Прокатка профильной трубы для холодной ковки

ArtemTerti4niy › Блог › Торсионная подвеска

Торсион представляет собой металлический упругий элемент, работающий на скручивание. Как правило, это металлический стержень круглого сечения со шлицевым соединением на концах. Торсион может состоять из набора пластин, стержней, балки определенного сечения. Конструктивно торсион одним концом крепиться к кузову или раме автомобиля, а другим – к направляющему элементу – рычагу. При перемещении колес торсион закручивается, чем достигается упругая связь между колесом и кузовом.

Особенностью торсионов является вращение только в одну сторону – в направлении скручивания. Другой особенностью является то, что торсион может использоваться для регулировки высоты кузова.

Торсионы применяются в различных видах независимых подвесок: на двойных поперечных рычагах, на продольных рычагах, со связанными продольными рычагами (торсионной балке).

В торсионной подвеске на двойных поперечных рычагах торсионы располагаются параллельно кузову, благодаря чему их длину, а соответственно упругие свойства можно регулировать в широком пределе. Один конец торсиона крепиться к нижнему поперечному рычагу (реже к верхнему рычагу), другой конец – к раме автомобиля. Данная конструкция торсионной подвески используется в качестве передней подвески легковых автомобилей повышенной проходимости – некоторых моделей американских и японских внедорожников.

В торсионной подвеске на продольных рычагах торсионы соединены с продольными рычагами и, соответственно, расположены поперек кузова. Данная конструкция торсионной подвески применяется в качестве задней подвески некоторых моделей легковых автомобилей малого класса.

Особое место в конструкциях торсионных подвесок занимает т.н. торсионная балка или подвеска со связанными продольными рычагами. Направляющим устройством данной подвески являются два продольных рычага, жестко соединенных между собой балкой. Продольные рычаги с одной стороны крепятся к кузову, с другой – к ступицам колес. Балка имеет U-образное сечение, поэтому обладает большой жесткостью на изгиб и малой на кручение. Это свойство позволяет колесам двигаться вверх-вниз независимо друг от друга.

Торсионная балка в настоящее время широко применяется в качестве задней подвески переднеприводных автомобилей малого и среднего класса. Благодаря своей конструкции подвеска с торсионной балкой занимает промежуточное положение между зависимым и независимым типом подвесок, поэтому другое ее название полунезависимая подвеска.

Источник

Сгибание трубы пружиной и паяльной лампой

Можно прибегнуть к ещё одному способу загибания профильной трубы. Для этого нужно из стальной проволоки диаметром около двух миллиметров сделать квадратную пружину. Изготовить её нужно таким образом, чтобы она входила внутрь трубы, но при этом не сильно там болталась. После того, как пружина будет изготовлена и вставлена внутрь трубы, предполагаемое место изгиба необходимо нагреть при помощи паяльной лампы либо иным способом, после чего, при использовании округлой болванки, труба загибается до необходимого радиуса. В принципе, если полученный результат по каким-то критериям не устроит, то работу можно переделать, но лучше следить за радиусом сразу, чтобы не пришлось выполнять одну и ту же работу дважды.

В дополнение к вышесказанному необходимо отметить, что упомянутые трубогибы могут быть как заводского изготовления, так и кустарного производства. Сложно сказать, как правильно гнуть трубы, какие приспособления при этом использовать — каждый здесь выбирает сам. На современном рынке рабочих инструментов встречаются даже гидравлические трубогибы, использование которых предполагает лишь минимальное приложение физической силы, если вообще его предполагает, но при этом данные модели достаточно дорогостоящие и подходят скорее для промышленных производств.

В принципе, конструкция трубогиба не особо сложна, поэтому при желании всегда можно построить станок дома. Возможно, это даже станет началом успешного малого бизнеса, так как спрос на готовую продукцию данного рода вполне возможен.

Но главное, что стоит помнить при проведении работ по загибанию профильных труб, — это то, что этот процесс потенциально травмоопасен, в связи с чем соблюдение правил техники безопасности является необходимым условием.

