Гидравлический кузнечный молот своими руками

Кузнечный молот своими руками чертежи

В небольших или индивидуальных кузницах, принимающих заказы на разнообразную продукцию — изделия художественной ковки, мелкий инструмент типа топоров, и пр. — часто возникает потребность в использовании не ручного труда, а соответствующего оборудования для ковки. Как сделать оборудование, а также некоторые конструкции кузнечных молотов, доступных для самостоятельного изготовления, рассмотрены далее.

Принцип работы и разновидности

В наиболее удачных конструкциях используется два вида энергии — потенциальная и кинетическая. Потенциальная

определяется массой бойка m, ускорением свободного падения g и высотой h, с которой боёк перемещается вниз. Реализация только этой составляющей привело бы к непомерному увеличению высоты подъёма.

В свою очередь, реализуемая кинетическая энергия

зависит не столько от массы, сколько от скорости v соударения с деформируемым металлом. Таким образом, исходными параметрами должны быть:

Кроме того, с точки зрения производительности ковки большое значение имеют также число ударов в единицу времени, и закрытая высота в плане (параметр важен для выяснения предельных размеров заготовки, которую можно разместить в ковочном пространстве).

В качестве энергоносителей принимают сжатый воздух, пар, а также разнообразные механические устройства. Не всё из вышеперечисленного годится для самодельной разработки. Однозначно не подходит, например, пар, поскольку для этого придётся специально строить котельную станцию. Ряд механических систем — ремень, цепь, доска — также неприемлемы из-за высокой сложности, а также необходимости использования дефицитных и дорогих компонентов. В частности, для приводной доски потребуется высококачественная древесина бука, кедра или ясеня (да и эти породы не выдержат более 40…50 часов эксплуатации). Ещё большей конструктивной сложностью обладают кузнечные молоты с ремнём или цепью.

Они и будут рассмотрены далее.

Конструкции с пневмоприводом

Рисунок-1 Пневматическое исполнение.

Машины могут быть простого и двойного действия. Во втором случае инструмент дополнительно разгоняется за счет повышенного давления, которое создаётся компрессором, при помощи специального распределительного устройства — золотника. Золотник управляет агрегатом, обеспечивая подачу энергоносителя в полость над бойком.

Для самодельного изготовления более подходят варианты с одним цилиндром, где движение происходит в одной полости. Оборудование получается достаточно простым с конструктивной точки зрения, и при наличии мастерской вполне может быть изготовлено своими руками.

Цилиндр при этом может быть открыт либо сверху, либо снизу. (по месту расположения компрессорного поршня). Действуют оборудование следующим образом.

При цилиндре, открытом сверху, движение от электродвигателя передается кривошипному валу, который жёстко связан с поршнем компрессора. Поршень, который при помощи штока соединён с инструментом, в это время находится внизу, на наковальне. При перемещении компрессорного поршня вверх, под ним создаётся разрежение, которое захватывает шток, и вынуждает его увлекаться по направляющим вверх.

При прохождении кривошипного вала через своё верхнее положение компрессорный поршень начинает двигаться вниз, и сжимает воздух, который находится в пространстве между поршнями. Энергия и ход определяются размерами этого пространства, массой подвижных частей и давлением, которое создаёт воздухонагнетающая установка.

Схема с цилиндром

открытым сверху, несколько сложнее. Она включает в себя:

1. Рабочий поршень.
2. Компрессорный поршень.
3. Шток.
4. Боёк.
5. Управляющий рычаг.
6. Шатун.
7. Кривошип.

Как работает

При цилиндре, открытом сверху, компрессорный поршень может свободно скользить по штоку, отрабатывая ту траекторию, которая задаётся ему рычагом чрез кривошипно-шатунный механизм. Таким образом, ход будет зависеть не только от разрежения в полости, но и от веса подвижных частей. У такой техники имеется существенный недостаток — повышенный износ рычагов, которые работают в условиях постоянных вибраций, при резко изменяющихся нагрузках.

Система управления одноцилиндровыми конструкциями такова. В системе управления имеются две рукоятки. Одна предназначена для реверсирования привода кривошипно-шатунного механизма (впрочем, здесь можно установить управляющий датчик хода). Перемещая рукоятку подачи сжатого воздуха можно управлять интенсивностью удара, поскольку при определённом положении рукоятки объём рабочего пространства — а, следовательно, и мощность удара — разные.

Конструкции с механическим приводом

Из всех разновидностей наиболее просто изготовить для кузни молот с рычажным приводом. В механических установках инструмент может совершать перемещения, как по дуге окружности, так и возвратно-поступательные.

