CN102167118A - 组合式自行车车架制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种自行车车架制备方法，包括以下步骤：（1）制造车架配件，所述车架配件包括车架管件和接头，所述车架管件包括铝合金的上管、后上叉、后下叉、下管、中管；所述接头包括镁合金的头管接头、中管接头、五通接头；（2）车架配件表面处理；（3）车架管件与接头胶合成型；（4）对车架进行打磨抛光；（5）对车架表面进行烤漆。整台车架采用了胶合成型的加工工艺，使车架的外观很漂亮，整体流线感也更好，拥有了更为精确的尺寸精度；并且消除了传统制造方法因焊接产生和变形和应力集中。

Description

组合式自行车车架制备方法
技术领域
本发明涉及自行车，尤其是自行车车架的制备方法，利用胶合成型方式将车架进行组装。
背景技术
现有自行车车架的加工工艺一般包括以下几种：a）碳素钢、铬钼钢车架，传统自行车车架以碳素钢、铬钼钢制的为主流，它的加工工艺主要采用管料下料加工+焊接成形+校正的方式成型。b)铝制车架，铝合金制的车架则是近几年发展起来的主流材料，它的加工工艺主要采用管料下料加工+焊接成形+热处理后期加工整形方式。c)钛车架，钛合金目前主要应用于高档次车架，它的加工工艺主要采用管料下料加工+真空焊接成形+后期加工整形方式。d)碳纤车架，轻而且能吸收地面的冲击、素材的反拨力快等，是理想的自行车车架素材，碳纤维的等级，吨数越高弹性也越高，价格也贵，但是却存在产能低下、不良率太高的因素困挠。上述碳素钢、铬钼钢、铝合金、钛合金制造的车架均需要进行传统的焊接工艺，连接处会出现接痕，影响车架的美观，而且车架相对比较重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种组合式自行车车架制备方法，整台车架采用了胶合成型的加工工艺，使车架的外观很漂亮，整体流线感也更好，拥有了更为精确的尺寸精度；并且消除了传统制造方法因焊接产生和变形和应力集中。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种组合式自行车车架制备方法，包括以下步骤：
（1）制造车架配件，所述车架配件包括车架管件和接头，所述车架管件包括铝合金的上管、后上叉、后下叉、下管、中管；所述接头包括镁合金的头管接头、中管接头、五通接头；
（2）车架配件表面处理；
（3）车架管件与接头胶合成型，包括以下步骤：
3.1）将车架管件和接头进行烘干，去除表面水分；
3.2）利用模具将各个接头固定；
3.3）在车架管件和接头连接端涂环氧树脂，环氧树脂膜的厚度为0.1~0.15mm，湿度为15~25℃；然后随即将车架管件插接在接头上，所述上管分别与所述头管接头和上管接头插合连接，所述下管分别与所述头管接头和五通接头插合连接，所述后上叉与所述上管接头插合连接，所述后下叉与所述五通接头插合连接，所述中管分别与所述中管接头和五通接头插合连接，所述后上叉通过勾爪与所述后下叉连接，最后组合成为自行车车架；
3.4）将自行车车架烘干定型，烘干时间为40~50分钟，烘干温度在140~150℃范围；
3.5）车架管件与接头搭接位进行补土；
（4）对车架进行打磨抛光；
（5）对车架表面进行烤漆。
作为改进，所述步骤（1）中，镁合金的头管接头、中管接头、五通接头是通过压铸一体成型。
作为改进，所述步骤（2）中包括对车架管件进行研磨抛光；对车架管件进行热处理；对车架管件表面进行皮膜处理；对车架管件接口内壁进行喷砂处理；对接头进行清洗；对接头表面做ED处理；对接头连接处外壁进行喷砂处理。
作为改进，所述步骤（3）中，环氧树脂内参合了硬化剂和丙烯晴，按重量份数比，环氧树脂：硬化剂：丙烯晴=100:80:2。
作为改进，所述步骤（3）中，所述的补土为高丽补土。
作为改进，所述头管接头上延伸设有第一上管衔接管段和第一下管衔接管段，所述第一上管衔接管段和第一下管衔接管段上均延伸设有台阶，所述上管一端与所述第一上管衔接管段的台阶插合，所述下管一端与所述第一下管衔接管段的台阶插合。
作为改进，所述中管接头上延伸设有第二上管衔接管段、第一中管衔接管段、后上叉衔接管段，所述第二上管衔接管段、第一中管衔接管段及后上叉衔接管段上均延伸设有台阶，所述上管一端与所述第二上管衔接管段的台阶插合，所述中管一端与所述第一中管衔接管段的台阶插合，所述后上叉与所述后上叉衔接管段的台阶插合。
作为改进，所述五通接头上延伸设有第二下管衔接管段、第二中管衔接管段、后下叉衔接管段，所述第二下管衔接管段、第二中管衔接管段上均延伸设有台阶，所述下管一端与所述第二下管衔接管段的台阶插合，所述中管一端与所述第二中管衔接管段的台阶插合，所述后下叉与所述后下叉衔接管段插合。