Дополнительные варианты

1. Паяльная лампа. Иногда нужно изогнуть такое изделие и получить большой радиус гибки. Для этих целей можно . Она нагреет стенки детали докрасна. В результате сильно разогретый металл будет очень легко сгибаться. Приступать к гибке можно будет после появления окалины. Она указывает на начало работы.
2. Вода. Можно гнуть профильную трубу, используя обычную воду. Этот способ подходит для монтирования водопровода, для прокладки системы отопления с наступлением холодов. Один конец закрывают пробкой, вовнутрь наливают воду. Затем ее оставляют на морозе. Как только вода превратится в лед, можно будет начинать сгибать деталь. Во время работы движения должны быть плавными и аккуратными. Запрещается делать резкие поступательные движения.
3. Гибка болгаркой и сварочным аппаратом. Для выполнения такой технологической операции необходимо сделать несколько шагов:

• в месте изгиба болгаркой делаются поперечные надрезы;
• изгибается труба;
• сваркой завариваются надрезы;
• проводится шлифование сварочных швов.

Описанные выше способы позволяют гнуть профиль без помощи профессионалов и специального дорогого оборудования. Самое главное в этой работе – придерживаться алгоритма получения изгиба. Все работы должны выполняться с учетом техники безопасности, особенно если работа делается паяльной лампой или газовой горелкой. В помещении обязательно должен быть огнетушитель, песок и вода.

Устройство тисков слесарных, как и всех остальных видов зажимного инструмента, выглядит просто. Следует начать с того, что тиски — это специальный, как правило, неподвижный инструмент для прочной фиксации различного рода деталей из твердых материалов с целью их последующей обработки.

Технология сварки профильной трубы

Само собой разумеется, что успех проделанной работы зависит не только от правильности выбора расходных материалов, настроек инвертора, и некоторых других особенностей сварки. Варить профильную трубу лучше на небольших токах, чтобы сильно не расплавлять металл. Ни о какой газовой сварке речи идти и не может, только ручная дуговая сварка.

Электроды можно использовать диаметром 2-3 мм. Для каждого из них выбирается свой определённый сварочный ток. Для электродов диаметром до 2 мм, значения сварочного тока должны быть не более 50 ампер. Если используются электроды 3 мм, то сварочный ток должен быть выше, но не более чем 100 ампер.

В большинстве случаев ток для сварки выбирается экспериментальным путём. Здесь все зависит не столько от инвертора, сколько от рабочего напряжения в электросети.

При этом многое зависит и от качества подготовительных работ. Поэтому для начала следует осуществить подготовку перед сваркой.

Подогнать профильную трубу по размерам металлоконструкции. Сделать подрезку и подгонку деталей

Резать трубу рекомендуется болгаркой или сабельной пилой, но никак не при помощи сварочного аппарата.
Важно выровнять стыки профильных труб и максимально подогнать их. Обычно именно из-за этого и ведёт всю конструкцию
Также следует уделить должное внимание подготовке и очистке металла от ржавчины

Кромки труб должны быть ровными, а зазор между ними — минимальным.
Только после этого свариваемые детали нужно уложить и зафиксировать точно так, как они и будут находиться в готовой конструкции.

Снимать струбцины или магнитные крепежи можно только после того, как сварка будет завершена, а стыки полностью остынут.

«Волна»

Станок позволяет за счет управляемых валов (дисков) выполнять различные зигзагообразные и синусоидные изгибы (все зависит от конструкции).

Как и в предыдущей конструкции, здесь имеется статическая и подвижная части. Один диск вращается по оси вокруг другого за счет рычага (воротка). При изменении расстояния между ними получается волна той или иной конфигурации.

• Откатные ворота своими руками — как построить простые и автоматические ворота. Схемы, чертежи и обзор лучших идей (90 фото)
• Ремонт компьютера своими руками — практические рекомендации и диагностика основных типов неисправностей (90 фото)
• Станок по дереву своими руками — советы по постройке простого токарного станка и станков с ЧПУ (110 фото и видео)

Самодельные «Улитки»

По сути это модернизированный гибочный станок (трубогиб), но эти усовершенствования позволяют легко делать завитки из довольно толстых прутков (сечением до 10-12 мм) и повторять их с высокой степенью точности.

Один из самодельных станков для холодной ковки

Конструкций эти станки для холодной ковки имеют несколько, но проще всего в реализации вариант с круглым столом, имеющем центральную ножку. К ножке подвижно закреплен рычаг с роликами на подшипниках на конце. Они облегчают процесс гибки.

