CN102092446B - 竹节式复材车架管件及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种竹节式复材车架管件及成型方法，卷制纤维布材料预型复材段，一气袋置设于复材段的整个空腔，并装风嘴，复材段两端位置卷制成碳纤维加强肋，复材段两腔壁向外延伸预型为管件，管件两端各置一风管并装上风嘴，加温并通过风嘴向管件内腔充气，管件内的加强肋与管件一体硬化成型，然后取出气袋形成具有两节加强的自行车管件，由于加强肋两侧的气压平衡定位，该管件可成型为上管、下管及立管并组装成车架，由于管内加强肋成形过程中两侧由气压平衡定位，使成型后的车架管件的加强肋不跑位，达到提升管件刚性目的。

Description

竹节式复材车架管件及成型方法

技术领域

本发明公开一种竹节式复材车架管件及成型方法，按国际专利分类表(IPC)划分属于复材车架制造技术领域，尤其是涉及一种具有高强度的新式复材车架管件成型方法。

背景技术

随着户外自行车运动的流行，人们对自行车设计及功能方面的需求越来越高，如公路赛、三铁赛、山地赛、极限运动等，上述各高速竞赛中自行车安全骑乘特别重要。碳纤维复合材质制造而成的自行车车架，因复合材质具有质轻特性，于是有渐渐以复合材质车架取代其他金属材质车架的趋势。

自行车车架主要由头管11′、上管12′、下管13′、立管14′、后轮上叉15′和后轮下叉16′组合而成，请参阅如图4，其中头管、上管、下管和立管组成前车架，为了减轻整车重量与节省材料，现有车架的上管、下管等通常被制成中空圆柱管体，使用过程中自行车车架在剧烈撞击会出现裂痕甚至簖裂，给骑车人造成危险。故，有业界在前车架之上管、下管上进行改良，在管体中腔沿管轴线纵向加设实体支撑肋，以期达到车架管刚性之效果，然经过测试证明，加设支撑肋的管体，抗扭性差，提高强度有限，并且上述管体内加设实体支撑肋使用材料多，增加整车的重量，同时成型管体内加设实体支撑肋过程较复杂。

 尽管，业内自行车制造者也考虑过在成前车架管体内加设横向实体隔肋，然而，由于在管件成型过程中，隔肋定位容易出现偏差，业内也称之为“跑位”，不能达到预期提升管件刚性之目的。本发明人经过长期研究并结合本制造复材车架多年经验，创作一管件成型方法成型复材车架管件，故，才有本发明提出。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种竹节式复材车架管件成型方法，通过该方法成型复材车架管件，其竹节式加强肋与管体为一体，在达到轻量化的前提下，大大提高其刚性强度。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种竹节式复材车架管件成型方法，包括如下步骤：

1)、将碳纤维材料绕设形成复材段，其具有中空腔，一气袋置设于复材段的整个空腔，气袋的进气口对应复材段腔壁的出口并装风嘴；

2)、将复材段两端位置卷制成碳纤维加强肋，且将碳纤维材料绕设于复材段两边以使其腔壁向外延伸预型为管件，管件两端各置一风管并装上风嘴，上述的加强肋两侧分别由气袋和风管夹持；

3)、预型管件加温并通过风嘴向管件内腔充气，管件内的加强肋在左右气压下平衡定位并与管件一体硬化成型。

进一步，所述的复材段是由碳纤维材料绕设于一芯轴表面形成，然后取出该芯轴，所述的气袋有进气口，气袋的形状与预型管件中间段的内腔配合对应。

进一步，所述的加强肋至少为两个，设置于管件内，各加强肋与管件一体成型为竹节式复材自行车管件。

根据竹节式复材车架管件成型方法制作的复材车架管件，包括管体，其中，所述的管体内设有沿管体径向设置的加强肋，该加强肋与管体成型为一体。

进一步，所述的加强隔肋至少有两个，设置于管体内形成自行车车架的竹节式上管，相邻加强肋有间距。

进一步，所述的加强隔肋至少有两个，设置于管体内形成自行车车架的竹节式下管，相邻加强肋有间距。

进一步，所述的加强隔肋至少有两个，设置于管体内形成自行车车架的竹节式立管，相邻加强肋有间距。

本发明生产流程，卷制纤维布材料预型复材段，一气袋置设于复材段的整个空腔，并装风嘴，复材段两端位置卷制成碳纤维加强肋，复材段两腔壁向外延伸预型为管件，管件两端各置一风管并装上风嘴，加温并通过风嘴向管件内腔充气，管件内的加强肋在左右气压下平衡定位并与管件一体硬化成型，然后取出气袋形成具有两节加强的自行车管件，由于加强肋两侧的气压平衡定位，使成型后的车架管件的加强肋不跑位，达到提升管件刚性目的。

