发明内容
本发明的发明目的是为了克服现有技术中的耐用性差,强度低,弹性差,使用寿命短的不足,提供了一种耐用性好,能够提高瞬间抗冲击力,使用寿命长,灵巧性好的冰鞋架及制作方法。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种冰鞋架,包括刀片、设于刀片上的竖向连接板及设于竖向连接板上的支架;所述支架包括鞋底固定板,设于鞋底固定板和竖向连接板之间前支撑柱、后支撑柱,位于前、后支撑柱之间的鞋底固定板上设有向下弧形拱起的弧形实心管,弧形实心管与竖向连接板之间设有连接条;所述刀片呈弧形,包括平直段和位于平直段两端并向上弧形弯曲的弯曲段;刀片上表面上设有贯穿刀片两端之间的镂空钢丝,所述镂空钢丝包括依次连接的若干个钢丝环,每个钢丝环下部位于刀片内,竖向连接板下部设有开口向下的凹槽,钢丝环上部嵌入凹槽顶壁内,凹槽的侧壁与刀片上部相连接。
本发明的冰鞋架的刀片上表面上设有镂空钢丝,能够减轻刀片整体质量,在预型时构成竖向连接板的碳纤维纱料从钢丝环中穿过,从而使竖向连接板与刀片结合更紧密,连接部分刚性更好,成型后的刀片稳定性和耐用性好,能抗高强度的瞬间冲击力,刀片承载力更强,能满足运动员急停,转弯等瞬间冲击时的强度需求,灵活性好。
因此,本发明具有质量轻,灵活性好,稳定性,耐用性好,能抗高强度的瞬间冲击力,承载力更强和使用寿命长的特点。
作为优选,所述前支撑柱、后支撑柱和弧形实心管的横截面的中部均采用密度为0.071-0.075g/cm3环氧树脂发泡料制成。
密度为0.071-0.075g/cm3的环氧树脂发泡料(RIMA)为米白色,密度小,质量轻,易塑型,高剪切强度,断裂韧性,抗疲劳性高,耐冲击力强,延展性及寸尺稳定性好的特点。
环氧树脂发泡料(RIMA)能有效减缓鞋架的强度流失,减小变形,提高抗冲击性能,并能减轻鞋架的质量,增加冰上滑动时的灵巧性。
作为优选,所述连接条的横截面中部采用密度为0.067-0.07g/cm3环氧树脂发泡料(PU)制成。连接条能够对弧形实心管起到一定的支撑作用,并且能够减小鞋架中部受强大的外力作用而出现的变形、断裂等问题。能够减轻滑行运动时产生的震动,使用时比较灵巧,能提高运动时的滑行速度,PU和RIMA相结合,可以在保证使用时的灵巧性前提下,增强鞋架的强度,提高滑动性能。
作为优选,所述鞋底固定板的前部和后部分别设有与弧形实心管两端对应连接的通孔,靠近通孔的固定板呈下端小的喇叭形。
鞋底固定板的表面呈凹凸形,便于冰鞋本体与鞋架整体更好地对接,以增大鞋体与鞋架间的摩擦力,防止鞋架与冰鞋脱落分离,鞋架腰身设计相对于传统鞋架稍矮,便于运动时降低身体重心,减小空气阻力,更加有利于冰面滑行。
作为优选,所述刀片上表面上设有缝隙,钢丝环下部与缝隙焊接连接。
作为优选,所述平直段的长度小于89mm,刀片长度为150mm至200mm。
平直段长度小于89mm,便于滑冰者在冰面上灵活地移动及随时改变滑行方向。
作为优选,刀片的侧边与平直段相垂直,刀片厚度为2cm-4.2cm。
刀片的侧边与平直段相垂直的设置使得冰刀片有棱角,在蹬冰的时候能用上力量。在运动时更利于冰刀片抓冰,更利于球员高速运动时保持身体平衡。
刀片厚度小于通常的冰刀片的结构的设计,使得球员运动时可以加速刀口下的冰溶化成水,溶化的水对冰刀可以起到一定的润滑作用,可以减小运动时的阻力。
一种冰鞋架的制作方法,包括如下步骤:
(8-1)用切割机将厚度为2-3cm,长度为5-15cm,密度为0.071-0.075g/cm3的环氧树脂发泡板,分别切割成与前支撑柱、后支撑柱及弧形实心管的形状相匹配的填充件,并在3个填充件外部分别包裹上若干层碳纤维纱料,构成前支撑柱、后支撑柱及弧形实心管的预制件;
(8-2)用切割机将厚度为2-3cm,长度3-5cm,宽度为1-3cm,密度为0.067-0.07g/cm3的环氧树脂发泡板用切割机切割成与连接条形状相配合的连接条填充件,并在连接条填充件外部包裹上若干层碳纤维纱料,构成连接条的预制件;
碳纤维纱料上均附着有起到粘结作用的树脂。
(8-3)选取长度为15-20cm,宽度为2-4cm的连接用碳纤维纱料,选取长度为15-20cm,宽度为1-3cm的加强用碳纤维纱料;
(8-3-1)连接用碳纤维纱料的长边上设有与镂空钢丝的各个钢丝环相对应的若干个碳纤维纱片,两条长边上的碳纤维纱片交错分布,将一条长边上的各个碳纤维纱片分别穿过各个钢丝环,将加强用碳纤维纱料竖向放置在靠近镂空钢丝的连接用碳纤维纱料上表面上,将镂空钢丝两侧的连接用碳纤维纱料向上拉起并分别与加强用碳纤维纱料的两个表面粘贴在一起;
(8-3-2)在刀片上部和连接用碳纤维纱料的外表面上包裹若干层碳纤维纱料,得到连接为一体的冰刀片;