Поверхность стола можно сделать из стального листа толщиной от 10 мм и больше. Для ножки можно использовать любую толстостенную круглую трубу

Важно сделать конструкцию устойчивой, так как будут прилагаться боковые усилия, потому нужны боковые стойки, распорки, а также устойчивое основание

Чертеж станка для холодной ковки «Улитка»

Рычаг проще делать из квадратной трубы с толстой стенкой — не меньше 2-3 мм. Сечение трубы 25*40 мм или около того. Крепление рычага к ножке можно сделать на подшипнике, а можно просто взять небольшой кусок толстостенной трубы большего диаметра, надеть ее на ножку, а снизу приварить полосу-упор — чтобы рычаг вниз не падал. Вариант с подшипником дает более легкое движение, но при наличии смазки и второй вариант рабочий.

Вариант крепления рычага

Важна еще форма рычага. Рычаг двойной, верхняя часть — рабочая, нижняя — опорная. Везде где есть соединения желательно доварить усиление, так как усилия значительные.

Рычаг должен быть надежным, с усилением

На столе закрепляется оправка или кондуктор — форма, по которой сгибаются завитки. Делают их разного диаметра — чтобы можно было делать разные по диаметру завитки. Такие оправки могут быть сборными — для формирования большего количества изгибов. В каждом таком образце должны быть стержни, которые устанавливаются в отверстия в столе. Так этот шаблон фиксируется. Также его форма должна быть разработана с таким учетом, чтобы конец прутка в ней хорошо фиксировался.

Вариант кондукторов для улитки

Часто оправки вытачивают из металлического круга подходящего диаметра при помощи болгарки, но есть варианты из металла с наваренными на него стальными пластинами, изогнутыми соответствующим образом.

Как сделать подобный станок для холодной ковки — в следующем видео. Там же неплохо описан способ доведения концов заготовки до приличного состояния — обычные необработанные края смотрятся очень грубо. Для их обработки есть специальное оборудование, но, как оказалось, можно справится и без него.

Кузнечное гибочное оборудование для горячей и холодной ковки металла, размеры

Для обеспечения возможности формообразования в горячей ковке используется нагрев обрабатываемой заготовки. В качестве такого оборудования применяется горн или, если работа ведется с небольшими заготовками, муфельная печь. Учитывая, что дополнительно требуется организовать рабочее место для обработки горячей заготовки, помещение для организации такого производства должно иметь достаточно большие размеры.

В холодной ковке, как минимум, отсутствует габаритное оборудование для нагрева. Применяемое в ней оборудование и оснастка не занимает большую производственную площадь. Некоторые виды легко помещаются в тумбочке рабочего стола.

Ручные станки: твистер, улитка и другие

Для изготовления типовых базовых элементов, которые применяются в холодной ковке, не требуется очень большой номенклатуры станков. Следующий набор ручных станков позволит создать все многообразие изделий холодной ковки.

Гнутик. С помощью этого станка выполняются из прутков проката различные по форме дуги и производится сгиб заготовки в определенный угол.

Гибка полосы на гнутике. Фото Фирма Ютика

Улитка. Станок изготавливает самые популярные изделия холодной ковки: завитки, спирали. Размеры и форма завитков и спиралей регламентируется кондуктором – формообразующей оснасткой для таких станков.

Станок типа улитка PROMA. Фото ВсеИнструменты.ру

Торсион. Ручной станок, выполняющий закручивание прутка вокруг своей оси. Готовые изделия с такой формой заготовки имеют более привлекательный оригинальный вид.

Станок для холодной ковки типа Твистер Blacksmith M3-TR

Фонарик. При помощи этого оборудования, по принципу действия аналогичному торсионному станку, получают заготовки напоминающие переплетение корзинок.

Станок для изготовления корзин Blacksmith M04B-KR. Фото ВсеИнструменты.ру

Волна. Станок, позволяющий изготавливать заготовки в виде волн с различной длиной и амплитудой.

Станок для холодной ковки типа Волна

Объемник. Изготавливают изделия типа дуг большого радиуса. Можно использовать в производстве, где таких одинаковых дуг требуется значительное количество.

Станок глобус (объемник) для холодной ковки. Фото КовкаПРО

Ручные трубогибы. Условия деформации заготовки делают этот станок наиболее приемлемым для гнутья профильных труб.