附图说明

图1是本发明生产流程图。

图2是本发明组合车架管示意图。

图3是本发明任一管件成型示意图。

图4是现有自行车车架示意图。

具体实施方式

　　下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例：请参阅图1、图3，一种竹节式复材车架管件成型方法，包括如下步骤：

一种竹节式复材车架管件成型方法，包括如下步骤：

1)、将碳纤维材料绕设形成复材段51，其具有中空腔，一气袋6置设于复材段的整个空腔，气袋的进气口60对应复材段腔壁的出口并装风嘴，复材段是由碳纤维材料绕设于一芯轴表面形成，然后取出该芯轴，所述的气袋有进气口，气袋的形状与预型管件中间段的内腔配合对应；

2)、将复材段51两端位置卷制成碳纤维加强肋41、42，且将碳纤维材料绕设于复材段两边以使其腔壁向外延伸预型为管件5，管件两端各置一风管并装上风嘴，上述的加强肋两侧分别由气袋和风管夹持；

3)、预型管件加温并通过风嘴向管件内腔充气，管件内的加强肋在左右气压下平衡定位并与管件一体硬化成型，最后取出气袋形成具有两节加强的自行车管件。

依据上述加工工艺，还可以制作三节或多节加强肋自行车管件。

一种竹节式复材车架管件，包括管体，管体内设有间隔的径向延伸加强肋4，该加强肋与管体成型为一体，可加工成型为竹节式上管1、下管2及立管3，并组装形成自行车车架，如图2所示。同时，本发明中管件内的加强隔肋可以有两个或两个以上，以达到车架管的刚性强度要求，若管件内只有一个加强肋时，只需要在预型管件两端加装风管，之间卷制成竹节，即加强肋，该肋在左右风压下平衡定位，避免跑位现象发生。

本发明生产流程如图1所示，卷制纤维布材料预型复材段，一气袋置设于复材段的整个空腔，并装风嘴，复材段两端位置卷制成碳纤维加强肋，复材段两腔壁向外延伸预型为管件，管件两端各置一风管并装上风嘴，加温并通过风嘴向管件内腔充气，管件内的加强肋在左右气压下平衡定位并与管件一体硬化成型，然后取出气袋形成具有两节加强的自行车管件，由于加强肋两侧的气压平衡定位，使成型后的车架管件的加强肋不跑位，达到提升管件刚性目的。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (7)

1.一种竹节式复材车架管件成型方法，其特征在于包括如下步骤：

1)、将碳纤维材料绕设形成复材段，其具有中空腔，一气袋置设于复材段的整个空腔，气袋的进气口对应复材段腔壁的出口并装风嘴；

2)、将复材段两端位置卷制成碳纤维加强肋，且将碳纤维材料绕设于复材段两边以使其腔壁向外延伸预型为管件，管件两端各置一风管并装上风嘴，上述的加强肋两侧分别由气袋和风管夹持；

3)、预型管件加温并通过风嘴向管件内腔充气，管件内的加强肋在左右气压下平衡定位并与管件一体硬化成型。

2.根据权利要求1所述的竹节式复材车架管件成型方法，其特征在于：复材段是由碳纤维材料绕设于一芯轴表面形成，然后取出该芯轴，所述的气袋有进气口，气袋的形状与预型管件中间段的内腔配合对应。

3.根据权利要求1所述的竹节式复材车架管件成型方法，其特征在于：所述的加强肋至少为两个，设置于管件内，各加强肋与管件一体成型为竹节式复材自行车管件。

4.根据权利要求1-3任一项所述的竹节式复材车架管件成型方法制作的复材车架管件，包括管体，其特征在于：所述的管体内设有沿管体径向设置的所述加强肋，该加强肋与管体成型为一体。

5.根据权利要求4所述的竹节式复材车架管件，其特征在于：所述的加强肋至少有两个，设置于管体内形成自行车车架的竹节式上管，相邻加强肋有间距。

6.根据权利要求4所述的竹节式复材车架管件，其特征在于：所述的加强肋至少有两个，设置于管体内形成自行车车架的竹节式下管，相邻加强肋有间距。

7.根据权利要求4所述的竹节式复材车架管件，其特征在于：所述的加强肋至少有两个，设置于管体内形成自行车车架的竹节式立管，相邻加强肋有间距。

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