасс горячей штамповкой-холодной штамповкой — это новый процесс прецизионной штамповки металлов, сочетающий горячую и холодную штамповку. В нем полностью используются соответствующие преимущества горячей штамповки и холодной штамповки: хорошая пластичность металла и напряжение течения в горячем состоянии. Таким образом, основной процесс деформации завершается горячей штамповкой; Точность холодной штамповки деталей высока, поэтому важные размеры деталей окончательно формируются методом холодной штамповки.Технология формовки композитных пластиков горячей штамповкой-холодной штамповкой появилась в 1980-х годах и с 1990-х годов находит все более широкое применение. Детали, изготовленные по этой технологии, достигли хороших результатов в повышении точности и снижении затрат.

Преимущества процесса холодной штамповки

Процесс холодной штамповки представляет собой технологию прецизионного формования пластмасс, которая имеет беспрецедентные преимущества при обработке резанием, такие как хорошие механические свойства, высокая производительность и высокий коэффициент использования материала.Он особенно подходит для массового производства и может использоваться в качестве метода изготовления готовой продукции. (Net-shape Forming), имеет широкий спектр применения в транспортной, аэрокосмической и станкостроительной отраслях.

Недостатки процесса

Высокая материалоемкость; не подходит для мелкосерийной обработки; высокие требования к плесени.

Как производитель штампов для холодной высадки в Китае, UKO за последние 20 лет экспортировала штампы для холодной высадки во многие страны. Если возникнут какие-либо вопросы, просто свяжитесь с нами.

Рекомендуемый производственный процесс: холодная штамповка

В этом месяце мы подробно опишем производственный процесс холодной штамповки, расскажем вам о его полезности, преимуществах и этапах, которые составляют нашу внутреннюю процедуру всякий раз, когда мы получаем новый проект.

Что такое холодная ковка?

Холодная штамповка — это производственный процесс формовки, при котором не происходит удаления или добавления материала. Этот процесс заключается в приложении к материалу чрезвычайно высоких давлений, вызывающих его деформацию (формирование) до заданной формы.Название «холодный» связано с тем, что процесс происходит с материалом при комнатной температуре без предварительного нагрева. Следовательно, уровень механического сопротивления материала выше, чем при «тепловом» процессе.

Следовательно, способность к пластической деформации металла (пластичность или пластичность) ниже, поэтому получение более сложной геометрии ограничено. Обычно этот процесс используется для производства деталей с относительно небольшими размерами и весом, таких как винты, крючки, кольца, стержни, валы и другие.

Преимущества процесса холодной ковки

Основными преимуществами процесса являются высокое размерное качество, отличная отделка поверхности, экономия сырья и большая производительность, избегая побочных эффектов горячей обработки, таких как окисление, обезуглероживание и термическое сжатие. По всем этим причинам этот процесс является высококонкурентным.

Отличный пример описан в этом исследовании , где применение процесса холодной ковки в качестве альтернативы токарной обработке позволило одному из наших клиентов сэкономить около 35%.

Правильная процедура для хорошего исполнения

Для хорошего выполнения процесса ковки ETMA следует процедуре, которая состоит из следующих шагов:

1. Анализ окончательного чертежа клиента, среди прочего, для проверки размеров, допусков на размеры;
2. Подтверждение уменьшения площади, которое должно быть достигнуто с учетом ограничений, допускаемых используемым материалом;
3. Расчет объема и веса детали по кованному чертежу;
4. Определение начальной длины преформы по рассчитанной массе и по возможности с использованием стандартных шаблонов;
5. Обозначение рабочего плана, в который включены этапы обработки, от резки до операции окончательной штамповки, ограничения процесса, такие как максимальная длина преформы из верхней и нижней матрицы, необходимые этапы формования, а также ограничения оборудования, такие как ход экстракции, мощность вытеснения материала и скорость формования;
6. При проектировании инструментов адаптируйте их к «шаблонам» компании и в этот момент подтвердите, что курс извлечения позволяет детали действительно освободиться от матрицы и в условиях, позволяющих использовать систему переноса между слайдами;

Заключительные мысли

Таким образом, процесс холодной штамповки является очень полезным процессом во всех наших производственных процессах 10 и, хотя он может иметь некоторые ограничения применения, он действительно способствует экономии затрат и оптимизации ресурсов.

Чтобы узнать больше об этом процессе, откройте для себя фактическое применение этого процесса в одном из наших клиентов или загрузите наш каталог .

Что нужно знать о холодной штамповке нержавеющей стали

Нержавеющая сталь кажется неотъемлемой частью жизни. Едим ли мы за ужином, посещаем врача или едем в машине, большая часть нашей повседневной деятельности становится возможной (или, по крайней мере, безопаснее и удобнее) благодаря нержавеющей стали.Многие люди не осознают, что одним из наиболее важных факторов, делающих нержавеющую сталь такой универсальной, является ее способность подвергаться холодной обработке.