Трубогиб-профилегиб Smart&Solid BendMax-200. Фото КовкаПРО

Ручной пресс. Станок для создания отпечатков (рисунков) на поверхностях заготовок.

Ручные ножницы. С их помощью выполняются требуемые линейные размеры заготовок.

Станки для холодной ковки возможно дополнить электроприводом, что улучшит технические характеристики. Электрические устройства обладают большей производительностью.

Универсальные станки, с ЧПУ и не только

При наличии необходимых финансовых средств можно наладить выпуск всей номенклатуры заготовок холодной ковки на одном оборудовании. Универсальные станки способны выполнить любую технологическую операцию при наличии необходимой оснастки, вплоть до раскатки лапок и формирования труб. Если надо обеспечить 100% повторяемость изделий, станки оборудуют блоком с ЧПУ.

Универсальный кузнечный станок Blacksmith UNV3-02. Фото ВсеИнструменты.ру

Применение такого оборудования позволяет задействовать минимальное количество производственной площади. Станки с ЧПУ повышают эффективность производства, особенно на предприятиях со значительным объемом производства.

Инструменты

Большая часть изделий холодной ковки изготавливается по шаблонам (кондукторам) и лекалам. Прежде чем получить готовую деталь, автор придумывает, как разработать эксклюзивные приспособления для ее изготовления. Так, например, возникли шаблоны спиралей с размерами, соблюдающими гармонию пропорций золотого сечения.

Самодельный кондуктор

Базовые поверхности шаблонов и лекал являются формообразующими для заготовок. При изготовлении самих шаблонов и лекал может использоваться специальный кузнечный инструмент холодной ковки. Для гибки шаблонов из полосы или прутка, применяется очень популярный в кузнечном деле инструмент вилка.

Как согнуть профтрубу с помощью трубогиба

Смысл работы подобных устройств заключается в растяжке холодным методом. В процессе данной процедуры центр трубы смещается в сторону полученного изгиба, что исключает риск появления трещин и других повреждений на поверхности профтрубы. Трубная конструкция сохраняет прочность и другие немаловажные эксплуатационные показатели.

колесо прижимается сверху к трубев обратном направлении.

Среди усовершенствованных моделей профилегибов можно выделить оборудование с электроприводом. На таком устройстве необходимо только нажимать кнопку, которая приводит профилегиб в действие, и удерживать профтрубу в нужном положении. Электрический профилегиб чаще всего применяют для гибки труб с большим радиусом.

Оборудование для холодной ковки: своими руками или купить

Кроме торсиона для холодной ковки применяются другие станки с ручным (рычажным) управлением, среди которых наиболее выделяется улитка, использующаяся для изготовления завитков. Подобные устройства чаще всего применяются индивидуальными мастерами, а также кузнецами небольших кузниц, мастерских и компаний.

Станок типа улитка PROMA, Фото ВсеИнструменты.ру

Данные механизмы отличаются достаточно простым устройством, поэтому их возможно собрать своими руками. Самодельная улитка, волна или другой станок отличается необходимой для определенного мастера конструкцией и размерами, что позволяет решать поставленные задачи.

Станки с электропроводом отличаются более высокой производительностью, а также снижают трудозатраты. Самостоятельная сборка устройств позволяет сделать модель, отвечающую всем критериям.

Универсальные станки представляют собой автоматические или ручные машины, предназначенные для выпуска больших объемов различных элементов. Высокая производительность делает агрегаты востребованными на крупных и средних предприятиях. Универсальное оборудование позволяет обрабатывать заготовки с разным сечением: полосы, профильные трубы, круглые и квадратные прутки.

Станок для ковки Ажур-1М. Фото КовкаПРО

Инструменты: клещи, вилки и кувалда и приспособления: шаблоны, лекала, кондукторы в большинстве случаев изготавливаются своими руками.

Может быть, вам нужен пуансон? Главные понятия

Вы уже, наверное, заметили, что на нашем сайте мы очень любим указывать на что-нибудь неправильное. Сейчас тоже себе не изменим: понятие «холодная ковка» в привычном значении в корне неверное, читайте внимательно, разъясняем.

Кузнечная продукция – дело эксклюзивное и недешевое. И, в общем-то, уже экзотическое, если исключить штамповку, которая производится автоматически и в огромных объемах.

