专利名称：高刚性复材自行车车架的制作方法
技术领域：
本实用新型公开一种高刚性复材自行车车架，按国际专利分类表(IPC)划分属于复材自行车制造技术领域，尤其是涉及一种高刚性的复材自行车车架截面的造型结构。
背景技术：
随着社会的进步与发展，环境污染也随之日亦严重，提倡环保与节能是当今世界的首要任务，而自行车便成为节能又环保的一种交通工具之一。目前，自行车成为运动场比赛的一种运动项目工具，传统自行车材质主要是钢与铁制，其车架管件表面为弧形光滑面，虽能提供足够的刚性，可质量较重，携带不便且费力；而高分子复合材料的诞生给社会带来飞跃的进步，业界已将此材料成功地应用于自行车的制作，复合材料不仅密度小(即重量轻)，且具有高抗拉伸强度与刚性的特性，然而，现有的的复材自行车架管表面采用传统的光滑弧形面形成，限制了其刚性提高。·发明内容针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构合理的高刚性复材自行车车架。为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的一种高刚性复材自行车车架，包括碳纤维复材成型的车架管，所述车架管的表面是由若干连续环绕的菱形面组成的多棱环面，车架管的截面为三边或三边以上的多边复材
管腔截面。进一步，所述的车架管的表面是由五个或五个菱形复材面连续环绕组成的钻石状多棱环面。进一步，所述的车架管表面的棱状凸起边缘上交叉有加强筋，该加强筋是由碳纤维复材预浸纱束构成并与车架管一体成型。进一步，所述的车架管相相邻的菱形面的夹角在179度或179度以下，每一菱形的边长在Icm或Icm以上，各菱形边长夹角在15度或15度以上。本实用新型通过改变车架管表面结构，以提高复材自行车车架刚性问题，就是改变其截面造型来达成相应的需求，也就是将车架表面的弧面改为钻石或多棱体外观，此钻石或多棱体外观设计使产品表面会呈现出凹凸的钻石面或棱面，以此形成多边形的截面，同时将由碳纤维组成的复材预浸纱束至于此棱形边缘上，以形成钻石面或棱面的交叉编织做加强筋，最终形成高刚性复材自行车车架，具有结构合理、刚性强度大等优点。。
图I是本实用新型复材自行车车架预制模型腔展开图。图2是本实用新型设复材自行车车架模具型腔。图3是本实用新型应用图I预制模型的交叉编织体。[0013]图4是本实用新型复材自行车车架表面示意图。图5是车架管截面示意图。图6是本实用新型复材自行车车架刚性评估示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明实施例请参阅图I至图5，一种高刚性复材自行车车架，包括碳纤维复材成型的车架管1，所述车架管的表面是由若干连续环绕的菱形面组成的多棱环面，车架管的截面为三边或三边以上的多边复材管腔截面。所述的车架管的表面是由五个或五个菱形复材面连续环绕组成的钻石状多棱环面。所述的车架管表面的棱状凸起边缘上交叉编织有加强筋2，该加强筋是由碳纤维复材与车架管一体成型。 如图I所示，本实用新型的预制模型依型腔内表面的展开图制作而成，由内凹的多个菱形连续组成，呈钻石形或多棱体形，菱形边长1cm(含)以上，夹角15度(含)以上.在预制模型的凹槽内放入复材预浸纱束，经交叉叠加后如图3所示形成由复材预浸纱束组成的钻石编织体。如图2所示，本实用新型的模具型腔3，其内表面设计有凹凸的菱形且连续并排环绕组成的钻石面或多棱体面，凹凸面的夹角179度(含)以下，菱形边长1cm(含)以上，夹角15度(含)以上.将钻石编织体置于产品预型体后再置于模具型腔内，经加热加压成型后如图4所示自行车车架表面之钻石外观，即多边形之截面如图5。如图6所示，本实用新型复材自行车车架刚性评估方法，通过将复材自行车车架的勾爪固定平置，以头管的中心点为支点，在头管内固定一横杆，在横杆距头管中心IOOcm处施加IOkgf荷重，在距头管中心40cm处测变形量来评估其刚性，依据本实用新型设计所实施的复材自行车车架刚性计算公式为k = F*L/a，a = Λ χ*360/2 π ι，不同截面规格造型所获得的复材自行车车架刚性如下
权利要求1.一种高刚性复材自行车车架，其特征在于包括碳纤维复材成型的车架管，所述车架管的表面是由若干连续环绕的菱形面组成的多棱环面，车架管的截面为三边或三边以上的多边复材管腔截面。
2.根据权利要求I所述的高刚性复材自行车车架，其特征在于所述的车架管的表面是由五个或五个菱形复材面连续环绕组成的钻石状多棱环面。
3.根据权利要求I或2所述的高刚性复材自行车车架，其特征在于所述的车架管表面的棱状凸起边缘上交叉有加强筋，该加强筋是由碳纤维复材预浸纱束构成并与车架管一体成型。
4.根据权利要求I或2所述的高刚性复材自行车车架，其特征在于所述的车架管相相邻的菱形面的夹角在179度或179度以下，每一菱形的边长在Icm或Icm以上，各菱形边长夹角在15度或15度以上。
专利摘要本实用新型公开一种高刚性复材自行车车架，包括碳纤维复材成型的车架管，所述的车架管的表面是由五个或五个菱形复材面连续环绕组成的钻石状多棱环面，车架管的截面为三边或三边以上的多边复材管腔截面。车架管表面的棱状凸起边缘上交叉有加强筋，该加强筋是由复材预浸纱束构成并与车架管一体成型。本实用新型通过改变车架管结构，以提高复材自行车车架刚性问题，具有结构合理、刚性强度大等优点。
文档编号B62K19/02GK202557708SQ20122021834
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月3日 优先权日2012年5月3日
发明者罗伟宁 申请人:厦门坤骑复材科技有限公司