В наиболее простом своём варианте (без направляющих, наличие которых для ковки не всегда обязательно) агрегат будет включать в себя:

Рисунок 2 — Рычажное исполнение

Как работает

Функционирует схема следующим образом. Молотовище имеет возможность поворачиваться вокруг оси. Там же смонтирована и рычажная система, которая управляет перемещениями молотовища.

Эта система, в свою очередь, при помощи шарниров связана с шатуном и — через него — с кривошипно-шатунным механизмом, который преобразует вращательное движение электродвигателя в возвратно-поступательное перемещение шатуна.

На противоположном конце системы устанавливаются резиновые буферы, которые, с одной стороны, смягчают удар молотовища по поковке, а. с другой стороны, способствуют появлению вибраций, увеличивающих запас кинетической энергии. Таким образом, КПД при постоянной работе несколько выше, чем при одиночных ударах.

На станине неподвижно закрепляется резиновый отбойный буфер, который необходим для гашения постоянно возрастающих колебаний, и удерживания их амплитуды в приемлемом диапазоне значений.

При нажатии на педаль натяжной ролик оттягивает приводной ремень шкива, после чего при подъёме шатуна вверх молотовище будет отталкиваться от буферных устройств, и сжимать отбойный буфер. Тот накапливает кинетическую энергию, и отдаёт её молотовищу. При опускании шатуна молотовище идёт вниз, и бьёт по заготовке. Сила удара и скорость движения молотовища зависят от накопленной отбойником энергетических параметров. Ход молотовища можно изменять, смещая в необходимом направлении ось, для чего предназначаются направляющие.

Изменять число ходов можно несколькими способами

• Регулировкой усилия прижима нажимного ролика к шкиву электродвигателя;
• Изменением передаточного числа шкива электродвигателя;
• Применением вариатора;
• Установкой на привод двигателя постоянного тока.

Конструктивной разновидностью рычажных исполнений считаются рессорные молоты. В отличие от вышерассмотренной конструкции здесь роль устройства, накапливающего вибрации, выполняет обычная автомобильная рессора.

Чертежи и руководства по сборке

Для изготовления самодельного оборудования потребуется довольно много комплектующих: станина, компрессор, клиноременная передача, кривошипно-шатунный механизм. Можно подобрать на складах Вторчермета станину от небольшого открытого кривошипного пресса (для изготовления таких деталей обычно используются отливки из качественной стали типа 40ГЛ или 45Л по ГОСТ 977, которые имеют достаточный запас прочности по знакопеременным нагрузкам).

При подборе компрессорной установки следует ориентироваться на модели, которые способны создавать давления не ниже 4 ат, иначе развиваемой энергии окажется недостаточно для успешного деформирования поковок. Из тех же соображений выбирают мощность электродвигателя и параметры клиноременной передачи.

Для получения деталей принимают усиленные металлопрофили преимущественно из среднеуглеродистых конструционных сталей — трубы с толстыми стенками, толстолистовой прокат. Отливок следует избегать, поскольку в домашних условиях трудно проверить качество литой заготовки. Ударные нагрузки хорошо воспринимаются инструментальными сталями типа 7ХВ2С, которые обладают повышенными характеристиками ударной вязкости при высокой прочности после термической обработки.

Чертежи, фото, а также инструктивные материалы о том, как собрать требуемую технику, имеются:

Молоты типа «Шлёп-нога»
Фотографии, чертежи и описание
Смотреть в pdf

Фрикционные молоты
чертеж, описание Смотреть в pdf

Пружинно-рессорные молоты
чертежи и описание pdf

Все представленные конструкции вполне доступны для изготовления своими руками, при минимуме требующихся операций металлообработки .

Видео ковочный молот

Иллюстрация работы рассмотренной техники

Самодельный кузнечный молот

Электрический молот для кузнечных работ

Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
— автомобильная пружина подвески;
— рулевые тяги;
— колесо с диском и шиной R14;
— две колесные ступицы ВАЗ;
— швеллер, уголок, листовое железо, профильные трубы;
— двигатель мощностью 1.5 кВт (1500 об./мин);
— болты, гайки, шайбы;
— кусок рельсы.

Процесс изготовления самоделки:

Шаг первый. Основная стойка
Изготовление самоделки начнем с основной стойки, она представляет собой конструкцию в виде буквы «Г». Сделано все путем сваривания швеллера. Само собой, проварено все должно быть очень надежно, так как на эту часть приходятся немалые нагрузки.

