一种兼备单层和双层结构的碳纤维轮圈的制作方法

文档序号:12220467阅读:345来源:国知局

本实用新型涉及碳纤维轮圈技术领域,特别涉及一种兼备单层和双层结构的碳纤维轮圈。



背景技术:

碳纤维轮圈在现有的制程设计中有两种:依据碳纤维热压成型的原理,根据产品的设计不同,生产制程可以选择采用加热外加压的方式(又称模压成型),也可以对产品采用加热内外加压的方式(又称风压成型)来成型。针对以上两种不同的成型方式,单独采用模压的,产品本身的设计必须全部是由碳纤维或者其它填充材料组成,这样的设计使得在产品的重量和物性之间必然有所得失。如果产品的壁厚设计得比较厚,重量势必会比较重;如果厚度太薄了,有可能会影响到产品的强度。对于特殊轮圈的使用需求, 比如宽度比较大的雪地车、沙滩车,草地车的轮圈,轮圈的宽度设计可以从45mm-150mm以上不等,实际使用及需求尺寸按车架的设计为准。

针对这类的轮圈设计,随着产品的宽度加大,势必造成产品的横截面加大,从碳纤维轮圈设计的角度看,产品的宽度加大对重量的影响是非常大的。因为拉辐条的位置必须保证产品的厚度,所以针对这类的轮圈,产品高度尺寸的设计一般比较小,基本没办法采用吹气的工艺。如果要采用吹气的工艺,则必须要把轮圈的高度设计得高一点,这样又增加了产品的横截面,也就增加了产品的重量。产品的重量太重,没有市场竞争力。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型的目的在于提供一种兼备单层和双层结构的碳纤维轮圈,该轮圈既可满足宽度比较大的需求,同时辐条装配的位置又可以设计成实际所需要的厚度,还可比同类的产品降低15%~30%的重量,从而可提高产品的市场竞争力。

为达到上述目的,本实用新型所提出的技术方案为:一种兼备单层和双层结构的碳纤维轮圈,包括轮毂和胎唇,轮毂的两端向外延伸各形成一胎唇,从轮圈的断面剖视图来看,所述轮毂的两端各设有一空心,使该部分的轮毂形成双层结构,在两空心之间的轮毂为实心,使该部分的轮毂形成单层结构。

进一步的,所述轮毂包括中心平台、辐条装配平台、第一斜部、第二斜部、端部平台,所述中心平台的两端各与一辐条装配平台的一端连接,辐条装配平台另一端的上下部分别与第一斜部、第二斜部的一端连接,第一斜部和第二斜部的另一端分别与端部平台的两端相连接,轮毂两端的第一斜部、第二斜部、端部平台和与其最近的辐条装配平台各形成一空心。

进一步的,所述轮毂的宽度为A,60mm≤A≤150mm。

进一步的,所述轮毂的底端到胎唇顶端的高度为B,10mm≤B≤25mm。

进一步的,所述辐条装配平台的厚度为C,1.5mm≤C≤5mm。

进一步的,所述中心平台的厚度为D,0.5mm≤D≤5mm。

进一步的,所述轮毂的两端空心靠近中心平台的边缘之间的距离为E,5mm≤E≤60mm。

进一步的,所述中心平台与辐条装配平台的连接处形成第一弧面,辐条装配平台与第一斜部的连接处形成第二弧面,第一斜部与端部平台的连接处形成第三弧面。

采用上述技术方案,本实用新型可在同一轮圈上同时采用模压成型和吹气成型两种工艺成型,所制得的轮圈既可满足宽度比较大的需求,同时辐条装配的位置又可以设计成实际所需要的厚度,这样的设计可以极大的减轻产品的重量,与采用全部模压或者全部吹气工艺成型的同类产品相比,其重量可降低15%~30%(具体根据产品的尺寸造型不同而不同),从而可较大提高产品的市场竞争力。

附图说明

图1为本实用新型的断面剖视图;

其中:1.轮毂;11.中心平台;12.辐条装配平台;13.第一斜部;14.第二斜部;15.端部平台;16.第一弧面;17.第二弧面;18.第三弧面;2.胎唇;3.空心。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型做进一步说明。

如图1所示,一种兼备单层和双层结构的碳纤维轮圈,包括轮毂1和胎唇2,轮毂1的两端向外延伸各形成一胎唇1,从轮圈的断面剖视图来看,所述轮毂1的两端各设有一空心3,使该部分的轮毂形成双层结构,在两空心之间的轮毂1为实心,使该部分的轮毂形成单层结构。

进一步的,所述轮毂1包括中心平台11、辐条装配平台12、第一斜部13、第二斜部14、端部平台15,所述中心平台11的两端各与一辐条装配平台12的一端连接,辐条装配平台12另一端的上下部分别与第一斜部13、第二斜部14的一端连接,第一斜部13和第二斜部14的另一端分别与端部平台15的两端相连接,轮毂1两端的第一斜部13、第二斜部14、端部平台15和与其最近的辐条装配平台12各形成一空心3。

对轮毂1中的各部件尺寸优选如下:轮毂1的宽度设为A,优选为60mm≤A≤150mm;轮毂1的底端到胎唇2顶端的高度设为B,优选为10mm≤B≤25mm;辐条装配平台12的厚度设为C,优选为1.5mm≤C≤5mm;中心平台11的厚度设为D,优选为0.5mm≤D≤5mm;轮毂1的两端空心靠近中心平台11的边缘之间的距离设为E,优选为5mm≤E≤60mm。轮毂中各部件所需的尺寸可根据不同产品种类及其强度要求来设计。

此外,轮圈中各部件的连接处可设成光滑弧面,以延长轮胎或轮圈的使用寿命,即中心平台11与辐条装配平台12的连接处形成第一弧面16,辐条装配平台12与第一斜部13的连接处形成第二弧面17,第一斜部13与端部平台15的连接处形成第三弧面18。

本实用新型利用碳纤维可一次成型的特性,同时采用模压和吹气两种工艺来制作碳纤维轮圈,在满足产品性能要求的条件下,针对产品不同的位置及强度要求(如轮圈宽度和高度、辐条孔位置的厚度等),可以设计成不同的尺寸,同时可采用不同的成型工艺来制作单双层结构,与同类产品相比,可以极大降低产品的重量,从而提高产品在市场上的竞争力。

本实用新型可采用如下方法来制作:

(1)制作一个与产品外形尺寸一样的成型模具及可以开合的预行模具,然后在预行模具上把碳纤维预浸布依据轮圈的形状叠层贴上去,在需要中空的位置放置气袋,制成预型品,此预型品尺寸比成型后产品略小;

(2)将预型品放入轮圈成型模具中,然后放入成型设备中,合模, 往成型气袋中充高压气体,160度成型60分钟;

(3)将成型好的轮圈从模具中取出;

(4)去毛边,取出成型气袋,检验轮圈的平面度与真圆度;

(5)在轮圈上钻辐条孔及气嘴的孔;

(6)对轮圈表面进行烤漆。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内,在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化,均为本实用新型的保护范围。

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