Простая приспособа для изготовления торсионов «на холодную»
Из полосы и квадратного прутка получаются красивые декоративные элементы в виде скрученных заготовок, которые называют торсионами.
Их можно использовать при изготовлении различных металлоконструкций: заборов, ограждений, калиток и других.
Изготовить эти декоративные элементы можно даже в условиях домашней мастерской. Для этого потребуется только простое приспособление для холодной ковки.
В этой статье расскажем, как изготовить станок торсион своими руками. Рассмотрим две разных конструкции, а вы уже выбирайте ту, которая понравится больше.
Самодельные приспособления хороши тем, что их можно изготовить из подручных материалов.
И даже если в мастерской «шаром покати», то все необходимые детали можно недорого приобрести на чермете.
Таким образом, итоговая стоимость самодельного станка будет намного меньше, чем заводского.
Самодельная приспособа для скручивания полос
Первый вариант — универсальный станочек для холодной ковки металла.
Используя это самодельное приспособление, можно изготавливать гнутые декоративные элементы (торсионы) из стальной полосы и квадратного прутка.
Из ключевых преимуществ данной конструкции стоит отметить компактные размеры и удобство хранения, простоту изготовления, а также возможность быстрой сборки-разборки.
Да и себестоимость самоделки очень низкая, поскольку все необходимые комплектующие можно найти в своей мастерской.
Чертежи самодельного гибочного станка без проблем можно найти в интернете, но по большому счету особой надобности в них нет.
Основные материалы, которые потребуются нам для изготовления станка:
- металлический квадратный пруток;
- профильная труба (направляющая);
- подшипники;
- металлический уголок;
- стальная полоса;
- металлический круглый пруток;
- болты (для фиксации заготовок).
Первым делом отрезаем две заготовки одинаковой длины из металлического квадрата.
Делаем разметку, после чего с помощью болгарки вырезаем в заготовках пазы. Длина паза равна ширине двух подшипников.
С одной из сторон обеих заготовок сверлим сквозные отверстия, и метчиком нарезаем в них резьбу — чтобы можно было вкрутить болты.
Далее вставляем обе заготовки в подшипники, как показано на фото ниже. Диаметр подшипников — на ваше усмотрение.
С той стороны, где в квадратах просверлены отверстия — вкручиваем болты (упираем их друг в друга), с другой стороны — временно устанавливаем удлиненную гайку.
Потом привариваем заготовки к внутренней обойме подшипников. Сварные швы необходимо зачистить с помощью УШМ.
Далее отрезаем квадратную профильную трубу нужной длины, которая будет выступать в качестве направляющей.
Отрезаем четыре куска металлического уголка, свариваем их попарно — получатся две каретки, которые будут перемещаться по направляющей.
Первую каретку привариваем к наружной обойме подшипников. К квадратам надо дополнительно приварить ручки из круглого прутка или круглой трубы.
Отрезаем две полосы металла. Сверлим в них по два отверстия, нарезаем резьбу. Затем привариваем обе полосы ко второй каретке.
Теперь приступаем к сборке станка. Направляющую из квадратной профтрубы зажимаем в слесарных тисках.
Привариваем ручки к квадратным пруткам
На один конец направляющей надеваем каретку с оправкой (подшипниками), на другой — каретку с металлическими пластинами и фиксирующими болтами.
В верхней части пластины скрепляем с помощью болта, а в нижние отверстия вкручиваем фиксирующие болты для зажима заготовки.
Далее берем заготовку (стальную полосу или квадратный пруток), зажимаем ее сначала с одной стороны станка, а потом — с другой.
Крутим ручки по часовой стрелке, и скручиваем заготовку в торсион.
Подробно о том, как в условиях домашней мастерской или гаража изготовить простой станочек для холодной ковки своими руками, можно посмотреть в авторском видеоролике. Идея принадлежит автору YouTube канала Be Creative
Приспособление для продольного скручивания стального квадрата
Второй вариант — это простенький самодельный станок, который предназначен в основном для выполнения работ по холодной ковке металла в небольших объемах.