作为改进，所述台阶的长度为30~35mm。
作为改进，所述接头与所述车架管件连接的接口内部呈楔形，设有2~5°的斜度。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
1、在接口部位采用了2～5度斜度的设计，提高了镁合金接头的强度，同时还增加了车架管件套入后的吻合度；
2、套入长度确保在30mm～35mm之间，有效的保证了车架管件套入后的可靠度，并减少了车架组合后的误差；
3、三个接头全部采用内挖空方式，减轻了重量；
4、接头具备较高的通用性和互换性，可根据不同需要，搭配出不同尺寸和规格的车架，克服原有车架加工工艺单一，无法随意组合的困挠；
5、将车架分解成多段，简化了各部分的加工难度；
6、整台车架采用了环氧树脂胶合成型的加工工艺，使车架的外观很漂亮，整体流线感也更好，拥有了更为精确的尺寸精度；
7、胶合连接上管、中管、后上叉管，使之消除了传统制造方法因焊接产生和变形和应力集中。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为头管接头结构示意图。
图3为中管接头结构示意图。
图4为五通接头结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种组合式自行车车架的制备方法，包括以下步骤：
（1）制造车架配件，所述车架配件包括车架管件和接头，所述车架管件包括铝合金的上管4、后上叉6、后下叉7、下管5、中管8；如图2至4所示，所述接头通过压铸一体成型的镁合金接头，包括头管接头1、中管接头2、五通接头3；所述头管接头1上延伸设有第一上管衔接管段11和第一下管衔接管段12，所述第一上管衔接管段11和第一下管衔接管段12上均延伸设有台阶9；所述中管接头2上延伸设有第二上管衔接管段21、第一中管衔接管段22、后上叉衔接管段23，所述第二上管衔接管段21、第一中管衔接管段22及后上叉衔接管段23上均延伸设有台阶9；所述五通接头3上延伸设有第二下管衔接管段31、第二中管衔接管段32、后下叉衔接管段33，所述第二下管衔接管段31、第二中管衔接管段32上均延伸设有台阶9；所述台阶9的长度为30~35mm。
（2）车架配件表面处理；包括
2.1）对车架管件进行研磨抛光，去除毛刺和对管口道进行倒角；
2.2）对车架管件进行热处理，首先经过T4热处理，温度为520~550℃，处理时间为60分钟；然后进行T6热处理，温度为220~250℃，处理时间为120分钟；
2.3）对车架管件表面进行皮膜处理；
2.4）对车架管件接口内壁进行喷砂处理；
2.5）对接头进行清洗，利用脱脂剂去油、去污和脱脂；
2.6）对接头表面做ED处理，防止氧化；
2.7）对接头连接处外壁进行喷砂处理。
（3）车架管件与接头胶合成型，包括以下步骤：
3.1）将车架管件和接头进行烘干，去除表面水分，烘干温度为75~85℃，处理时间为25~35分钟；
3.2）利用模具将各个接头固定；
3.3）在车架管件和接头连接端涂环氧树脂，环氧树脂膜的厚度为0.1~0.15mm，湿度为15~25℃；然后随即将车架管件插接在接头上，所述上管4一端与所述第一上管衔接管段11的台阶9插合，所述下管5一端与所述第一下管衔接管段12的台阶9插合，所述上管4一端与所述第二上管衔接管段21的台阶9插合，所述中管8一端与所述第一中管衔接管段22的台阶9插合，所述后上叉6与所述后上叉衔接管段23的台阶9插合，所述下管5一端与所述第二下管衔接管段31的台阶9插合，所述中管8一端与所述第二中管衔接管段32的台阶9插合，所述后上叉6与所述后上叉衔接管段23插合，所述后下叉7与所述后下叉衔接管段33插合，套入的车架管件内径比接头台阶9的外径大约2毫米，所述后上叉6通过勾爪与所述后下叉7连接，最后组合成为自行车车架。
3.4）将自行车车架烘干定型，烘干时间为40~50分钟，烘干温度在140~150℃范围；
3.5）车架管件与接头搭接位进行补土。
（4）对车架胶合部位进行打磨抛光，清除表面毛刺和粘滞物。
（5）对车架表面进行烤漆。
本发明所用环氧树脂内参合了硬化剂和丙烯晴，按重量份数比，环氧树脂：硬化剂：丙烯晴=100:80:2。所述的补土为高丽补土，采用9460+固化剂按1：1重量份数比例进行制作。
针对上述胶合成型车架作车架振动疲劳测试表，如表1所示：
表1
Figure 471310DEST_PATH_IMAGE001
本发明在于应用了科学合理的加工胶工成型工艺，确保了车架优异的性能，安全的可靠，以及批量生产的实现，并具备以下优势：
