一种自行车精铸首管的制作方法

本发明属于自行车装置领域，尤其涉及一种新型的自行车精铸首管结构。

背景技术：

随着人们环保意识的提高，轻质高强的折叠自行车成为人们出行的必需品。目前国内生产的折叠自行车结构大多存在焊接结构不合理，焊接区域应力集中现象严重的问题，而自行车首管作为车架结构的主要受力部件，其设计的合理性和焊接位置和区域的应力大小将直接决定自行车架的使用寿命和生产成本。中国专利cn201621003095中保护了一种管体外周为椭圆，管体内腔由四个凹弧面依次连接形成的异形首管结构，提升了整体美观和支撑效果。捷安特(中国)有限公司在专利号为cn20130195762.2中保护了一种采用自行车上下管代替首管的改良结构，降低了焊接成本，提升了整体美观性。虽然以上专利均对改善了首管了结构类型，但是并没有从首管和上下管接口上优化接触应力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种自行车精铸首管结构，通过优化首管与下管焊接区域的接触特性，从而改善首管与下管过渡区域的应力集中，提高车架使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种自行车精铸首管结构，该结构用于连接自行车的上管和下管，首管开口处下管的轴线与首管中线轴线的夹角β为100°至120°；所述首管的长度为100mm到300mm之间，根据具体的长度设定为l；以首管与下管连接端面中心点建立直角坐标系，则在y∈(l/2:l)的首管的上半段首管的直径大小不变为41.2m到44mm，根据具体半径大小设定为r1；

所述首管的侧面开有内走线孔；

所述首管从点a(-r1/2，l/2)位置开始在与下管焊接的区域半径逐渐增大，在开口位置与首管左侧中点位置a处有过渡圆弧的半径为300mm并与a点相切；所述首管开口起始位置b点的坐标为(-1.143r1，0.292l)，开口的终点位置c的坐标为(-1.51r1，0.02l)，首管开口位置的径向深度为0.34r1，开口形状任意；

所述首管左侧类似于小舌头的凸起结构，直径大小从41.2m到55.6mm选取，但保持不变，凸起端最下面的点d的坐标为(-1.51r1，-0.07l)，凸起端夹角α大小为30°至60°，过渡圆角r3的大小为0.5r1。

本发明的一种自行车精铸首管结构具有如下优点：此精铸首管不同于其他普通首管，设计的时候首管下侧有一段类似于小舌头的凸起，此设计可以让车架下管和首管焊接结合位置比普通首管更靠下，这样可以增加车架的整体强度，而且精铸首管可以承担下管的一部分受力，对比普通首管过渡区域最大应力与精铸首管优化结构的受力可知，其最大应力减小50smpa，有利于车架通过iso4210测试。精铸首管多出的小舌头还可以增加首管的造型，让车架更美观。

附图说明

图1为可拆卸的自行车链接装置的结构爆炸图；

图2为可拆卸的自行车链接装置的安装位置示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种新型自行车精铸首管结构，用于连接自行车的上管和下管，首管开口处下管的轴线与首管中线轴线的夹角β为100°至120°；所述首管的长度为100mm到300mm之间，根据具体的长度设定为l；以首管与下管连接端面中心点建立直角坐标系，则在y∈(l/2:l)的首管的上半段首管的直径大小不变为41.2m到44mm，根据具体半径大小设定为r1；

所述首管的侧面开有内走线孔；

所述首管从点a(-r1/2,l/2)位置开始在与下管焊接的区域半径逐渐增大，在开口位置与首管左侧中点位置a处有过渡圆弧的半径为300mm并与a点相切；所述首管开口起始位置b点的坐标为(-1.143r1,0.292l)，开口的终点位置c的坐标为(-1.51r1，0.02l)，首管开口位置的径向深度为0.34r1，开口形状任意；

所述首管左侧类似于小舌头的凸起结构，直径大小从41.2m到55.6mm选取，但保持不变，凸起端最下面的点d的坐标为(-1.51r1，-0.07l)，凸起端夹角α大小为30°至60°，过渡圆角r3的大小为0.5r1；

本发明的一种＝自行车精铸首管结构具有如下优点：此精铸首管不同于其他普通首管，设计的时候首管下侧有一段类似于小舌头的凸起，此设计可以让车架下管和首管焊接结合位置比普通首管更靠下，这样可以增加车架的整体强度，而且精铸首管可以承担下管的一部分受力，如图2所示，对比普通首管过渡区域最大应力与精铸首管优化结构的受力可知，其最大应力减小50smpa，有利于车架通过iso4210测试。精铸首管多出的小舌头还可以增加首管的造型，让车架更美观。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种自行车精铸首管，本发明设计的首管下侧有一段类似于小舌头的凸起，此设计可以让车架下管和首管焊接结合位置比普通首管更靠下，这样可以增加车架的整体强度，而且精铸首管可以承担下管的一部分受力，对比普通首管过渡区域最大应力与精铸首管优化结构的受力可知，其最大应力减小50SMpa，有利于车架通过ISO4210测试。精铸首管多出的小舌头还可以增加首管的造型，让车架更美观。通过优化首管与下管焊接区域的接触特性，从而改善首管与下管过渡区域的应力集中，提高车架使用寿命。

技术研发人员：刘春宇;杨彦鹏;谢公宁;吴永刚;王爱军;李进海;卜晓波;王轮
受保护的技术使用者：河北航轮科技有限公司
技术研发日：2018.09.12
技术公布日：2019.02.26