На этой стойке находится ось, на которую устанавливается автомобильное колесо. В качестве оси автор по логике вещей использует колесную ступицу от ВАЗа. Делаем под ступицу крепеж из листового железа и привариваем на свое место. Надежно крепим ступицу болтами с гайками, и после этого можно установить автомобильное колесо.

Шаг второй. Рама для двигателя
Далее делаем раму для двигателя, эта конструкция собирается из уголка. Рама крепится к основной стойке шарнирно, в итоге двигатель может отдаляться или приближаться к колесу. Благодаря такой конструкции мы получаем возможность управления сцеплением ведущего колеса с ведомым (автомобильным колесом). Это очень удобно, не нужно постоянно включать и выключать двигатель, причем под нагрузкой. Двигатель работает постоянно, а мы лишь нажимаем на педаль, управляя сцеплением.

В качестве шарнира используем трубку и стальной стержень, люфты должны быть минимальными.
Что касается двигателя, то с его вала снимаем шкив, сюда нужно установить ведущее колесо. Заказать такое можно у токаря, для простоты изготовления деталь можно выточить из алюминия.

Шаг шестой. Шатун
Далее делаем шатун, который будет соединять кривошип с молотом. Для начала подрезаем ступицу (кривошип) и привариваем к ней железную пластину с «ушами». Далее к этим двум ушам шарнирно цепляем рулевые тяги от автомобиля. Между тягами устанавливается пружина подвески от автомобиля, она будет смягчать удары молота и не даст машине заклинивать при работе. Под пружину делаем специальные направляющие в виде кусок труб подходящего диаметра. Изготовленный амортизатор должен крепиться к рулевым тягам шарнирно.

На конце тяг также устанавливаются шарниры, к которым будет крепиться молот.

Молот можно устанавливать на машину, привариваем направляющую молота к основной стойке, используя перекладину из швеллера, профильной трубы или другого материала. При этом важно правильно выбрать позицию, в которой будет находиться молот.

Сам молот крепится к шатуну при помощи двух тяг, эти тяги крепятся шарнирно к молоту и шарнирно к шатуну. После этого основной рабочий узел будет готов, автор постоянно проверят работоспособность узлов по мере сборки.

Шаг восьмой. Наковальня
Нам нужно сделать наковальню, для этого будет нужна крепкая сталь, в качестве материала отлично подходит рельса. Автор разрезает рельсу на две части, из аналогичного куска рельсы делается наконечник для молота. Сталь, из которой изготовлена рельса, довольно хрупкая, ее можно лишь надрезать в нескольких местах, а потом попробовать перебить кувалдой.

Для наковальни собираем основу из сваренных швеллеров, надежно привариваем стойку к основе, а также горизонтальной поперечиной к вертикальной стойке. Максимально укрепляем всю раму и красим, чтобы не ржавела.

Шаг десятый. Испытания
Вот и все, машина готова, запускаем двигатель и работаем педалью, чтобы привести молот в действие. Машина прекрасно плющит раскаленную арматуру, а также с легкость сминает кусок профильной трубы.

Машина получилась очень полезная, но в качестве мер безопасности настоятельно рекомендуется установить напротив пружины защитный щиток, так как пружина может лопнуть и угодит в лицо. На этом проект можно считать успешно завершенным, надеюсь, вам самоделка понравилась. Удачи и творческих вдохновений, если решите повторить подобное. Не забывайте делиться с нами своими идеями и самоделками!

Сборка кузнечного молота своими руками

[Кузнечный пневматический молот] используют для обработки металлических изделий путем рубки, протяжки, гибки, выбивания различных отверстий.

Его применение позволяет выполнять штамповку за счет подкладных штампов, работать с закрытыми штампами не рекомендуется, так как жесткие удары кузнечного молота могут стать причиной, по которой потребуется ремонт бабки.

Особенности функционирования пневматического кузнечного молота заключаются в использовании воздуха, который поступает в компрессор оборудования из окружающей среды.

Поступивший воздух, в процессе возвратно-поступательного действия компрессорного поршня, сжимается, затем разряжается.

Поршень приводит в движение электрический двигатель приводного типа с помощью клиновых ремней.

Также устройство рабочей цепи включает в себя: редуктор, который способствует понижению уровня вращений кривошипа, кривошипный вал и шатун.

Если обратить внимание на представленные чертежи, то можно увидеть, что кузнечный пневматический молот может и не иметь в рабочей цепи редуктора.

