一种碳纤维自行车车架生产工艺的制作方法
【专利摘要】一种碳纤维自行车车架生产工艺,包括以下步骤:(1)用碳纤维复合材料搭建出各个碳纤维组件模型,所述碳纤维组件包括前叉、车架前三角、车架后三角;利用气囊作为上管、中管、下管的骨架,利用矽胶壳作为五通的骨架;前叉用气囊作为竖管、肩盖、叉骨、勾爪的骨架卷制,在肩盖卷制时将前叉的左右叉骨一起制作,使其肩盖中央无肋;(2)在预设温度和压力的环境下将碳纤维组件成型出来;(3)通过胶合工艺将各个碳纤维组件连接起来形成车架整体;(4)对车架表面进行粗化修补打磨。利用矽胶壳作为车架五通位置的骨架,使车架五通成型更可靠,成型后的五通连接结构强度更高。
【专利说明】一种碳纤维自行车车架生产工艺
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及自行车领域,尤其是一种碳纤维自行车车架生产工艺。
【背景技术】
[0002]碳纤维作为一种新兴增强纤维,不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,其比重不到钢的1/4,但强度却非常高,且耐蚀性出类拔萃,是制备高档自行车尤其竞赛用自行车车架最为理想的材料之一。目前碳纤维自行车车架的主流制作方法是通过碳纤维预浸布包覆后经模压成型来制得,由于车架为多管构成的复杂中空结构,尤其是车架五通结构,由于五通内空间结构复杂,导致目前难以在五通内设置骨架,由于五通内缺少骨架,使得利用碳纤维制备出来的车架的五通内空间凹凸不平,一定程度上影响五通连接处的结构强度,甚至影响车架的制造成品率。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种碳纤维自行车车架生产工艺,对车架五通位置设置骨架,使车架五通成型更可靠,成型后的五通连接结构强度更高。
[0004]为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种碳纤维自行车车架生产工艺,包括以下步骤:
(1)用碳纤维复合材料搭建出各个碳纤维组件模型,所述碳纤维组件包括前叉、车架前三角、车架后三角;
(2)在预设温度和压力的环境下将碳纤维组件成型出来;
(3)通过胶合工艺将各个碳纤维组件连接起来形成车架整体;
(4)对车架表面进行粗化修补打磨;
所述步骤I中,车架前三角的制造工艺为:
(al)利用气囊作为上管、中管、下管的骨架,利用矽胶壳作为五通的骨架;
(a2)在骨架上敷贴若干层碳纤维复合材料形成车架前三角;
所述步骤I中,前叉的制造工艺为:前叉用气囊作为竖管、肩盖、叉骨、勾爪的骨架卷制,在肩盖卷制时将前叉的左右叉骨一起制作,使其肩盖中央无肋。
[0005]本发明利用矽胶壳作为车架五通处的骨架,矽胶壳形状与五通内空间形状相似,由于矽胶壳具有一定的硬度,使其可以支撑骨架外的碳纤维复合材料层的包裹,防止五通表面出现凹槽或变形;由于矽胶壳表面光滑,使得由碳纤维复合材料成型出来的五通内壁光滑,防止五通因内壁出现褶皱而容易发生断裂;由于矽胶壳具有良好的弹性,形变能力较强,当车架成型后,可以通过五通孔将矽胶壳取出。前叉取消了中心的带肋设计,使产品强度刚性提高,结构更加稳定,无肋设计也让前叉叉骨种的气袋更容易抽取。
[0006]作为改进,所述矽胶壳包括与中管对接的中管对接部、与下管对接的下管对接部、与后下叉对接的后下叉对接部和五通部。
[0007]作为改进,所示矽胶壳由若干组件拼接而成,方便工艺制造。
[0008]作为改进,所述车架前三角的中管与上管的连接处设有与后上叉对接的第一对接部,后上叉的用于连接的一端设有第二对接部,第一对接部和第二对接均为半圆形,二者对接后形成圆形状。将后上叉的连接方式该为上下对半胶合而成,该种连接结构大大简化了模具制造的困难,而且也可以增强后上叉的连接强度。
[0009]作为改进,五通管成型后,其端面设有供五通胶合件端盖安装的内沉孔,使五通胶合件端面与五通管端面平齐。在不更改成型模具本体碳件本身宽度的情况下设计了五通胶合件,加大了碳纤维车架本身对胶合件共用性的需求,两侧面内沉式挂台设计解决了行业中一直存在的五通胶合件边缘胶裂的风险。
[0010]作为改进,所述矽胶壳由HA60矽胶制成,矽胶壳硬度为60°,高弹力,抗撕裂。矽胶的优良特性尤其适用于五通骨架。
[0011]本发明与现有技术相比所带来的有益效果是:
1、由于矽胶壳具有一定的硬度,使其可以支撑骨架外的碳纤维复合材料层的包裹,防止五通表面出现凹槽或变形;
2、由于矽胶壳表面光滑,使得由碳纤维复合材料成型出来的五通内壁光滑,防止五通因内壁出现褶皱而容易发生断裂;
3、由于矽胶壳具有良好的弹性,形变能力较强,当车架成型后,可以通过五通孔将矽胶壳取出;
4、前叉取消了中心的带肋设计,使产品强度刚性提高,结构更加稳定,无肋设计也让前叉叉骨种的气袋更容易抽取。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明工艺流程图。
[0013]图2为车架前三角结构示意图。
