CN104401437A - 单只管材成型的u形减震叉架腿及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单只管材成型的U形减震叉架腿及其加工方法，该U形减震叉架腿包括由管材一体成型的U形搭接区段、叉腿区段、叉端区段；U形搭接区段位于两个叉腿区段的顶端并将两个叉腿区段相互连接，其从底部至顶部逐渐前倾或后倾弯曲，U形搭接区段的管切面呈C形；两个叉腿区段左右对称且相互平行；两个叉端区段分别位于两个叉腿区段的底端；其通过对单只金属管材进行弯管、冲弧口、切削、挤压、扩管、压扁切口等加工方法一体成型。本发明以单只金属管材加工制成，强度较高，结构轻便，造型美观，外形平整，更加保证产品质量；其加工方法基本不涉及焊接工艺，原材料、工艺、人工成本也大为降低。

Description

单只管材成型的U形减震叉架腿及其加工方法

技术领域

本发明涉及用于自行车的减震架叉腿，具体的说，是涉及一种U形减震叉架腿及其加工方法。

背景技术

自行车及电动自行车因路况大多使用减震架叉。尤其近几年国内外流行的山地自行车，对减震前叉要求越来越高，要求其强度好，刚性高，能够承受野外各种路面的冲击力，降低断裂等情形的发生概率，保证产品使用寿命。

减震前叉由减震叉架腿与上叉组件组装而成，目前行业内厂家所使用的减震架叉腿大致分为两类：一类由铁管、U形铁连接件及铁叉片组合焊接而成，如图1和图2所示；具体为两只预定长度的铁管，其一端加上U型铁连接件焊接，另一端焊接铁叉片作为叉管末端，同时在铁管的后侧焊接一个全通管用于安装闸车线。本类产品的优势在于低价位，但是由于需多位置焊接，造成人工成本高、外观粗糙、强度偏低。另一类为使用铝镁合金原料通过铸造模具一次性铸造而成，如图3和图4所示。本类产品虽然外观较为平整，但是工艺复杂，单一尺寸只能使用单一模具，造成成本较高，同时因铸造件密度低而导致强度低，投入使用后时有发生骑行过程中的断裂情形。

发明内容

本发明要解决的是现有自行车减震架叉外观粗糙、强度偏低、不够轻便、成本较高的技术问题，提供一种单只管材成型的U形减震叉架腿及其加工方法，该减震叉架腿以单只金属管材加工制成，强度较高，结构轻便，造型美观，外形平整，更加保证产品质量；其加工方法基本不涉及焊接工艺，原材料、工艺、人工成本也大为降低。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种单只管材成型的U形减震叉架腿，包括由管材一体成型的U形搭接区段、叉腿区段、叉端区段；

所述U形搭接区段位于两个所述叉腿区段的顶端并将两个所述叉腿区段相互连接，其从底部至顶部逐渐前倾或后倾弯曲，所述U形搭接区段的管切面呈C形；

两个所述叉腿区段左右对称且相互平行；

两个所述叉端区段分别位于两个所述叉腿区段的底端。

其中，所述U形搭接区段由双层管壁构成，该双层管壁由管材偏单侧挤压重叠成型。

其中，所述U形搭接区段由单层管壁构成。

进一步地，所述U形搭接区段的管壁厚度为0.5～5.0mm。

进一步地，所述U形搭接区段沿其U形对称线设置有凸槽或凹槽。

进一步地，其中至少一个所述叉腿区段后侧设置有由其管壁挤压成型的导线槽道，所述导线槽道为直管状且与所述叉腿区段的主体部分相通。

当所述U形搭接区段由双层管壁构成时：

一种单只管材成型的U形减震叉架腿的加工方法，包括如下步骤：

(1)将预定长度的金属管材由中间位置进行第一次弯管加工，形成U形顶端区段和相互平行的两个叉腿区段；

(2)将所述U形顶端区段进行第二次弯管加工，使其由底部至顶部逐渐前倾或后倾弯曲；

(3)在弯曲后的所述U形顶端区段相接于所述叉腿区段的两个位置处冲弧口；当所述U形顶端区前倾弯曲时，所述弧口位于其后侧；当所述U形顶端区后倾弯曲时，所述弧口位于其前侧；

