CN109572902A - 一种电动自行车车架的制作方法及车架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动自行车车架的制作方法及车架，所述制作方法包括：前管、上管、中管、下管及后叉下料并加工成型；电机座下料并加工成型；电动自行车车架的等离子焊接：通过等离子焊接的方式将所述前管、上管、中管、下管、后叉及电机座焊接为一整体，从而形成电动自行车车架。本发明的电动自行车车架的制作方法简化了车架焊接的工艺流程、焊接效率高且焊接后的结构变形小、美观且品质稳定，由该制作方法制成的电动自行车车架具有美观、高硬度高韧度及抗压抗拉的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电动自行车技术领域，尤其涉及一种电动自行车车架的制作方法及车架。
背景技术
现有生产技术中，铝合金车架的各个部件及配件的焊接方式是TIG焊(非熔化极惰性气体钨极保护焊)或者MIG人工焊接(熔化极惰性气体保护焊)，焊接过程中需要填料很多，每焊接一次位置都要预留焊接起始点及收尾点，焊接完之后还需要借助很多治具校正产品进行多次研磨平顺，不仅过程复杂、焊接速度慢，而且在研磨后的结构不稳定，容易变形。因此现有的焊接方式存在着焊接工艺复杂、速度慢，而且焊接结构不稳定、容易变形的不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种电动自行车车架焊接工艺简单且焊接后的结构变形小、品质稳定的制作方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种电动自行车车架的制作方法，包括以下步骤：
S100，前管、上管、中管、下管及后叉下料并加工成型；
S200，电机座下料并加工成型；
S300，电动自行车车架的等离子焊接：通过等离子焊接的方式将所述前管、上管、中管、下管、后叉及电机座焊接为一整体，从而形成电动自行车车架。
其中，所述前管、上管、中管、下管及后叉下料并加工成型的具体步骤包括：
S101，管件下料：取原材料并将管件料成所需要的尺寸规格；
S102，皮膜皂化：把管件放入润滑剂中浸泡3分钟提起，使管件内外表面附有润滑剂；
S103，芯轴抽管：用抽管机及配套的芯轴穿入管件内部，通过拉伸使管件壁厚匀称；
S104，退火：利用热处理炉，做退火处理，把管件硬度变低；
S105，打斜：用打斜机将管件打斜，改变管件不同位置的外径周长大小；
S106，回火：利用热处理炉，做回火处理，减少降低管件的硬度；
S107，皮膜皂化：把管件放入润滑剂中浸泡3分钟提起，使管件内外表面附有润滑剂；
S108，预成型：通过预成型加工改变管件的外型，使外形与成型模相匹配；
S109，整型：把预成型后的产品再整型，把整形后的产品与成型模高度相匹配；
S110，液压成型：用成型模具液压成型，成型过程中控制液压压力及模具相对应滑块的尺寸；
S111，裁剪：把多余的两端尾料切除，预留成型后的最终尺寸；
S112，数控机床加工：管件液压完成后，用数控机床加工管件充电座沉孔及相对位置，去除多余的边料；
S113，研磨抛光：数控机床加工完成，管件表面进行砂轮抛光，去毛刺获得成品。
其中，所述电机座下料并加工成型的具体步骤包括：
S201，板材下料：原材料取材，利用冲床将铝板下料成所需要的两块电机座毛料；
S202，振动：把两块电机座毛料振动去毛边，振动时间1小时，进而变成两块电机座胚料；
S203，锻造：把两块电机座胚料用模具通过锻机锻造及加温锻压成型；
S204，退火：利用热处理炉，做退火处理，将产品硬度变软；
S205，切边：产品热处理后，用冲床切除边料；
S206，整型：通过用模具及锻机进行整型；
S207，热处理：利用热处理增强产品硬度；
S208，振动：振动去除切边后产生的毛刺；
S209，数控机床加工：精加工孔相对位置及两片配合端面；
S210，研磨抛光：去分模边线及利角；