1、在接口部位采用了2～5度斜度的设计，提高了镁合金接头的强度，同时还增加了车架管件套入后的吻合度；
2、套入长度确保在30mm～35mm之间，有效的保证了车架管件套入后的可靠度，并减少了车架组合后的误差；
3、三个接头全部采用内挖空方式，减轻了重量；
4、接头具备较高的通用性和互换性，可根据不同需要，搭配出不同尺寸和规格的车架，克服原有车架加工工艺单一，无法随意组合的困挠；
5、将车架分解成多段，简化了各部分的加工难度；
6、整台车架采用了环氧树脂胶合成型的加工工艺，使车架的外观很漂亮，整体流线感也更好，拥有了更为精确的尺寸精度；
7、胶合连接上管4、中管8、后上叉6，使之消除了传统制造方法因焊接产生和变形和应力集中。

Claims (10)

1.一种组合式自行车车架制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）制造车架配件，所述车架配件包括车架管件和接头，所述车架管件包括铝合金的上管、后上叉、后下叉、下管、中管；所述接头包括镁合金的头管接头、中管接头、五通接头；
（2）车架配件表面处理；
（3）车架管件与接头胶合成型，包括以下步骤：
3.1）将车架管件和接头进行烘干，去除表面水分；
3.2）利用模具将各个接头固定；
3.3）在车架管件和接头连接端涂环氧树脂，环氧树脂膜的厚度为0.1~0.15mm，湿度为15~25℃；然后随即将车架管件插接在接头上，所述上管分别与所述头管接头和上管接头插合连接，所述下管分别与所述头管接头和五通接头插合连接，所述后上叉与所述上管接头插合连接，所述后下叉与所述五通接头插合连接，所述中管分别与所述中管接头和五通接头插合连接，所述后上叉通过勾爪与所述后下叉连接，最后组合成为自行车车架；
3.4）将自行车车架烘干定型，烘干时间为40~50分钟，烘干温度在140~150℃范围；
3.5）车架管件与接头搭接位进行补土；
（4）对车架进行打磨抛光；
（5）对车架表面进行烤漆。
2.根据权利要求1所述的组合式自行车车架制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，镁合金的头管接头、中管接头、五通接头是通过压铸一体成型。
3.根据权利要求1所述的组合式自行车车架制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中包括对车架管件进行研磨抛光；对车架管件进行热处理；对车架管件表面进行皮膜处理；对车架管件接口内壁进行喷砂处理；对接头进行清洗；对接头表面做ED处理；对接头连接处外壁进行喷砂处理。
4.根据权利要求1所述的组合式自行车车架制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，环氧树脂内参合了硬化剂和丙烯晴，按重量份数比，环氧树脂：硬化剂：丙烯晴=100:80:2。
5.根据权利要求1所述的组合式自行车车架制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，所述的补土为高丽补土。
6.根据权利要求1所述的组合式自行车车架制备方法，其特征在于：所述头管接头上延伸设有第一上管衔接管段和第一下管衔接管段，所述第一上管衔接管段和第一下管衔接管段上均延伸设有台阶，所述上管一端与所述第一上管衔接管段的台阶插合，所述下管一端与所述第一下管衔接管段的台阶插合。
7.根据权利要求1所述的组合式自行车车架制备方法，其特征在于：所述中管接头上延伸设有第二上管衔接管段、第一中管衔接管段、后上叉衔接管段，所述第二上管衔接管段、第一中管衔接管段及后上叉衔接管段上均延伸设有台阶，所述上管一端与所述第二上管衔接管段的台阶插合，所述中管一端与所述第一中管衔接管段的台阶插合，所述后上叉与所述后上叉衔接管段的台阶插合。
8.根据权利要求1所述的组合式自行车车架制备方法，其特征在于：所述五通接头上延伸设有第二下管衔接管段、第二中管衔接管段、后下叉衔接管段，所述第二下管衔接管段、第二中管衔接管段上均延伸设有台阶，所述下管一端与所述第二下管衔接管段的台阶插合，所述中管一端与所述第二中管衔接管段的台阶插合，所述后下叉与所述后下叉衔接管段插合。
9.根据权利要求6至8任意一项所述的组合式自行车车架制备方法，其特征在于：所述台阶的长度为30~35mm。
10.据权利要求1所述的组合式自行车车架制备方法，其特征在于：所述接头与所述车架管件连接的接口内部呈楔形，设有2~5°的斜度。
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