(4)将所述U形顶端区段由所述弧口以上的部分向其倾斜弯曲的方向单侧挤压，使其一半管壁与另一半管壁贴紧，形成由两层管壁相重叠的C形管切面的U形搭接区段；

(5)将所述叉腿区段按照设计造型进行加工；

(6)将所述叉腿区段底端按照设计造型进行加工，形成叉端区段。

当所述U形搭接区段由单层管壁构成时：

一种单只管材成型的U形减震叉架腿的加工方法，包括如下步骤：

(1)将预定长度的金属管材由中间位置进行第一次弯管加工，形成U形顶端区段和相互平行的两个叉腿区段；

(2)将所述U形顶端区段沿纵向切削掉部分管体，使其管切面呈C形；

(3)将切削后的所述U形顶端区段进行压弯加工，使其由底部至顶部逐渐前倾或后倾弯曲；

(4)将所述叉腿区段按照设计造型进行加工；

(5)将所述叉腿区段底端按照设计造型进行加工，形成叉端区段。

进一步地，所述U形搭接区段沿其U形对称线挤压出凸槽或凹槽。

进一步地，在其中至少一个所述叉腿区段后侧挤压出直管状的凸起，形成导线槽道。

本发明的有益效果是：

(一)本发明利用金属管材经由一系列加工形成减震叉架腿，一体成型，省去焊接缝，外观平整、强度较好、安全性高；其中由管材偏单侧挤压重叠所形成双层管壁的U形搭接区段具有超高强度；而由管材切削所形成单层管壁的U形搭接区段既能够保证强度，又可以减轻重量，尤其是采用镁铝等轻合金金属管材进行加工可使产品更加轻量化。