S211，焊接：把两块电机座胚料用夹具固定，用等离子焊接方式焊接。
其中，所述电动自行车车架的等离子焊接包括：
S301，上管的一端面与中管的柱面进行等离子焊接，另一端面与所述前管的柱面进行等离子焊接；
S302，后叉的一端面与中管的柱面进行等离子焊接，另一端面与电机座的柱面进行等离子焊接；
S303，下管的一端面与电机座进行等离子焊接，另一端面与前管的柱面、上管的柱面进行等离子焊接；
S304，中管的一端面与电机座的柱面进行等离子焊接。
其中，所述后叉包括后上叉与后下叉，所述后上叉与后下叉之间设有连接部，所述电动自行车车架的等离子焊接还包括：
S3021，后上叉与所述连接部的一端进行等离子焊接；
S3022，后下叉与所述连接部的另一端进行等离子焊接。
其中，所述电动自行车车架的等离子焊接采用机械手自动焊接成型。
本发明实施例还提出一种电动自行车车架，包括使用上述制作方法制作成型的前管、上管、中管、下管、后上叉、后下叉及电机座，所述电机座连接所述下管、中管及后下叉；
所述上管的一端与中管的端面以等离子焊接的方式连接，另一端与所述前管的端面以等离子焊接的方式连接；
所述后上叉的一端与所述连接部的一端以等离子焊接的方式连接，另一端与中管的端面以等离子焊接的方式连接；
所述后下叉的一端与所述连接部的另一端以等离子焊接的方式连接，另一端与所述电机座的端面以等离子焊接的方式连接；
所述下管的一端与所述电机座以等离子焊接的方式连接，另一端与前管的端面、上管的端面以等离子焊接的方式连接；
所述中管的一端与所述电机座的端面以等离子焊接的方式连接。
其中，所述电机座设有第一连接口，所述下管设有第二连接口，所述第一连接口与所述第二连接口以等离子焊接的方式焊接连接。
其中，所述电动自行车车架还包括配件，所述配件包括两管件及连杆片，所述两管件包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分以等离子焊接的方式焊接连接，所述连杆片包括第三部分和第四部分，所述第三部分和第四部分以等离子焊接的方式焊接连接。
其中，所述电动自行车车架的材料为铝合金。
本发明的电动自行车车架，通过分别制作前管、中管、上管、下管、后叉及电机座，然后把各个部件通过等离子焊接的方式焊接以组成电动自行车车架，简化了车架焊接的工艺流程且焊接后的结构变形小、美观且品质稳定。
附图说明
图1是本发明电动自行车车架的制作方法的流程示意图；
图2是本发明前管、上管、中管、下管及后叉制作方法的流程示意图；
图3是本发明电机座制作方法的流程示意图；
图4是本发明电动自行车车架制作方法的流程示意图；
图5是本发明后上叉与后下叉等离子焊接的流程示意图；
图6是本发明电动自行车车架的结构示意图；
图7是本发明连杆片的结构示意图；
图8是本发明两管件的分解图；
附图标号说明：
100-电动自行车车架，10-前管，20-上管，30-中管，40-下管，50-后叉，51-后上叉，52-后下叉，60-电机座，70-连接部，80-连杆片，81-第三部分，82- 第四部分，90-两管件，91-第一部分，92-第二部分。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
请参考图1至图5，本发明提供了一种电动自行车车架100的制作方法，包括以下步骤：
S100，前管10、上管20、中管30、下管40及后叉50下料并加工成型；
S200，电机座60下料并加工成型；
S300，电动自行车车架100的等离子焊接：通过等离子焊接的方式将所述前管10、上管20、中管30、下管40、后叉50及电机座60焊接为一整体，从而形成电动自行车车架100。
本发明的电动自行车车架100的制作方法，通过分别制作前管10、中管20、上管30、下管40、后叉50及电机座60，然后把各个部件通过等离子焊接的方式焊接以组成电动自行车车架100，简化了电动自行车车架100焊接的工艺流程且焊接后的结构变形小、美观且品质稳定。
