CN111204399A - 一种一体化碳纤维自行车车架及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种一体化碳纤维自行车车架及其加工工艺，通过在后上叉、后下叉一端设置弧形连接件，并使用一体成型技术加工而成，减少后上叉和后下叉之间的连接点数量，且在后上叉和后下叉之间增加加固杆，使结构更急稳定，同时使用本发明提供的制作方法生产出来的车架不仅结构简单，而且在经过测试及整机调试后，各项性能指标均能满足整机的要求，制作方法简单，成本低、可靠性高，为批量化生产提供了有力保障。

Description

一种一体化碳纤维自行车车架及其加工工艺
技术领域
本发明主要涉及自行车车架加工技术领域，具体涉及一种一体化碳纤维自行车车架及其加工工艺。
背景技术
随着我国经济的持续快速发展,碳纤维的市场需求与日俱增,发展我国的碳纤维I业具有重大的现实意义和深远的历史意义。碳纤维是种含碳在90%以 上的新型纤维材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性.是新-代增强纤维,它除了具有一般碳素材料的特性:耐高温,耐摩擦,导电，导热及耐腐蚀性等,外形有显著的各向异性,柔软,可加工成各种织物,又由于比小,沿纤维轴方向表现出很高的强度,碳纤维增强环氧树脂复合材料,期比强度、比模量综合指标,在现在结构材料中是最高的,碳纤维的成型方式主要有:手糊成型、喷射成型工艺模压成型工艺、缠绕成型工艺树脂传递模塑成型又称RTM、挤压成型工艺注射成型工艺。碳纤维自行车架所采用的成型方式为树脂传递模塑成型。
而现在车架还没有完全一体成型，而前三角、后下叉、后上叉之间至少会有四个接点，接点处容易产生断裂，造成车架的不稳定，应尽可能的减少接点。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明主要提供了一种一体化碳纤维自行车车架及其加工工艺，用以解决上述背景技术中提出的现有车架还没有完全一体成型，而前三角、后下叉、后上叉之间至少会有四个接点，接点处容易产生断裂的技术问题。
技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种一体化碳纤维自行车车架，包括前三角、后上叉和后下叉，所述后上叉一端设有第一弧形连接件，所述后下的一端设有第二弧形连接件，所述第一弧形连接件和所述第二弧形连接件均焊接所述前三角；所述后上叉和所述第一弧形连接件以及所述后下叉和所述第二弧形连接件均使用一体成型技术。
进一步的，所述后上叉和所述后下叉的两根支架之间均设有加固杆。
进一步的，一种一体化碳纤维自行车车架的加工工艺，包括以下步骤：
步骤1、激光裁切碳布；
步骤2、卷制；
步骤3、预成型；
步骤4、成型；
步骤5、精加工；
步骤6、粘合；
步骤7、喷漆。
进一步的，所述步骤2的具体操作为：将步骤1中裁切完成的碳布一层层在模具上进行卷制，分别卷制成所述前三角、所述后上叉和所述后下叉，所述后上叉和所述后下叉均和弧形连接件、加固杆一起卷制。
进一步的，所述步骤3的具体操作为：将步骤2中卷制完成的部件放到内模中拼接成一体，穿入气袋，缠上风嘴。
进一步的，所述步骤4的具体操作为：
步骤4.1、将前三角、后下叉、后上叉进行预热；
步骤4.2、在步骤4.1中得到的部件涂刷上脱模剂，并将其放入模具中进行高温高压进行成型，成型后截掉气嘴，抽出气袋。
进一步的，所述步骤5的具体操作为：将步骤4中成型的前三角、后下叉、后上叉进行机械精确加工、打磨、抛光以及清洗。
进一步的，所述步骤6的具体操作为：
步骤6.1、将步骤5中得到的前三角、后下叉、后上叉进行胶合，并在粘合部位缠绕一层薄薄的玻璃纤维，放进烤箱进行烤制，得到粗制车架；
步骤6.2、将步骤6.1中得到的粗制车架进行表面光滑处理，包括粗磨、细磨、补土，并在处理过程中对车架进行校正，保证误差在允许范围内。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明结构设计合理，通过在后上叉、后下叉一端设置弧形连接件，并使用一体成型技术加工而成，减少后上叉和后下叉之间的连接点数量，使用本发明提供的制作方法生产出来的产品结构简单，在经过测试及整机调试后，各项性能指标均能满足整机的要求，制作方法简单，成本低、可靠性高，为批量化生产提供了有力保障。
附图说明
图1为本发明的的立体结构示意图。
附图标记