(二)本发明的主要成型过程不涉及焊接工艺，可避免因焊接加工误差造成的变形偏移、焊接不牢固、表面粗糙等问题，有效提升产品质量，美化外观。

(三)本发明可以利用管材长度变换加工不同尺寸，相对于一个尺寸一个铸造模具的铸造成型产品，成本大为降低，同时避免铸造件密度低的缺陷，增加了产品的强度以及安全性。

(四)本发明由单只管材成型，有效运用管料，减少废料，低碳环保，降低制造成本。

(五)本发明可运用任意管切面的金属管材进行加工，其造型可依消费者所需作多元变化。

附图说明

图1是现有技术中的铁管焊接式减震前叉装置的正面视图；

图2是现有技术中的铁管焊接式减震前叉装置的侧面视图；

图3是现有技术中的铝镁合金铸造式减震前叉装置的正面视图；

图4是现有技术中的铝镁合金铸造式减震前叉装置的侧面视图；

图5是实施例1所提供单只管材成型的U形减震叉架腿的正面视图；

图6是实施例1所提供单只管材成型的U形减震叉架腿的侧面视图，其中U形搭接区段前倾弯曲；

图7是实施例1所提供单只管材成型的U形减震叉架腿的侧面视图，其中U形搭接区段后倾弯曲；

图8是实施例1所提供单只管材成型的U形减震叉架腿的加工方法流程示意图；

图9是实施例1所提供加工方法中作为原材料的单只管材的结构示意图；

图10是实施例1所提供加工方法中第一次弯管加工后成品的正面视图；

图11是实施例1所提供加工方法中第一次弯管加工后成品的侧面视图；

图12是实施例1所提供加工方法中第二次弯管加工后成品的正面视图；

图13是实施例1所提供加工方法中第二次弯管加工后成品的侧面视图；

图14是实施例1所提供加工方法中冲弧口加工后成品的正面视图；

图15是实施例1所提供加工方法中冲弧口加工后成品的侧面视图；

图16是实施例1所提供加工方法中挤压成型加工后成品的正面视图；

图17是实施例1所提供加工方法中挤压成型加工后成品的侧面视图；

图18是实施例1所提供加工方法中扩管加工后成品的正面视图；

图19是实施例1所提供加工方法中扩管加工后成品的侧面视图；

图20是实施例1所提供加工方法中第三次弯管加工后成品的正面视图；

图21是实施例1所提供加工方法中第三次弯管加工后成品的侧面视图；

图22是实施例1所提供的减震叉架腿组成减震前叉装置的正面视图；

图23是实施例1所提供的减震叉架腿组成减震前叉装置的侧面视图，其中U形搭接区段前倾弯曲；

图24是实施例1所提供的减震叉架腿组成减震前叉装置的侧面视图，其中U形搭接区段后倾弯曲；

图25是实施例2所提供单只管材成型的U形减震叉架腿的正面视图；

图26是实施例2所提供单只管材成型的U形减震叉架腿的侧面视图，其中U形搭接区段前倾弯曲；

图27是实施例2所提供单只管材成型的U形减震叉架腿的侧面视图，其中U形搭接区段后倾弯曲；

图28是实施例2所提供单只管材成型的U形减震叉架腿的加工方法流程示意图；

图29是实施例2所提供加工方法中作为原材料的单只管材的结构示意图；

图30是实施例2所提供加工方法中弯管加工后成品的正面视图；

图31是实施例2所提供加工方法中弯管加工后成品的侧面视图；

图32是实施例2所提供加工方法中切削加工后成品的正面视图；

图33是实施例2所提供加工方法中切削加工后成品的侧面视图；

图34是实施例2所提供加工方法中压弯加工后成品的正面视图；

图35是实施例2所提供加工方法中压弯加工后成品的侧面视图；

图36是实施例2所提供加工方法中第一种切面整形后的管切面图；

图37是实施例2所提供加工方法中第二种切面整形后的管切面图；

图38是实施例2所提供加工方法中扩管加工后成品的正面视图；

图39是实施例2所提供加工方法中扩管加工后成品的侧面视图；

图40是实施例2所提供加工方法中第二次弯管加工后成品的正面视图；

图41是实施例2所提供加工方法中第二次弯管加工后成品的侧面视图；

图42是实施例2所提供的减震叉架腿组成减震前叉装置的正面视图；

图43是实施例2所提供的减震叉架腿组成减震前叉装置的侧面视图，其中U形搭接区段前倾弯曲；

图44是实施例2所提供的减震叉架腿组成减震前叉装置的侧面视图，其中U形搭接区段后倾弯曲。

图中：1、U形搭接区段；2、扩径部；3、叉腿区段；4、叉端区段；5、U形顶端区段；6、导线槽道；7、弧口。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例1

如图5至图7所示，本实施例1公开了一种单只管材成型的U形减震叉架腿，主要包括一个U形搭接区段1、两个叉腿区段3、两个叉端区段4，U形搭接区段1、叉腿区段3、叉端区段4是由管材一体成型的。

U形搭接区段1位于两个叉腿区段3的顶端并将两个它们相互连接。U形搭接区段1从底部至顶部以一定的弧度逐渐前倾弯曲，如图6所示；或者U形搭接区段1从底部至顶部以一定的弧度逐渐后倾弯曲，如图7所示。需要说明的是，在本申请文件中提到的“前”、“后”方向是以自行车或电动自行车的前后方向为基准的。U形搭接区段1与两个叉腿区段3相连接的位置设置有弧口7，弧口7以上的U形搭接区段1由管材偏单侧挤压重叠呈C形切面，因此为双层管壁。

U形搭接区段1用以固定车前轮的挡泥板，同时提高减震叉架腿的强度。U形搭接区段1为双层管材壁厚，相比传统焊接式结构大大增加了减震叉架腿的整体强度，显著降低叉腿区段3在运输和使用过程中发生变形的几率。

两个叉腿区段3均为直管结构，相互平行且相互对称。两个叉腿区段3相接于U形搭接区段1的部分为扩径部2，该扩径部2用于成品组装时压入润滑轴套，以利于减震。其中一个叉腿区段3在其扩径部2后侧设置有用于固定刹车线的导线槽道6，一般与传统一致，设置在左侧的叉腿区段3上。导线槽道6由叉腿区段3的管壁直接挤压成直管状，因此与叉腿区段3的主体部分相通，如图17所示；这样可以省去焊接工艺，连接更为牢固，表面光滑且不易变形。

两个叉端区段4分别位于两个叉腿区段3的底端，叉端区段4具有一定的弯度且成扁状，以便按照常规方式与车前轮组装。叉端区段4的最低端具有切口，该切口用于通过螺栓与车前轮轴芯处连接固定。

如图8所示，实施例1的U形减震叉架腿是通过依序对单只金属管材进行第一次弯管、第二次弯管、冲弧口、挤压成型、扩管、第三次弯管、压扁切口的加工方法制成。下面以U形搭接区段1前倾弯曲的U形减震叉架腿为例，详述具体操作步骤如下：

如图9所示，准备一根预定长度的金属圆管，该金属圆管还可以由圆管、椭圆形管、矩形管、D形管、三角形管等代替。

如图10和图11所示，将预定长度的金属管材由其长度方向的中间位置折弯，即第一次弯管加工，形成U形顶端区段5和两个叉腿区段3。U形顶端区段5将两个叉腿区段3连接在一起，两个叉腿区段3相互平行且相互对称。