由于等离子焊接的能量密度大、集中，焊接管件的热影响区小，故焊接时能把两件不同管件的焊接面溶为一体，并只需要一次焊接成型，不需要焊接后进行多次研磨平顺，因此焊接后的车架结构外观平顺美观，焊接过程简单且变形小。另外，等离子焊的电弧穿透力强，具有小孔效应，焊接时可不开坡口，可以节约大量焊丝，因此可以节省成本。通过小孔效应，正面施焊时可获得良好的单面焊双面成形，焊接效率更高，可达TIG焊的2-7倍，避免了每焊接一次位置都要预留焊接起始点及收尾点的麻烦。
请继续参考图2，所述前管10、上管20、中管30、下管40及后叉50下料并加工成型的具体步骤包括：
S101，管件下料：取原材料并将管件料成所需要的尺寸规格；
S102，皮膜皂化：先行调配润滑剂，按照水与润滑剂比例1:3配好，然后加温到75～85度，把管件放入润滑剂中浸泡3分钟提起，使管件内外表面附有润滑剂，便于管件在延伸拉长时不会产生断裂及拉伤内表面；
S103，芯轴抽管：用抽管机及配套的芯轴穿入管件内部，通过拉伸使管件壁厚匀称；
S104，退火：利用热处理炉，做退火处理，把管件硬度变低，便于下一工序打斜时不断裂、不产生表面拉伤；
S105，打斜：用打斜机将管件打斜，改变管件不同位置的外径周长大小，满足管件外观造形不同所需要的用料；
S106，回火：利用热处理炉，做回火处理，温度为500度，时间为4小时，减少降低管件的硬度，防止后工序产生断裂或拉伤问题；
S107，皮膜皂化：先行调配润滑剂，按照水与润滑剂比例1:3配好，然后加温到75～85度，把管件放入润滑剂中浸泡3分钟提起，使管件内外表面附有润滑剂，便于管件在延伸拉长时不会产生断裂及拉伤内表面；
S108，预成型：通过预成型加工改变管件的外型，使外形与成型模相匹配；
S109，整型：把预成型后的产品再整型，把整形后的产品与成型模高度相匹配；
S110，液压成型：用成型模具液压成型，成型过程中控制液压压力及模具相对应滑块的尺寸；
S111，裁剪：把多余的两端尾料切除，预留成型后的最终尺寸；
S112，数控机床加工：管件液压完成后，用数控机床加工管件充电座沉孔及相对位置，去除多余的边料；
S113，研磨抛光：数控机床加工完成，管件表面进行砂轮抛光，去毛刺获得成品。
经过上述工序可获得前管10、上管20、中管30、下管40及后叉50的成品，便于下面工序的操作。
请继续参考图3，所述电机座60下料并加工成型的具体步骤包括：
S201，板材下料：原材料取材，利用冲床将铝板下料成所需要的两块电机座毛料；
S202，振动：把两块电机座毛料振动去毛边，振动时间1小时，进而变成两块电机座胚料；
S203，锻造：把两块电机座胚料用模具通过锻机锻造及加温锻压成型；
S204，退火：利用热处理炉，做退火处理，将产品硬度变软，便于后续工序做准备；
S205，切边：产品热处理后，用冲床切除边料；
S206，整型：通过用模具及锻机进行整型；
S207，热处理：利用热处理增强产品硬度；
S208，振动：振动去除切边后产生的毛刺；
S209，数控机床加工：精加工孔相对位置及两片配合端面；
S210，研磨抛光：去分模边线及利角；
S211，焊接：把两块电机座胚料用夹具固定，用等离子焊接方式焊接。
经过上述工序可获得电机座60的成品，电机座60的制作过程不仅简单、焊接速度快，而且外表平顺美观，提高了生产效率。
请继续参考图4，所述电动自行车车架100的等离子焊接包括：
S301，上管20的一端面与中管30的柱面进行等离子焊接，另一端面与所述前管10的柱面进行等离子焊接；
S302，后叉50的一端面与中管30的柱面进行等离子焊接，另一端与面电机座60的柱面进行等离子焊接；
S303，下管40的一端面与电机座60进行等离子焊接，另一端面与前管10 的柱面、上管20的柱面进行等离子焊接；
S304，中管30的一端面与电机座60的柱面进行等离子焊接。
经过上述各个部件的等离子焊接后，形成电动自行车车架100，该电动自行车车架100的结构变形小、外观平顺美观。
请参考图5和图6，所述后叉50包括后上叉51与后下叉52，所述后上叉51与后下叉52之间设有连接部70，所述电动自行车车架100的等离子焊接还包括：