Сталь была частью человеческой промышленности на протяжении тысячелетий. Нержавеющая сталь, обладающая исключительной коррозионной стойкостью, является более поздней разработкой, коммерциализация которой началась только в начале ^{-х годов} века. Он быстро завоевал популярность, изменив несколько отраслей, включая архитектуру, машиностроение, производство продуктов питания и напитков, транспорт и многие другие.

Только действительно универсальный материал может повлиять на нашу жизнь во многих отношениях. Вот почему производители и дизайнеры все чаще обращаются к нержавеющей стали для своих применений. Из-за его свойств холодной штамповки обработка сплавов нержавеющей стали может быть дешевле, чем вы думаете.

Что такое холодная штамповка?

Каждый раз, когда вы работаете с металлом, необходимо придать ему желаемую форму. Если вы хотите создать приложение в промышленном масштабе для коммерциализации, то любой метод производства, который вы используете, также должен быть продублирован на постоянной основе.Один из вариантов формовки металла известен как холодная штамповка.

Также известный как холодная обработка, техническое определение этого метода — это процесс обработки металла, при котором формование происходит при температуре ниже температуры рекристаллизации. Хотя процесс рекристаллизации сложно объяснить, он включает нагрев материала для образования новой зернистой структуры. Холодная обработка, как следует из названия, происходит при более низкой температуре, чем эта, обычно при комнатной температуре.

Металл, подвергаемый холодной штамповке, деформирует кристаллические зерна и включения, в результате чего материал становится более твердым, жестким и прочным.Недостатком является то, что металл становится менее эластичным и может возникнуть растрескивание. Существует много различных методов холодной обработки металла, и можно создавать различные сложные формы. Используемые процессы обычно проще и дешевле в исполнении, чем методы горячей обработки.

Методы холодной штамповки включают прокатку, экструзию, ковку, обжимку, головку, накатку резьбы, чеканку, гибку, отбортовку, волочение, перфорацию, формовку с вытяжкой и правку.

Каковы преимущества холодной штамповки?

Выбирая лучший метод формования для вашего приложения, вы должны принять во внимание множество факторов. Как правило, вы хотите использовать любой самый дешевый и удобный метод, при этом оставаясь надежным. Холодная штамповка проверяет многие из этих параметров для производителей.

Среди его преимуществ холодная штамповка не требует нагрева. Нетрудно увидеть преимущества избегания высоких температур. При работе с такими металлами, как нержавеющая сталь, методы горячей обработки могут стать серьезной проблемой для безопасности рабочих, не говоря уже о связанных с этим затратах на электроэнергию. Очевидно, очень желательно иметь возможность эффективно обрабатывать металл при комнатной температуре.

И хотя многие полагают, что если вы пытаетесь упрочнить кусок металла, вам потребуется термическая обработка, современные методы холодной обработки могут соответствовать свойствам термической обработки. Фактически, в некоторых случаях холодная обработка более дешевого металла может быть более экономичной, чем термообработка более дорогого металла.

Другие преимущества холодной штамповки включают лучшую чистоту поверхности, превосходный контроль размеров и меньшее загрязнение. Как правило, проще и дешевле воспроизвести в больших масштабах методы холодной штамповки.Также сокращается количество отходов и сокращаются производственные циклы. Если сложить всю экономию затрат, связанных с холодной обработкой, она может стать очень значительной, особенно при больших объемах производства.

Конечно, есть и недостатки. Работа с металлом при комнатной температуре означает, что заготовка становится все тверже и жестче, поэтому необходимо прикладывать большие усилия, требуя более тяжелого оборудования. Металл также менее пластичен, чем при нагревании, поэтому у него меньше возможностей придать металлу форму.Это означает, что некоторые требования к размерам могут быть выполнены только при более высоких температурах.

Какие сплавы лучше всего подходят для холодной штамповки?

Важно очень тщательно выбирать сплав, который вы используете для любого применения. Каждая марка нержавеющей стали обладает своим уникальным набором свойств, и каждая по-разному реагирует на напряжения упрочнения. Поскольку холодная обработка — это форма напряжения, вам необходимо знать, как ваш сплав будет реагировать на приложение давления и каковы наилучшие способы максимизировать прочность вашей заготовки.

Если вашей целью является закалка, то, вероятно, лучшим выбором будет аустенитная нержавеющая сталь. Это семейство нержавеющей стали, состоящее из марок 200 и 300, характеризуется как немагнитная и известная своей способностью к формованию и стойкостью к коррозии. Эти сплавы известны своей высокой скоростью отверждения, что делает их пригодными для применений, требующих высокой прочности и коррозионной стойкости.

Другой хорошей альтернативой является дуплексная нержавеющая сталь, сочетающая в себе свойства аустенитных и ферритных нержавеющих сталей.Эти сплавы также хорошо поддаются холодной штамповке. Следует также отметить, что аустенитные нержавеющие стали нельзя подвергать термической обработке, а это означает, что холодная штамповка может быть вашим единственным вариантом.