[0014]图3为图2的A处放大图。
[0015]图4为矽胶壳结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
[0017]如图1、2所示,一种碳纤维自行车车架生产工艺,包括以下步骤:
(1)用碳纤维复合材料搭建出各个碳纤维组件模型,所述碳纤维组件包括前叉、车架前三角、车架后三角;
(2)在预设温度和压力的环境下将碳纤维组件成型出来;
(3)通过胶合工艺将各个碳纤维组件连接起来形成车架整体;
(4)对车架表面进行粗化修补打磨;
(5)在成型的车架五通管内安装五通胶合件。
[0018]所述步骤I中,车架前三角的制造工艺为:
(al)利用气囊作为上管、中管、下管的骨架,利用矽胶壳2作为五通的骨架;如图4所示,所述矽胶壳2包括与中管对接的中管对接部22、与下管对接的下管对接部21、与后下叉对接的后下叉对接部23和五通部24 ;所述矽胶壳2由HA60矽胶制成,矽胶壳2硬度为60°,高弹力,抗撕裂;
(a2)在骨架上敷贴若干层碳纤维复合材料形成车架前三角;
所述步骤I中,前叉的制造工艺为:前叉用气囊作为竖管、肩盖、叉骨、勾爪的骨架卷制,在肩盖卷制时将前叉的左右叉骨一起制作,使其肩盖中央无肋。
[0019]本发明利用矽胶壳2作为车架五通处的骨架,矽胶壳2形状与五通内空间形状相似,由于矽胶壳2具有一定的硬度,使其可以支撑骨架外的碳纤维复合材料层的包裹,防止五通表面出现凹槽或变形;由于矽胶壳2表面光滑,使得由碳纤维复合材料成型出来的五通内壁光滑,防止五通因内壁出现褶皱而容易发生断裂;由于矽胶壳2具有良好的弹性,形变能力较强,当车架成型后,可以通过五通孔将矽胶壳2取出。
[0020]所述步骤I中,前叉的制造工艺为:前叉用气囊作为竖管、肩盖、叉骨、勾爪的骨架卷制,在肩盖卷制时将前叉的左右叉骨一起制作,使其肩盖中央无肋。前叉取消了中心的带肋设计,使产品强度刚性提高,结构更加稳定,无肋设计也让前叉叉骨种的气袋更容易抽取。
[0021]如图3所示,所述车架前三角的中管与上管的连接处设有与后上叉对接的第一对接部1,后上叉的用于连接的一端设有第二对接部,第一对接部和第二对接均为半圆形,二者对接后形成圆形状。将后上叉的连接方式该为上下对半胶合而成,该种连接结构大大简化了模具制造的困难,而且也可以增强后上叉的连接强度。
[0022]车架成型后,五通管端面设有供五通胶合件端盖安装的内沉孔,使五通胶合件端面与五通管端面平齐。在不更改成型模具本体碳件本身宽度的情况下设计了五通胶合件,加大了碳纤维车架本身对胶合件共用性的需求,两侧面内沉式挂台设计解决了行业中一直存在的五通胶合件边缘胶裂的风险。
【权利要求】
1.一种碳纤维自行车车架生产工艺,其特征在于,包括以下步骤: (1)用碳纤维复合材料搭建出各个碳纤维组件模型,所述碳纤维组件包括前叉、车架前三角、车架后三角; (2)在预设温度和压力的环境下将碳纤维组件成型出来; (3)通过胶合工艺将各个碳纤维组件连接起来形成车架整体; (4)对车架表面进行粗化修补打磨; 所述步骤I中,车架前三角的制造工艺为: (al)利用气囊作为上管、中管、下管的骨架,利用矽胶壳作为五通的骨架; (a2)在骨架上敷贴若干层碳纤维复合材料形成车架前三角; 所述步骤I中,前叉的制造工艺为:前叉用气囊作为竖管、肩盖、叉骨、勾爪的骨架卷制,在肩盖卷制时将前叉的左右叉骨一起制作,使其肩盖中央无肋。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维自行车车架生产工艺,其特征在于:所述矽胶壳包括与中管对接的中管对接部、与下管对接的下管对接部、与后下叉对接的后下叉对接部和五通部。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维自行车车架生产工艺,其特征在于:所示矽胶壳由若干组件拼接而成。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维自行车车架生产工艺,其特征在于:所述车架前三角的中管与上管的连接处设有与后上叉对接的第一对接部,后上叉的用于连接的一端设有第二对接部,第一对接部和第二对接均为半圆形,二者对接后形成圆形状。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维自行车车架生产工艺,其特征在于:五通管成型后,其端面设有供五通胶合件端盖安装的内沉孔,使五通胶合件端面与五通管端面平齐。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维自行车车架生产工艺,其特征在于:所述矽胶壳由HA60矽胶制成,矽胶壳硬度为60°,高弹力,抗撕裂。
【文档编号】B29C70/68GK104494172SQ201410820487
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】黄可俭 申请人:广州市银三环机械有限公司