(8-4)将若干条碳纤维纱料放入预型制具内,预型得到鞋底固定板;
(8-5)将前支撑柱、后支撑柱及弧形实心管的预制件分别与鞋底固定板下表面粘贴连接,在预制件与鞋底固定板的连接部位上包裹上若干层碳纤维纱料;
(8-6)将连接为一体的冰刀片分别与前支撑柱、后支撑柱和连接条的预制件下部粘贴连接,使鞋底板、预制件和冰刀片形成一体式结构,用碳纤维纱料将一体式结构外部进行包裹,并使冰刀片下部外露,形成冰鞋架雏体;
(8-7)将冰鞋架雏体放入成型模具内成型,得到冰鞋架粗胚,成型温度为135-140℃,成型时间为50-70分钟;并利用工具将冰鞋架粗胚上的多余毛边去掉,冰鞋架制作完成。
作为优选,所述步骤(8-4)中的预型制具的预型温度为25-35℃。
作为优选,步骤(8-3-1)中的与镂空钢丝连接部位的连接用碳纤维纱料的外表面上包裹有若干层碳纤维纱料。
在成型模具的加温过程中,碳纤维纱料及环氧树脂发泡材料受热后,树脂流动并预浸预型体,至冷却后形状固化,冰鞋架制作完成。
因此,本发明具有如下有益效果:(1)质量轻,灵活性好,运动时的阻力小;(2)稳定性和耐用性好,能抗高强度的瞬间冲击力,承载力更强;(3)蹬冰时能用上力量,更利于冰刀片抓冰;(4)柔韧性好,弹性足,滑行时速度更快;(5)使用寿命长。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1、图3所示的实施例是包括刀片1、设于刀片上的竖向连接板2及设于竖向连接板上的支架3;支架包括鞋底固定板4,设于鞋底固定板和竖向连接板之间前支撑柱9、后支撑柱10,位于前、后支撑柱之间的鞋底固定板上设有向下弧形拱起的弧形实心管11,弧形实心管与竖向连接板之间设有连接条14;刀片呈弧形,包括平直段5和位于平直段两端并向上弧形弯曲的弯曲段6;刀片上表面上设有贯穿刀片两端之间的镂空钢丝7,镂空钢丝包括依次连接的钢丝环8,每个钢丝环下部位于刀片内,竖向连接板下部设有开口向下的凹槽,钢丝环上部嵌入凹槽顶壁内,凹槽的侧壁与刀片上部相连接。刀片采用钢材料制成。
前支撑柱、后支撑柱和弧形实心管的横截面的中部均采用密度为0.075g/cm3环氧树脂发泡料制成。
连接条的横截面中部采用密度为0.07g/cm3环氧树脂发泡料制成。
鞋底固定板的前部和后部分别设有与弧形实心管两端对应连接的通孔,靠近通孔的固定板呈下端小的喇叭形。
刀片上表面上设有缝隙,钢丝环下部与缝隙焊接连接。平直段的长度小于89mm,刀片长度为200mm。刀片的侧边与平直段相垂直,刀片厚度为3cm。
如图4所示,一种冰鞋架的制作方法,包括如下步骤:
步骤100,用切割机将厚度为3cm,长度为15cm环氧树脂发泡板,分别切割成与前支撑柱、后支撑柱及弧形实心管的形状相匹配的填充件,并在3个填充件外部分别包裹上碳纤维纱料,构成前支撑柱、后支撑柱及弧形实心管的预制件;
步骤200,用切割机将厚度为3cm,长度5cm,宽度为3cm的环氧树脂发泡板用切割机切割成与连接条形状相配合的连接条填充件,并在连接条填充件外部包裹上碳纤维纱料,构成连接条的预制件;
步骤300,如图5所示,选取长度为20cm,宽度为4cm的连接用碳纤维纱料12,选取长度为20cm,宽度为3cm的加强用碳纤维纱料;
步骤301,连接用碳纤维纱料的长边上设有与镂空钢丝的各个钢丝环相对应的碳纤维纱片13,两条长边上的碳纤维纱片交错分布,将一条长边上的各个碳纤维纱片分别穿过各个钢丝环,将加强用碳纤维纱料竖向放置在靠近镂空钢丝的连接用碳纤维纱料上表面上,将镂空钢丝两侧的连接用碳纤维纱料向上拉起并分别与加强用碳纤维纱料的两个表面粘贴在一起;与镂空钢丝连接部位的连接用碳纤维纱料的外表面上包裹有4层碳纤维纱料;
步骤302,在刀片上部和连接用碳纤维纱料的外表面上包裹4层碳纤维纱料,得到连接为一体的冰刀片;
步骤400,将碳纤维纱料放入25℃的预型制具内,预型得到鞋底固定板;
步骤500,将前支撑柱、后支撑柱及弧形实心管的预制件分别与鞋底固定板下表面粘贴连接,在预制件与鞋底固定板的连接部位上包裹上2层碳纤维纱料;
步骤600,将连接为一体的冰刀片分别与前支撑柱、后支撑柱和连接条的预制件下部粘贴连接,使鞋底板、预制件和冰刀片形成一体式结构,用碳纤维纱料将一体式结构外部进行包裹,并使冰刀片下部外露,形成冰鞋架雏体;
步骤700,将冰鞋架雏体放入成型模具内成型,得到冰鞋架粗胚,成型温度为135℃,成型时间为70分钟;并利用工具将冰鞋架粗胚上的多余毛边去掉,冰鞋架制作完成。
应理解,本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。