В таком случае шатун и кривошипный вал соединяются, при этом вал оснащается маховиком.

Кузнечная установка пневматического типа отличается от паровоздушного кузнечного оборудования, в котором функционирование падающих элементов поддерживается паром или сжатым воздухом.

Пневматический молот представляет собой устройство, в котором воздух выполняет назначение упругой воздушной подушки.

Благодаря ей движение от компрессорного поршня к рабочему передается не жестко.

Количество ударов, которые может выполнять кузнечный пневматический молот в 60 секунд, соответствует количеству оборотов произведенных кривошипным валом.

Кузнечный пневматический молот может оборудоваться падающими элементами с различной массой, от 50 до 1000 кг. При этом ударная волна может составлять от 0,8 до 28 кДж, скорость от 5 до 7,5 м/с, кратность – 12%.

Функционирование компрессорного поршня выполняется ходом с одной степенью свободы, которая определяется положением угла поворота кривошипного вала.

Рабочий поршень установлен в нижнем положении, поршень компрессора в верхнем положении, а боек расположен на поковке.

Таким образом, обе полости цилиндра компрессора объединены с атмосферой с начальным давлением, соответствующим атмосферному.

Для полостей рабочего цилиндра кузнечного молота также устанавливается подобное давление, так как они сообщаются за счет кранов с полостями цилиндра компрессора.

Если есть большой опыт и нужные материалы, то сделать пневматический кузнечный молот своими руками будет не сложно.

Имея в наличии подобное кузнечное оборудование, можно оригинально украсить собственный дом или заняться прибыльным бизнесом.

Как собирается пневматическое кузнечное устройство, об этом более детально расскажет инструкция из видео материала.

А вот чтобы собрать устройство простого кузнечного молота, большой опыт не потребуется. Самодельное оборудование может функционировать за счет ножного или электрического привода.

В последнем случае подсоединение привода к электродвигателю выполняется за счет шестеренок.

Как сделать кузнечный механический молот своими руками?

Кузнечный молот должен стоять на ровной твердой площадке, которую необходимо заранее подготовить.

Для этого рабочую поверхность заливают бетоном, выкопав яму в грунте размерами 2х1, с глубиной 20-30 см.

Обязательно рекомендуется выполнить армирование стяжки и проконтролировать плоскость поверхности с помощью строительного уровня. Иначе придется часто делать ремонт неустойчивого кузнечного оборудования.

Дальнейшая инструкция, по которой будет собираться самодельный кузнечный молот, предусматривает следующие этапы работ:

изготовление рабочего рычага;

сборку кузнечного молота и монтаж наковальни.

Устройство рамы конструкции для кузнечного молота

Для изготовления рамы используют швеллер. Обычно его параметры выбирают, исходя из того, какие изделия будут подвергаться обработке. Как правило, для бытового оборудования подходит швеллер 12х8 см.

Расстояние, на которых отрезки швеллера будут располагаться друг от друга, выбирается с учетом величины наковальни – оно может быть 80-100 см.

В качестве металлических распорок используют либо такой же швеллер, либо железную трубу.

При этом распорку в передней части станины – будущее местоположение наковальни, необходимо монтировать под швеллера.

Так как именно передняя часть кузнечной установки в ходе рабочего процесса будет подвергаться сильным нагрузкам.

Распорка задней части установки должна привариваться вблизи верхнего уровня швеллеров.

Устройство механизма кузнечного молота

На первом этапе сборки механизма кузнечного молота изготавливают рычаг. На один его конец монтируют боек, другой оснащают противовесом.

При этом конструкция рычага может выполняться как в сборном, так и монолитном виде. Как правильно сделать рычаг, можно более детально рассмотреть в предложенном видео материале.

Исключить выгибание рычага в момент сильных ударов позволит применение полосовой стали, но никак не трубы. При этом сталь должна иметь толщину не менее чем 25 мм, ширину около 70 мм.

Разделив визуально стальную полосу на три части, в конце первой части с одного края трубы проделывается отверстие под отрезок трубы, который создаст условия вращения рычага.

Для этого в готовое отверстие вставляется и приваривается сегмент трубы, она будет выступать в качестве подшипника.

При 70-ти мм ширине стальной полосы отверстие должно иметь такой диаметр, чтобы до края полосы оставалось 8-10 см, что позволит исключить преждевременный ремонт установки из-за деформации рычага в этом месте.

Поэтому в качестве трубы для изготовления «подшипника» можно взять 50-ти мм изделие.