如图12和图13所示，将U形顶端区段5进行第二次弯管加工，使其由底部至顶部以一定的弧度逐渐前倾弯曲。

如图14和图15所示，在弯曲后的U形顶端区段5与叉腿区段3相接的两个位置处的后侧冲弧口7。

如图16和图17所示，采用油压成型机器将已经冲好弧口7的U形顶端区段5由弧口7以上的部分向前偏单侧挤压，使其后半管壁与前半管壁贴紧，从而形成具有两层管壁相重叠且为C形切面的U形搭接区段1。

如图18和图19所示，将两个叉腿区段3相接于U形搭接区段1的部分，按照设计的预定造型采用油压成型机器进行扩管加工，分别形成两个扩径部2。同时，采用油压成型机器在其中一个叉腿区段3的扩径部2后侧挤压出直管状的凸起，形成导线槽道6。该导线槽道6的加工省去焊接工艺，一次成型。

如图20和图21所示，将两个叉腿区段3的底端按照所设计预定造型的弧度进行第三次弯管加工。

最后，将两个叉腿区段3第三次弯管加工后的部分按照设计的预定造型进行压扁切口加工，形成叉端区段4，形成如图5至图7所示的最终成品。

如图22至图24所示，将制作完成的U形减震叉架腿与上叉组件组装在一起，即可形成减震前叉装置。本实施例1的主要成型过程不涉及焊接工艺，具有一体化的结构，外观平整美观，两层管壁相重叠的U形搭接区段1结构和避免低密度铸造增加了产品强度，产品质量显著提高，同时原材料、工艺、人工成本也大为降低。

实施例2

如图25至图27所示，本实施例公开了一种单只管材成型的U形减震叉架腿，主要包括一个U形搭接区段1、两个叉腿区段3、两个叉端区段4，U形搭接区段1、叉腿区段3、叉端区段4是由管材一体成型的，管材的管壁厚度为0.5～5.0mm。

U形搭接区段1位于两个叉腿区段3的顶端并将两个它们相互连接。U形搭接区段1从底部至顶部以一定的弧度逐渐前倾弯曲，如图26所示；或者U形搭接区段1从底部至顶部以一定的弧度逐渐后倾弯曲，如图27所示。U形搭接区段1由管材纵向切削掉一部分，因此其具有由单层管壁构成的C形管切面。

U形搭接区段1沿其U形对称线还可以设置有凸槽或凹槽，凸槽或凹槽可以起到类似加强筋的作用，进一步增加减震叉架腿的整体强度，降低叉腿区段3在运输和使用过程中发生变形的几率。

U形搭接区段1用以固定车前轮的挡泥板，同时提高减震叉架腿的强度。U形搭接区段1为单层管材壁厚，相比传统焊接式结构既能够保证减震叉架腿的整体强度，又使得重量减轻，使减震叉架腿更加轻便。

两个叉腿区段3均为直管结构，相互平行且相互对称。两个叉腿区段3相接于U形搭接区段1的部分为扩径部2，该扩径部2用于成品组装时压入润滑轴套，以利于减震。还可以其中一个叉腿区段3在其扩径部2后侧设置用于固定刹车线的导线槽道6，一般与传统一致，设置在左侧的叉腿区段3上。导线槽道6由叉腿区段3的管壁直接挤压成直管状，因此与叉腿区段3的主体部分相通，这样可以省去焊接工艺，连接更为牢固，表面光滑且不易变形。

两个叉端区段4分别位于两个叉腿区段3的底端，叉端区段4具有一定的弯度且成扁状，以便按照常规方式与车前轮组装。叉端区段4的最底端具有切口，该切口用于通过螺栓与车前轮轴芯处连接固定。

如图28所示，实施例2的U形减震叉架腿是通过依序对单只金属管材进行第一次弯管、切削、压弯、扩管、切面整形、第二次弯管、压扁切口的加工方法制成。下面以U形搭接区段1前倾弯曲的U形减震叉架腿为例，详述具体操作步骤如下：

如图29所示，准备一根预定长度的金属圆管，该金属圆管还可以由圆管、椭圆形管、矩形管、D形管、三角形管等代替，管壁厚度为0.5～5.0mm范围内。

如图30和图31所示，将预定长度的金属管材由其长度方向的中间位置折弯，即第一次弯管加工，形成U形顶端区段5和两个叉腿区段3。U形顶端区段5将两个叉腿区段3连接在一起，两个叉腿区段3相互平行且相互对称。

