专利名称：碳纤自行车五通件的制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明有关一种自行车的制作工艺，特别是指一种碳纤自行车五通件的制作工艺。
背景技术：
自行车因其兼具有节约能源及运动的效果，使得自行车已成为受到世人喜爱的交 通工具之一，而一般常用的自行车车架大都是以钢铁管材料为主。而近年来因碳纤复合材 料具有质轻、高耐疲劳性等优异材料特性，使得碳纤车架日渐广泛。 自行车车架连接脚踏板支撑杆的位置，即是自行车的五通管处，该处管件是整个 车架的基准点，亦是受力强度最大的位置。目前碳纤自行车车架的五通管结构，如图1、2所 示，是由独立成型的连接管14'、座管11'、前支管12'与后叉管13'经二次补纱后而连接在 一起形成五通管结构，由于座管11'、前支管12'与后叉管13'的轴线均是在一个方向的平 面内，而连接管14'的轴线恰与前述各管的轴线为垂直设置，为保证连接管14'与各管件的 连接，其两端是凸伸于各管件形成台阶15'供补纱，因而在车架外观上，此凸伸的台阶15' 限制了车架座管ll'与前支管12'外径的增加，如增大座管直径而增加其强度时，该五通管 处会显得庞大而不美观，同时会增加车架重量而不利于使用；另外，因连接管成型时内腔是 受风管的限制，则成型后内壁不够光滑无法保证脚踏板安装的同轴度，必需增加一金属套 管方可实现，如此不仅增加成本，亦会增加车架的重量。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种碳纤自行车五通件的制作工艺，其可以保证五通件 刚性的同时降低车架的重量。 本发明的次要的是提供一种碳纤自行车五通件的制作工艺，其可以有效增加车架 管件强度有同时保证五通件处的外形美观。
为实现上述目的，本发明的解决方案是 —种碳纤自行车五通件的制作工艺，其首先是对应五通件的形状而形成有芯轴， 该芯轴由气袋芯轴与定位芯轴组合而成，在五通件下部没有连接管件的部位对应该处的形 状成型有定位芯轴，该定位芯轴为中空体；另气袋芯轴是对应五通件及与其连接的座管、前 支管与后叉管而形成；其次在成型好的芯轴上包覆有碳纤复合材料的纱片预形，同时在五 通处放置铁芯；最后将包好纱片的芯轴置于模具中进行加温加压成型，成型完抽去风管及 气袋芯轴，再拔出铁芯后，便形成一 自行车架的五通件。 所述定位芯轴为吹塑成型的塑料中空体，其两端形成縮颈与气袋芯轴配合。
所述定位芯轴为木质或尼龙材质的中空体，其两端形成縮颈与气袋芯轴配合。
所述气袋芯轴形成中空腔以供风管通过，定位芯轴与气袋芯轴配合后，定位芯轴 与气袋芯轴形成相通的内腔以供埋入风管，其中气袋芯轴的座管与前支管中是埋入两条风 管， 一条是从五通的上部通过，而另一条是跨过五通的下部；后叉管的两叉管中埋入一条相通的风管。 采用上述方案后，由于本发明的制作工艺是采用了独立的定位芯轴与气袋芯轴的 配合方式，可以实现五通件的整体成型，相对现有独立管件进行拼接的五通件，五通件各管 之间的碳纤复材的纤维顺向度佳，在壁厚减少的情况下保证了五通件的刚性；另外五通件 在五通处由铁芯定型成型，则成型出的五通内壁光滑，光泽度好，精度高，无需设置金属套 管，进一步减少车架的重量。 还有，因为五通件五通处为连贯的纤维，保证了五通的刚性，则可以保证五通的同 轴度；该工艺中无需另设如习用品中供补纱用的凸起台阶，则在五通件的五通原有宽度的 情况下，车架管件管径可以变粗，在保证五通处外形美观的前提下提高了车架刚性。
图1为习用五通件的结构示意图；
图2为习用五通件的剖视示意图；
图3为本发明定位芯轴的立体示意图；
图4为本发明五通件成型示意图；
图5为本发明五通件的局部剖视图。
具体实施例方式