Перекладина для устройства рычага берется с таким диаметром, который позволит ему свободно вращаться на оси, но при этом не «болтаться».

Чтобы рычаг кузнечного молота в ходе рабочего процесса не сместился, что потребовало бы производить ремонт в самый неподходящий момент, его дополнительно фиксируют шпильками.

Крепежные элементы устанавливаются за счет радиальных отверстий.

С помощью сварки один край рычага оснащается молотом, второй – противовесом.

Ударник обязательно должен быть изготовлен из инструментальной высокопрочной стали, в противном случае толку от такого бойка будет мало.

Инструкция по сборке кузнечного молота

К раме станины приваривают две вертикальные стойки, их высота зависит от нужной силы удара молота.

Затем к стойкам крепится ось для конструкции рычага, которую можно приварить или зафиксировать в проделанных отверстиях.

Лучше использовать второй вариант крепления, чтобы при необходимости произвести ремонт рычага, его можно было бы легко разобрать.

Затем на ось стоек надевается и закрепляется конструкция рычага.

После того как молот собран, рекомендуется проконтролировать горизонтальность установки, так как нельзя допускать наличие даже минимальных перекосов.

Наковальню для кузнечного молота можно сделать также из полосовой стали.

Вначале с помощью сварки изготавливается рама из уголка подходящего размера, она приваривается к передней части станины. Затем на нее укладывают и приваривают заготовки.

Сверху по периметру рамы укладывают и приваривают толстый металлический лист. При этом обязательно поверхность наковальни должна иметь строго горизонтальное положение.

Завершается статья полезным видео материалом на тему, как правильно обслуживать и проводить ремонт кузнечного оборудования.

Кузнечный электромолот своими руками

Рама молота

Рама молота сваривается из швеллера 100*50мм.

Длины и количество необходимых заготовок:

!Прежде чем приварить упор под ступицу на место, необходимо сварить и установить конструкцию показанную на рис. 4.

Рис. 1 Рама кузнечного электромолота.

После сварки конструкции рамы, сварные места в доступных местах с помощью шлифмашинки.

Рис. 2. Рама молота с добавлением укосов.

Основные элементы станка

1) Направляющая . Сварить из четырёх пластин деталь 150х150х200мм. к низу детали приварить дно направляющей (дно делается по аналогии с крышкой уголка 25х25 мм).

2) Молот — два уголка 100х50 мм длинной 700 мм сварить между собой предварительно сделав вырезы и отверстия по размерам на схеме.

3) Наковальня — приварить наковальню ко дну молота и раме (см. рис. 3)

4) Дюралевая пластина (настройка) — во внутрь вставить 4 пластины. Болтами настроить (отрегулировать) направление молота (при регулировке молот не должен болтаться со стороны в строну, и не должен быть зажатым) . После регулировки гайками зафиксировать положение болтов.

5) Крышка направляющей — из четырех заготовок уголка 25х25 мм сварить рамку и зафиксировать в верхней части направляющей.

Рис.3 Кузнечный электромолот (Направляющая, молот, наковальня)

Каретка

Каретка сваривается из уголочков 50х50 мм.

Размеры и количество заготовок из уголка:

Рис.4. Кузнечный электромолот (каретка- мотор/тормоз)

— амортизатора заднего колеса

— верхнего и нижнего шатуна. И др. элементов.

Пояснения по данному узлу см. на рис.5,6,7, 8.

Рис.5 Кузнечный электромолот. Поступательный механизм крепления колеса.

Рис. 6 Кузнечный электромолот. Поступательный механизм.

Рис. 7 Кузнечный электромолот. Детали поступательного механизма.

Рис.8 кузнечный электромолот. Педаль поступательного механизма.

Заключение.

1) При нажатии на педаль происходит уход тормозной ленты от колеса и прижим передаточного вала двигателя после чего весь механизм приходит в действие.

2) В спокойном состоянии в нижней мертвой точке зазор между ударными частями составляет

50-60тн. Удар по обрабатываемой детали происходит по инерции, которая зависит отвеса молота и упругости пружины амортизатора. Утяжелить молот можно при помощи заливания внутрь свинца (вес молота должен составлять 25-30кг)

Упругость пружины амортизатора настраивается регулировочной гайкой (см. рис. 6)

3) На пуск двигателя советую ставить регулятор оборотов. На просторах интернета нашел регулятор оборотов вентилятора фирмы «Веза». На сайте производителя заявлено, что он может управлять двигателем до 1,5 кВт, чего вполне достаточно для данного станка.