Штамповка – выдавливание или деформация металла с помощью штамповочного пресса со специальной матрицей — насадкой на конце. Это он и есть – пуансон, который делается из самой высокопрочной стали. Штамповка бывает горячей с нагревом металлов до ковочной температуры и холодной – без какого-либо нагрева. За примером холодной штамповки далеко ходить не нужно – это все металлические банки для напитков.

Виды станков для ковки.

Подбираемся, наконец, к работе с металлами холодным способом – без нагревания. Вопрос: можно ли деформировать металл без нагрева? Ответ: да, можно. Единственный способ – механический. Называется он не очень серьезным словом – наклепыванием или наклепом. Для этого вам придется до одури бить молотом по металлу, пока его структура не начнет значительно меняться.

Этот процесс как раз и является холодной ковкой – механическая деформация металлических заготовок с помощью механических ударов молотом. Если вы решите заняться ковкой наклепыванием, то заранее передаем привет вашим родным и соседям – их ждут серьезные испытания.

Ну а если серьёзно, то любители холодной ковки методом наклепывания есть, мы пожелаем им успеха и пойдем дальше – к псевдо – холодной ковке, как ее привыкли называть.

Механическую деформацию металлов с помощью различных станков без разогревания правильнее называть гнутьем металлов, потому что в этом методе обработки металлов мастера гнут металлические прутья. Больше они ничем не занимаются – только гнут. Другой вопрос – как и куда гнут, по какой оси, но все это – художественные аспекты металлического гнутья, на которых мы тоже остановимся, но попозже.

Самое главное – в дальнейшем мы будем называть этот процесс холодной ковкой – так, как это делается во всех источниках, чтобы не было путаницы. Просто теперь мы разбираемся в методах и понимаем, в чем суть так называемой «холодной ковки».

Кстати, нужен ли вам пуансон? Красивое ведь слово. Вы ведь не будете заниматься промышленной штамповкой металлических заготовок? А вот художественная ковка своими руками – вполне реальная возможность в домашних условиях. Там есть даже легкая штамповка вместе с пуансонами… Разбираемся дальше.

Приспособления для выполнения работы

Согнуть профильную трубу в домашних условиях можно быстро и качественно, если изготовить специальные приспособления. Создать приспособление для гибки можно своими руками из подручных материалов.

Чтобы сгибать предметы с небольшим диаметром поперечного сечения и маленькой толщиной, можно использовать горизонтальную плиту с упорами. Для этого необходимо закрепить на плите штыри из металла. За счет упора, в штыри осуществляется сгибание предмета.

Как сделать трубогиб для гибки профильных труб

Изделия с высотой более 10 миллиметров, следует гнуть в роликовых приспособлениях. Работа с роликовыми приспособлениями позволяет выполнить сгибы высокой точности. Для снижения силы, прикладываемой оператором, давление на ролик осуществляется при помощи рычага.

Какие бывают вальцовочные станки для прокатки

Собирая металлоконструкции, приходится использовать самые разные заготовки. Для их получения используются самые разнообразные вальцовочные агрегаты.

Наиболее популярные в настоящее время станки для прокатки:

1. Вальцовые листогибы. С их помощью деформируют листовой прокат. Трубы в таких станках обработать не получится по причине очень малого зазора между транспортирующими и деформирующими элементами. Вальцевые листогибы используются там, где требуется изготовить тонкостенные фасонные детали – отливы, желоба и т.п.
2. Трехвальцевые станки. С помощью такого устройства можно деформировать и трубы, и листы. Кроме этого, станки данного типа дают возможность обработки профильного проката (уголков и пр.). Генератор прижимного усилия определяет уровень мощности и производительности данного оборудования. На станках с обычной струбциной, с которой связан прижимной вальц, производительность находится на отметке ниже среднего: изготовить подобный прокатный станок для профильной трубы своими руками под силу любому слесарю. При использовании вместо струбцины гидравлического привода станок данного типа может сгибать даже тавровые балки.
3. Станки с четырьмя вальцами. Это оборудование считается наиболее мощным из всех приспособлений данного типа. При помощи данных трубогибов можно изготовлять не только дуговые, но и кольцевые профили. На четырехвальцевых станках используют исключительно механический привод: в этом отношении они отличаются от трехвальцвого оборудования, которое может быть как частично, так и полностью ручное. Это предусматривает реализацию прокатки профильной трубы своими руками, при помощи физических усилий рабочего. Чтобы повысить мощность станка, приходится усложнять его конструкцию и повышать уровень энергопотребления. Это объясняет, почему на предприятиях, где профильная труба изготовляется в массовом масштабе, используется в основном четырехвальцевый трубогиб: своими руками профилегиб данного типа изготовить вряд ли получится. 