如图32和图33所示，将U形顶端区段5沿纵向的U形对称线切削掉一半管体，切削后其管切面呈C形。

如图34和图35所示，将切削后的U形顶端区段5进行压弯加工，使其由底部至顶部以一定的弧度逐渐前倾弯曲。

此时，可以将U形顶端区段5沿其U形对称线挤压出凸槽，加工后的管切面如图36所示；或挤压出凹槽，加工后的管切面如图37所示。

如图38和图39所示，将两个叉腿区段3相接于U形搭接区段1的部分，按照设计的预定造型采用油压成型机器进行扩管加工，分别形成两个扩径部2。同时，采用油压成型机器在其中一个叉腿区段3的扩径部2后侧挤压出直管状的凸起，形成导线槽道6。该导线槽道6的加工省去焊接工艺，一次成型。

如图40和图41所示，将两个叉腿区段3的底端按照所设计预定造型的弧度进行第三次弯管加工。

最后，将两个叉腿区段3第三次弯管加工后的部分按照设计的预定造型进行压扁切口加工，形成叉端区段4，形成如图25至图27所示的最终成品。

如图42至图44所示，将制作完成的U形减震叉架腿与上叉组件组装在一起，即可形成减震前叉装置。本发明的主要成型过程不涉及焊接工艺，具有一体化的结构，外观平整美观，结构轻便，避免低密度铸造增加了产品强度，产品质量显著提高，同时原材料、工艺、人工成本也大为降低。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单只管材成型的U形减震叉架腿，其特征在于，包括由管材一体成型的U形搭接区段、叉腿区段、叉端区段；

所述U形搭接区段位于两个所述叉腿区段的顶端并将两个所述叉腿区段相互连接，其从底部至顶部逐渐前倾或后倾弯曲，所述U形搭接区段的管切面呈C形；

两个所述叉腿区段左右对称且相互平行；

两个所述叉端区段分别位于两个所述叉腿区段的底端。

2.根据权利要求1所述的一种单只管材成型的U形减震叉架腿，其特征在于，所述U形搭接区段由双层管壁构成，该双层管壁由管材偏单侧挤压重叠成型。

3.根据权利要求1所述的一种单只管材成型的U形减震叉架腿，其特征在于，所述U形搭接区段由单层管壁构成。

4.根据权利要求3所述的一种单只管材成型的U形减震叉架腿，其特征在于，所述U形搭接区段的管壁厚度为0.5～5.0mm。

5.根据权利要求1所述的一种单只管材成型的U形减震叉架腿，其特征在于，所述U形搭接区段沿其U形对称线设置有凸槽或凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种单只管材成型的U形减震叉架腿，其特征在于，其中至少一个所述叉腿区段后侧设置有由其管壁挤压成型的导线槽道，所述导线槽道为直管状且与所述叉腿区段的主体部分相通。

7.一种如权利要求2所述单只管材成型的U形减震叉架腿的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将预定长度的金属管材由中间位置进行第一次弯管加工，形成U形顶端区段和相互平行的两个叉腿区段；

(2)将所述U形顶端区段进行第二次弯管加工，使其由底部至顶部逐渐前倾或后倾弯曲；

(3)在弯曲后的所述U形顶端区段相接于所述叉腿区段的两个位置处冲弧口；当所述U形顶端区前倾弯曲时，所述弧口位于其后侧；当所述U形顶端区后倾弯曲时，所述弧口位于其前侧；

(4)将所述U形顶端区段由所述弧口以上的部分向其倾斜弯曲的方向单侧挤压，使其一半管壁与另一半管壁贴紧，形成由两层管壁相重叠的C形管切面的U形搭接区段；

(5)将所述叉腿区段按照设计造型进行加工；

(6)将所述叉腿区段底端按照设计造型进行加工，形成叉端区段。

8.一种如权利要求3所述单只管材成型的U形减震叉架腿的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将预定长度的金属管材由中间位置进行第一次弯管加工，形成U形顶端区段和相互平行的两个叉腿区段；

(2)将所述U形顶端区段沿纵向切削掉部分管体，使其管切面呈C形；

(3)将切削后的所述U形顶端区段进行压弯加工，使其由底部至顶部逐渐前倾或后倾弯曲；

(4)将所述叉腿区段按照设计造型进行加工；

(5)将所述叉腿区段底端按照设计造型进行加工，形成叉端区段。

9.根据权利要求7或8所述的一种单只管材成型的U形减震叉架腿的加工方法，其特征在于，所述U形搭接区段沿其U形对称线挤压出凸槽或凹槽。

10.根据权利要求7或8所述的一种单只管材成型的U形减震叉架腿的加工方法，其特征在于，在其中至少一个所述叉腿区段后侧挤压出直管状的凸起，形成导线槽道。