1-前三角；2-后上叉；21-第一弧形连接件；3-后下叉；31-第二弧形连接件；4-加固杆。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参照附图1，一种一体化碳纤维自行车车架，包括前三角1、后上叉2和后下叉3，所述后上叉2一端设有第一弧形连接件21，所述后下叉3的一端设有第二弧形连接件31，所述第一弧形连接件21和所述第二弧形连接件31均焊接所述前三角1；所述后上叉2和所述第一弧形连接件21以及所述后下叉3和所述第二弧形连接件31均使用一体成型技术，所述后上叉2和所述后下叉3的两根支架之间均设有加固杆4。
在本实施例中，利用一体成型的特殊后上叉2和后下叉3结构，利用弧形连接件使得两者与前三角稳固连接，减少了部件之间的连接点，且增加了连接点的接触面积，使连接更加稳定。
实施例2
根据实施例1所述的车架结构，其加工工艺包括以下步骤：
步骤1、激光裁切碳布，将碳布原材料按照需求进行裁切；
步骤2、卷制；
将步骤1中裁切完成的碳布一层层在模具上进行卷制，分别卷制成所述前三角、所述后上叉和所述后下叉，所述后上叉和所述后下叉均和弧形连接件、所述加固杆一起卷制；在卷制之前，需要根据车架的结构和尺寸制作3D车架成品模型和车架泡沫内芯模型，并根据制作出来的模型制作出相应的成品模具和内芯模具以及车架泡沫内芯；
步骤3、预成型；
将步骤2中卷制完成的部件放到内模中拼接成一体，穿入气袋，缠上风嘴。
步骤4、成型；
步骤4.1、将前三角、后下叉、后上叉进行预热；
将步骤4中成型的前三角、后下叉、后上叉进行机械精确加工、打磨、抛光以及清洗。
步骤4.2、在步骤4.1中得到的部件涂刷上脱模剂，并将其放入模具中进行高温高压进行成型，成型后截掉气嘴，抽出气袋。
步骤5、精加工；对成型后的部件进行机械加工，包括使用数控机床等设备，在加工的过程中要控制误差在允许的范围内。
步骤6、粘合；
步骤6.1、将步骤5中得到的前三角、后下叉、后上叉进行胶合，并在粘合部位缠绕一层薄薄的玻璃纤维，放进烤箱进行烤制，得到粗制车架；
步骤6.2、将步骤6.1中得到的粗制车架进行表面光滑处理，包括粗磨、细磨、补土，并在处理过程中对车架进行校正，保证误差在允许范围内。
步骤7、喷漆；对车架刷涂色漆、面漆、贴标等一系列外观处理。
综上所述，本发明结构设计合理，通过在后上叉、后下叉一端设置弧形连接件，并使用一体成型技术加工而成，减少后上叉和后下叉之间的连接点数量，使用本发明提供的制作方法生产出来的产品结构简单，在经过测试及整机调试后，各项性能指标均能满足整机的要求，制作方法简单，成本低、可靠性高，为批量化生产提供了有力保障。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种一体化碳纤维自行车车架，包括前三角、后上叉和后下叉，其特征在于：所述后上叉一端设有第一弧形连接件，所述后下叉的一端设有第二弧形连接件，所述第一弧形连接件和所述第二弧形连接件均焊接所述前三角；所述后上叉和所述第一弧形连接件以及所述后下叉和所述第二弧形连接件均使用一体成型技术。
2.根据权利要求1所述的一种一体化碳纤维自行车车架，其特征在于：所述后上叉和所述后下叉的两根支架之间均设有加固杆。
3.一种一体化碳纤维自行车车架的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、激光裁切碳布；
步骤2、卷制；
步骤3、预成型；
步骤4、成型；
步骤5、精加工；
步骤6、粘合；
步骤7、喷漆。
4.根据权利要求3所述的一种一体化碳纤维自行车车架的加工工艺，其特征在于：所述步骤2的具体操作为：将步骤1中裁切完成的碳布一层层在模具上进行卷制，分别卷制成所述前三角、所述后上叉和所述后下叉，所述后上叉和所述后下叉均和弧形连接件、所述加固杆一起卷制。
5.根据权利要求3所述的一种一体化碳纤维自行车车架的加工工艺，其特征在于：所述步骤3的具体操作为：将步骤2中卷制完成的部件放到内模中拼接成一体，穿入气袋，缠上风嘴。
6.根据权利要求3所述的一种一体化碳纤维自行车车架的加工工艺，其特征在于：所述步骤4的具体操作为：
步骤4.1、将前三角、后下叉、后上叉进行预热；
步骤4.2、在步骤4.1中得到的部件涂刷上脱模剂，并将其放入模具中进行高温高压进行成型，成型后截掉气嘴，抽出气袋。
7.根据权利要求3所述的一种一体化碳纤维自行车车架的加工工艺，其特征在于：所述步骤5的具体操作为：将步骤4中成型的前三角、后下叉、后上叉进行机械精确加工、打磨、抛光以及清洗。
8.根据权利要求3所述的一种一体化碳纤维自行车车架的加工工艺，其特征在于：所述步骤6的具体操作为：
步骤6.1、将步骤5中得到的前三角、后下叉、后上叉进行胶合，并在粘合部位缠绕一层薄薄的玻璃纤维，放进烤箱进行烤制，得到粗制车架；
步骤6.2、将步骤6.1中得到的粗制车架进行表面光滑处理，包括粗磨、细磨、补土，并在处理过程中对车架进行校正，保证误差在允许范围内。
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