Делаем торсионный станок

Торсионная обработка принципиально другая – это винтовое скручивание прутьев вдоль. Этот станок совсем несложный для изготовления своими руками. Главное в нем – обеспечить крепкую фиксацию двух концов металлического прута, от этого зависит успех винтового скручивания.

В одном конце прут должен крепко держаться, в другом – с помощью рычага вращаться. Составные части торсиона — металлическая цилиндрическая заготовка из профилированной трубы и два крепежных элемента с фиксирующим устройством. Их можно выполнить из подшипниковых узлов.

В фиксаторах ввариваются гайки для болтов, которые закручиваются, чтобы удержать металлический прут.

Если в ваших планах есть пункт «накачать бицепсы и трицепсы», обязательно сделайте торсионный станок и начните скручивать прутья вручную. Торсионная ковка не для слабых, у вас появится великолепная мускулатура верхнего плечевого пояса. Но так или иначе, рычаг для вращения лучше сделать длиннее, так будет легче.

Гнутики, фонарики, волны и другие станки

Как видите, все остальные виды станков для холодной ковки мы собрали в одном маленьком разделе. Откуда к ним такое неуважение в отличие от улитки и торсиона, о которых мы рассказывали в отдельных разделах? Ответ будет честным в виде совета:

Если вы решили сделать кузнечный станок своими руками, остановите свой выбор на двух станках: улитке и торсионе. Во-первых, они абсолютно необходимы с функциональной точки зрения, во-вторых, они достаточно просты для самостоятельного исполнения.

Виды холодной ковки.

Остальные станки типа фонарика или волны можно соорудить намного позже, когда вы поймете, что холодная ковка – это ваше, и когда у вас в голове появятся конкретные творческие планы.

Гибочный станок не нужно делать своими руками, его лучше купить в готовом виде по двум важным причинам:

• Клинья и ролики, с помощью которых меняются размеры изготавливаемых элементов, должны быть выточены с соблюдением идеальных размеров. В домашних условиях это сделать практически невозможно.
• Гибочные станки стоят совсем недорого, так что требование экономии бюджета будет выполняться.

Имея в своем распоряжении три самых нужных станка – самостоятельно сделанные улитки и торсион и купленный гибочный станок – можно приступать к холодной ковке практически любой сложности. Осталось решить еще один небольшой вопрос.

Видео: самодельный электрический станок для холодной ковки

Спираль как спираль

Приспособление для навивки спиралей вручную

В некоторых случаях как элемент художественной ковки используются обычные ровные прямые восходящие спирали. Сделать для этого пружинный станок-твистер своими силами абсолютно нереально. Но вспомним: спирали в кованом узоре пружинить ни к чему и ее можно навить из обычной пластичной стали с помощью простого приспособления (см. рис. справа). Шаг (восхождение) спирали определяется рогом ворота (залит красным); отгибая рог вверх-вниз, можно получать спирали пореже и погуще. Квадратный пруток берется на заготовку или круглый, безразлично. Можно также вить спирали из закрученного на торсионе прутка.

Подводя итоги

Вообще ‒ холодная ковка довольно увлекательное занятие. Обычно если человек попробовал создать шедевр из металла, и у него получилось, он влюбляется в подобную работу. И это не пустые слова. Ведь это настоящая магия ‒ оживлять холодный кусок металла, превращая арматуру в произведение искусства. К тому же ‒ если заняться холодной ковкой профессионально, отбоя от желающих сделать красивые решётки, заборы или ограду точно не будет. К тому же сегодня подобные изделия ручной работы имеют очень высокую стоимость. А значит, стоит задуматься, не поменять ли сидячую работу на более прибыльную и интересную. Ведь во время пандемии подобный вопрос очень актуален. Решать вам.

Обычная профильная труба превращается в элемент декора для красивого забора

Обсудить 1