S3021，后上叉51与所述连接部70的一端进行等离子焊接；
S3022，后下叉52与所述连接部70的另一端进行等离子焊接。
所述连接部70的设置能够起到所述后上叉51与后下叉52的过渡连接，便于后上叉51与后下叉52进行等离子焊接。
进一步，所述电动自行车车架100的等离子焊接采用机械手自动焊接成型，使用机械手进行配合自动焊接，能够保持电动自行车车架100焊接的稳定性，提高焊接效率并实现产业转型升级，降低人力与物力成本，更好的提升产能与品质。
请参考图6，本发明实施例还提出一种电动自行车车架100，包括使用上述制作方法制作成型的前管10、上管20、中管30、下管40、后上叉51、后下叉52 及电机座60，所述电机座60连接所述下管40、中管30及后下叉52；
所述上管20的一端面与中管30的柱面以等离子焊接的方式连接，另一端面与所述前管10的柱面以等离子焊接的方式连接；
所述后上叉51的一端面与所述连接部70的一端面以等离子焊接的方式连接，另一端面与中管30的柱面以等离子焊接的方式连接；
所述后下叉52的一端面与所述连接部70的另一端面以等离子焊接的方式连接，另一端面与所述电机座60的柱面以等离子焊接的方式连接；
所述下管40的一端面与所述电机座60以等离子焊接的方式连接，另一端面与前管10的柱面、上管20的柱面以等离子焊接的方式连接；
所述中管30的一端面与所述电机座60的柱面以等离子焊接的方式连接。
本发明的电动自行车车架100通过等离子焊接成型，车架结构变形小、硬度高且平顺美观。
进一步，所述电机座60设有第一连接口(未示出)，所述下管40设有第二连接口(未示出)，所述第一连接口与所述第二连接口以等离子焊接的方式焊接连接，便于所述电机座60与所述下管40形成中空的通道，便于走线。
请参考图7和图8，所述电动自行车车架100还包括配件，所述配件包括两管件90及连杆片80，所述管件90包括第一部分91和第二部分92，所述第一部分 91和第二部分92以等离子焊接的方式焊接连接，所述连杆片80包括第三部分81 和第四部分82，所述第三部分81和第四部分82以等离子焊接的方式焊接连接。
优选地，所述电动自行车车架100的材料为铝合金，通过等离子焊接技术可改善铝合金焊接结构，使电动自行车车架100具有高硬度、高韧度及抗压抗拉的特点，提升了电动自行车车架100结构的强度，增加安全性能及延长使用寿命。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种电动自行车车架的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100，前管、上管、中管、下管及后叉下料并加工成型；
S200，电机座下料并加工成型；
S300，电动自行车车架的等离子焊接：通过等离子焊接的方式将所述前管、上管、中管、下管、后叉及电机座焊接为一整体，从而形成电动自行车车架。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述前管、上管、中管、下管及后叉下料并加工成型的具体步骤包括：
S101，管件下料：取原材料并将管件料成所需要的尺寸规格；
S102，皮膜皂化：把管件放入润滑剂中浸泡3分钟提起，使管件内外表面附有润滑剂；
S103，芯轴抽管：用抽管机及配套的芯轴穿入管件内部，通过拉伸使管件壁厚匀称；
S104，退火：利用热处理炉，做退火处理，把管件硬度变低；
S105，打斜：用打斜机将管件打斜，改变管件不同位置的外径周长大小；
S106，回火：利用热处理炉，做回火处理，减少降低管件的硬度；
S107，皮膜皂化：把管件放入润滑剂中浸泡3分钟提起，使管件内外表面附有润滑剂；
S108，预成型：通过预成型加工改变管件的外型，使外形与成型模相匹配；
S109，整型：把预成型后的产品再整型，把整形后的产品与成型模高度相匹配；