如图3、4、5所示，本发明揭示的一种碳纤自行车五通件的制作工艺，其具体步骤 为 首先是芯轴的制作，该五通件的芯轴分为气袋芯轴1与定位芯轴2两部份，在五通 件下部没有连接管件的部位对应该处的形状成型有定位芯轴2，该定位芯轴2为塑胶中空 体，当然亦可采用其它如木质、尼龙材质或其它材质的中空体，且其两端形成縮颈21以便 与气袋芯轴1配合；另气袋芯轴1是对应五通件及与其连接的座管、前支管与后叉管而形 成，该气袋芯轴1亦形成中空腔以供风管通过，定位芯轴2与气袋芯轴1配合后，定位芯轴 2与气袋芯轴1形成相通的内腔以供埋入风管3，如图2中所示的粗线即为风管的走向，其 中气袋芯轴1的座管11与前支管12中是埋入两条风管3，一条是从五通的上部通过，而另 一条是跨过五通的下部；后叉管13的两叉管中埋入一条相通的风管3。
其次是包纱，在成型好的芯轴上包覆有碳纤复合材料的纱片预形，同时在五通处 放置铁芯4。 最后是固化成型，将包好纱片的芯轴置于模具中进行加温加压成型，成型完抽去 风管及气袋芯轴1，再拔出铁芯4后，便形成一 自行车架的五通件。配合图5所示，该五通件 A依上述工艺成型后，其内腔为一整体而连贯的空间。 因此，本发明工艺由于利用了独立的定位芯轴2与气袋芯轴1的配合方式，可以实
现五通件的整体成型，相对现有独立管件进行拼接的五通件，其具有如下优点 1、刚性佳，由于五通件是在芯轴上直接成型而成，则各管之间的碳纤复材的纤维
顺向度佳，在壁厚减少的情况下保证五通件的刚性。 2、减少重量，五通件在五通处由铁芯定型成型，则成型出的五通内壁光滑，光泽度 好，精度高，可省去了习用技术中的金属套管，从而进一步减少车架的重量。
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3、同轴度佳，由于五通件五通处为连贯的纤维，保证了五通的刚，则可以保证五通 的同轴度。 4、提高车架刚性，因为该工艺中无需另设如习用品中供补纱用的凸起台阶，则在 五通件的五通原有宽度的情况下，车架管件管径可以变粗，在保证五通处外形美观的前提 下提高了车架刚性。
权利要求
一种碳纤自行车五通件的制作工艺，其首先是对应五通件的形状而形成有芯轴，该芯轴由气袋芯轴与定位芯轴组合而成，在五通件下部没有连接管件的部位对应该处的形状成型有定位芯轴，该定位芯轴为塑胶中空体；另气袋芯轴是对应五通件及与其连接的座管、前支管与后叉管而形成；其次在成型好的芯轴上包覆有碳纤复合材料的纱片预形，同时在五通处放置铁芯；最后将包好纱片的芯轴置于模具中进行加温加压成型，成型完抽去风管及气袋芯轴，再拔出铁芯后，便形成一自行车架的五通件。
2. 如权利要求1所述的碳纤自行车五通件的制作工艺，其特征在于定位芯轴为吹塑 成型的塑料中空体，其两端形成縮颈与气袋芯轴配合。
3. 如权利要求1所述的碳纤自行车五通件的制作工艺，其特征在于定位芯轴为木质 或尼龙材质的中空体，其两端形成縮颈与气袋芯轴配合。
4. 如权利要求1所述的碳纤自行车五通件的制作工艺，其特征在于气袋芯轴形成中 空腔以供风管通过，定位芯轴与气袋芯轴配合后，定位芯轴与气袋芯轴形成相通的内腔以 供埋入风管，其中气袋芯轴的座管与前支管中是埋入两条风管，一条是从五通的上部通过， 而另一条是跨过五通的下部；后叉管的两叉管中埋入一条相通的风管。
全文摘要
一种碳纤自行车五通件的制作工艺，其首先是对应五通件的形状而形成有芯轴，该芯轴由气袋芯轴与定位芯轴组合而成，在五通件下部没有连接管件的部位对应该处的形状成型有定位芯轴，该定位芯轴为中空体；另气袋芯轴是对应五通件及与其连接的座管、前支管与后叉管而形成；其次在成型好的芯轴上包覆有碳纤复合材料的纱片预形，同时在五通处放置铁芯；最后将包好纱片的芯轴置于模具中进行加温加压成型，成型完抽去风管及气袋芯轴，再拔出铁芯后，便形成一自行车架的五通件。五通件各管之间的碳纤复材的纤维顺向度佳，在壁厚减少的情况下保证了五通件的刚性；另外五五通内壁光滑，光泽度好，精度高，无需设置金属套管，进一步减少车架的重量。
文档编号B29D22/00GK101722659SQ20091011288
公开日2010年6月9日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者沈文振 申请人:厦门新凯复材科技有限公司