В отличие от первого варианта, данная конструкция «заточена» исключительно на скручивание в торсион квадратного прутка.
Основные материалы, которые потребуются для изготовления торсионного станка:
- металлический квадратный пруток;
- полоса металла;
- крепеж (болты).
Конструкция приспособления состоит из двух частей: корпуса, внутри которого с помощью прижимного болта фиксируется заготовка, и блока с ручками, с помощью которого заготовка скручивается в торсион.
Первым делом необходимо будет изготовить корпус. Для этого нам понадобятся отрезки стального квадратного прутка.
Отрезаем от квадрата заготовки требуемого размера (зависит от габаритов конструкции), и свариваем их вместе, как показано на фото ниже.
Далее к нижней части корпуса станка необходимо будет приварить металлическую пластину — чтобы зажимать приспособление в слесарных тисах.
С торцов корпуса привариваем кусочки металла — для большей прочности конструкции.
На следующем этапе отрезаем еще один кусок квадрата, сверлим в нем отверстие под болт, и нарезаем резьбу с помощью метчика.
Эту деталь привариваем к корпусу станка, и вкручиваем в просверленное отверстие прижимной болт.
Теперь надо будет изготовить блок с ручками. Для этого нам также потребуется квадратный пруток.
Отрезаем две заготовки: длинную и короткую. Сверлим в них по два отверстия, и соединяем детали с помощью 2-х болтов. Под болты, естественно, нужно будет нарезать в отверстиях резьбу.
Все элементы самодельного гибочного станка готовы, и можно приступать к подготовке к работе и изготовлению торсиона.
Зажимаем корпус станка в слесарных тисках. Вставляем внутрь корпуса заготовку (квадратный пруток), выставляем необходимую длину, и фиксируем ее болтом.
На конец заготовки надеваем блок с ручкой, и стягиваем обе части блока болтами. Потом скручиваем заготовку в торсион.
Ознакомиться с пошаговым процессом изготовления этого самодельного станка можно в видеоролике ниже. Своим личным опытом поделился автор YouTube канала Mr. Deswal.
Источник
Устройство станка «Торсиона» своими руками
Узнайте, как устроен станок «Торсион», каковы основные узлы и элементы конструкции. Что нужно учесть при сборе торсиона своими руками. Фото и видео-материалы в помощь домашним умельцам.
Торсировка — это продольное скручивание прутка (либо нескольких прутков одновременно), является одной из распространенных операций художественной ковки. С ее помощью можно изготавливать привлекательные кузнечные узоры. Поэтому станок «Торсион» (или отдельный узел «Торсион») часто входит в арсенал оборудования современных кузниц.
Сущность операции и ее возможности
В ходе продольного скручивания пруток подвергается винтообразному переплетению оси, причем многократному. Поскольку напряженное состояние кручения характеризуется преобладанием напряжений сдвига, к которым макроструктура металла особенно критична, то далеко не все заготовки, даже при совершенном, с технической точки зрения, станке, способны выдержать торсировку без трещинообразования.
Горячая торсировка имеет ряд преимуществ: пластичность разогретого металла повышается, сопротивление деформированию, наоборот, понижается. Следовательно, снижаются нагрузки на привод станка. Во многих случаях (скручивание мягких металлов и сплавов, малоуглеродистых сталей и т.п.) можно выполнять операцию усилием самого кузнеца. Таким способом можно успешно деформировать прутки некруглого поперечного сечения, у которых пластический момент сопротивления различен по разным осям.
Вместе с тем горячее деформирование сопровождается образованием окалины, которую на готовых полуфабрикатах удалить довольно сложно. Кроме того, в процессе продольного скручивания возможно залипание отдельных зон заготовки, что препятствует дальнейшей работе над изделием, например, формированию двойной спирали.
С точки зрения возможности получения брака, ручная торсировка безопаснее, поскольку в противном случае можно «перекрутить» заготовку. Станок «Торсион» с электроприводом в таком случае следует оснащать недешевыми шаговыми двигателями, которые в состоянии останавливать вращение заготовки после определенного числа оборотов.