S110，液压成型：用成型模具液压成型，成型过程中控制液压压力及模具相对应滑块的尺寸；
S111，裁剪：把多余的两端尾料切除，预留成型后的最终尺寸；
S112，数控机床加工：管件液压完成后，用数控机床加工管件充电座沉孔及相对位置，去除多余的边料；
S113，研磨抛光：数控机床加工完成，管件表面进行砂轮抛光，去毛刺获得成品。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述电机座下料并加工成型的具体步骤包括：
S201，板材下料：原材料取材，利用冲床将铝板下料成所需要的两块电机座毛料；
S202，振动：把两块电机座毛料振动去毛边，振动时间1小时，进而变成两块电机座胚料；
S203，锻造：把两块电机座胚料用模具通过锻机锻造及加温锻压成型；
S204，退火：利用热处理炉，做退火处理，将产品硬度变软；
S205，切边：产品热处理后，用冲床切除边料；
S206，整型：通过用模具及锻机进行整型；
S207，热处理：利用热处理增强产品硬度；
S208，振动：振动去除切边后产生的毛刺；
S209，数控机床加工：精加工孔相对位置及两片配合端面；
S210，研磨抛光：去分模边线及利角；
S211，焊接：把两块电机座胚料用夹具固定，用等离子焊接方式焊接。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述电动自行车车架的等离子焊接包括：
S301，上管的一端面与中管的柱面进行等离子焊接，另一端面与所述前管的柱面进行等离子焊接；
S302，后叉的一端面与中管的柱面进行等离子焊接，另一端面与电机座的柱面进行等离子焊接；
S303，下管的一端面与电机座进行等离子焊接，另一端面与前管的柱面、上管的柱面进行等离子焊接；
S304，中管的一端面与电机座的柱面进行等离子焊接。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述后叉包括后上叉与后下叉，所述后上叉与后下叉之间设有连接部，所述电动自行车车架的等离子焊接还包括：
S3021，后上叉与所述连接部的一端进行等离子焊接；
S3022，后下叉与所述连接部的另一端进行等离子焊接。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述电动自行车车架的等离子焊接采用机械手自动焊接成型。
7.一种电动自行车车架，其特征在于，包括使用上述权利要求1-6任一项所述的制作方法制作成型的前管、上管、中管、下管、后上叉、后下叉及电机座，所述电机座连接所述下管、中管及后下叉；
所述上管的一端面与中管的柱面以等离子焊接的方式连接，另一端面与所述前管的柱面以等离子焊接的方式连接；
所述后上叉的一端面与所述连接部的一端面以等离子焊接的方式连接，另一端面与中管的柱面以等离子焊接的方式连接；
所述后下叉的一端面与所述连接部的另一端面以等离子焊接的方式连接，另一端面与所述电机座的柱面以等离子焊接的方式连接；
所述下管的一端面与所述电机座以等离子焊接的方式连接，另一端面与前管的柱面、上管的柱面以等离子焊接的方式连接；
所述中管的一端面与所述电机座的柱面以等离子焊接的方式连接。
8.根据权利要求7所述的电动自行车车架，其特征在于，所述电机座设有第一连接口，所述下管设有第二连接口，所述第一连接口与所述第二连接口以等离子焊接的方式焊接连接。
9.根据权利要求7所述的电动自行车车架，其特征在于，所述电动自行车车架还包括配件，所述配件包括两管件及连杆片，所述两管件包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分以等离子焊接的方式焊接连接，所述连杆片包括第三部分和第四部分，所述第三部分和第四部分以等离子焊接的方式焊接连接。
10.根据权利要求7所述的电动自行车车架，其特征在于，所述电动自行车车架的材料为铝合金。
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