Типичные виды брака при выполнении данной операции представлены на рис. 1.
Таким образом, выбор способа выполнения данной кузнечной операции следует производить с учетом пластичности металла (использовать преимущественно горячекатаный прокат малоуглеродистых сталей), скорости скручивания (с ростом динамики процесса напряжения в материале увеличиваются), а также способа закрепления заготовки.
Устройство «торсион»
- Полый патрон с любым способом зажима прутка — с помощью трех/двух кулачков, цанги, резьбы и т.д.
- Каретку, на которой устанавливается сменный зажимной узел. с неподвижным зажимным узлом, который предназначен для фиксации противоположного торца прутка.
- Собственно, зажимной узел с подвижными захватами шарикового, или клинового типа.
- Ползуна, который, перемещаясь по направляющим станины, обеспечит торсировку прутков разной длины.
- Станины, на которой монтируются все устройства, перечисленные выше.
- Приводной рукоятки или штурвала — для ручного приспособления.
- Пульта управления электродвигателем — для механизированного варианта.
Общий вид такого приспособления приведен на рис. 2
Как видно из рисунка, универсальность оснастки обеспечивается наличием посадочных мест под различные захваты, учитывающие диаметр прутка, поскольку универсальность патрона обеспечивается его конструкцией. Все габаритные размеры приспособления предварительно просчитываются с учетом способности выполнить скручивание заготовок с определенными диаметром и длиной.
Подвижная каретка, на которой монтируется узел зажима пассивной части прутка, стоит выполнять с направляющими, для которых можно приспособить соответствующий узел от списанного токарного станка, например, ТВ-4. Зажим производится применением пары стандартных эксцентриковых захватов: это обеспечивает равномерность зажима. Для снижения износа захватов иногда предусматривают разрезную втулку из нормализованной среднеуглеродистой стали, которая будет обжимать пруток: ее заменить легче, чем сами захваты.
Некоторой доработки потребует патрон: в нем необходимо получить сквозное отверстие, предназначенное для ввода прутка в зону деформирования. Можно обойтись и без этого, но в таком случае приспособление будет обладать ограниченной функциональностью.
Станину можно сварить из толстостенных профильных труб, либо использовать швеллер подходящего по габаритам размера.
Изготовление приспособления «Торсион» целесообразно при больших объемах производства данной операции.
Способы изготовления станка «Торсиона»
К вопросу оснащения станка электроприводом следует подходить крайне осторожно. Даже малооборотистый электродвигатель потребует объемной червячной передачи, что будет сопровождаться необоснованной потерей мощности и КПД. Поэтому, если принято решение об изготовлении станка «Торсион» своими руками, то наиболее целесообразными вариантами будут два:
- Использование шагового двигателя;
- Применение сельсин-мотора.
Главная особенность шагового двигателя заключается в том, что полный оборот его ротора выполняется за четыре шага, для чего напряжение на обмотки статора подается попарно. Управление такими двигателями производится с использованием принципа микрошага, когда питание на обмотки осуществляется по синусоидальной кривой. Для электропитания станка «Торсион» вполне подойдет шаговый двигатель, который имеет постоянный магнит, поскольку в этом случае будет обеспечен точный поворот патрона на угол 45-900, чего чаще всего и требуется при торсировке.
Момент М, необходимый для скручивания прутка, определяется с учетом его момента инерции:
m — масса той части прутка, которая пребывает в зоне пластической деформации;
r — радиус поперечного сечения прутка;
ω — желаемая угловая скорость поворота патрона.
С другой стороны
σт — предел пластичности материала по касательным напряжениям;
W — момент сопротивления (для круглого сечения W = 0,2d3).
Сельсинные приводы применять в самодельных станках для художественной ковки нецелесообразно, поскольку управление ими весьма сложно.
Прочие элементы для станка «Торсион» выбираются из тех же соображений, что и описанные ранее.
Общий вид станка представлен на рис. 3.
Интересные видео по теме представлены здесь:
Для обсуждения и дополнения материалов статьи собственным практическим опытом просьба оставлять содержательные комментарии.
Источник