CN114379107B - 碳纤车架座管与后上叉的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤车架座管与后上叉的加工方法，包括如下步骤：提供芯轴，所述芯轴包括座管芯轴和后上叉芯轴，所述座管芯轴上对应后上叉芯轴的连接区域设有安装区，所述座管芯轴上安装区所在的一侧呈平滑结构；在所述座管芯轴上安装区所在一侧布置第一碳纤维纱层，所述第一碳纤维纱层沿座管芯轴长度方向连续布置；在所述座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层；将布置有第一碳纤维纱层和第二碳纤维纱层的芯轴放入模具中成型以得到所述座管与后上叉。该设计使得座管芯轴上安装区所在的一侧上的第一碳纤维纱层是连续的没有折弯的结构，能够承受的力更强，因此，在测试与日常使用过程中，座管所受到的力主要在座管方向上传递，可以大大减小座管与上叉连接处产生的应力，避免损坏座管和后上叉。
Description
技术领域
本发明属于碳纤维车架领域，尤其涉及一种碳纤车架座管与后上叉的加工方法。
背景技术
现有的碳纤车架的座管与后上叉的加工方法，如图1至图2所示，芯轴包括座管芯轴10和后上叉芯轴11，后上叉芯轴11包括第一叉芯轴111以及第二叉芯轴112，座管芯轴10、第一叉芯轴111和第二叉芯轴112一体固定连接，在芯轴上贴纱料时，首先贴座管芯轴10与第一叉芯轴111对应的一边，如箭头A所示，再贴座管芯轴10与第二叉芯轴112对应的另一边，如箭头B所示，然后再贴座管芯轴10第一边和第二边中间的部分，而由于座管芯轴10和后上叉芯轴11的连接区域C处是凸出的结构，如果直接将纱料从上向下贴，纱料不能与芯轴紧密地贴合，因此，只能将纱料断开，即先贴座管芯轴10位于后上叉芯轴11上部的中间部分101，再用纱料贴后上叉芯轴11中间的部分以及座管芯轴11位于后上叉芯轴11下部的中间部分102，由于纱料断开了，成型后，座管和后上叉的连接处的强度会相对较弱，在测试与日常使用过程中，座管与后上叉连接处所受应力较大，容易被破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种强度较高的碳纤车架座管与后上叉的加工方法，减小座管与后上叉连接处所受应力，避免座管与后上叉的损坏。
为了实现上述目的，本发明提供的一种碳纤车架座管与后上叉的加工方法，包括如下步骤：
提供芯轴，芯轴包括座管芯轴和后上叉芯轴，座管芯轴上对应后上叉芯轴的连接区域设有安装区，座管芯轴上安装区所在的一侧呈平滑结构；
在座管芯轴上安装区所在一侧布置第一碳纤维纱层，第一碳纤维纱层沿座管芯轴长度方向连续布置；
在座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层；
将布置有第一碳纤维纱层和第二碳纤维纱层的芯轴放入模具中成型以得到座管与后上叉。
较佳地，座管芯轴与后上叉芯轴为分体结构，第二碳纤维纱层包括第三碳纤维纱层和第四碳纤维纱层，在座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层步骤包括：
在座管芯轴上除安装区所在一侧的其他部位上布置第三碳纤维纱层；
将后上叉芯轴安装在座管芯轴上；
在第一碳纤维纱层、第二碳纤维纱层、后上叉芯轴上布置第四碳纤维纱层。
较佳地，后上叉芯轴包括一体设置的第一叉芯轴和第二叉芯轴，第一叉芯轴和第二叉芯轴组成叉状结构，第一叉芯轴和第二叉芯轴的连接处呈凸起结构。
较佳地，将布置有第一碳纤维纱层和第二碳纤维纱层的芯轴放入模具中成型以得到座管与后上叉的步骤之后，还包括：取出座管芯轴。
较佳地，座管芯轴和后上叉芯轴为一体成型结构，在座管芯轴上和后上叉芯轴的连接区域设有开口，开口形成安装区。
较佳地，在座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层步骤之前还包括：
提供金属支撑件，金属支撑件具有第一侧面和第二侧面，第一侧面为平面结构，第二侧面呈中部凸起结构；
将金属支撑件安装在后上叉芯轴上，第一侧面朝向座管芯轴，第二侧面朝向外部。
较佳地，金属支撑件的两端还设有支撑凸台，后上叉芯轴包括第一叉芯轴和第二叉芯轴，第一叉芯轴和第二叉芯轴上对应支撑凸台设有凹槽，支撑凸台嵌设在第一叉芯轴和第二叉芯轴上的凹槽内以使得金属支撑件安装在后上叉芯轴上。
较佳地，在座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层步骤包括：
在金属支撑件、座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层。
较佳地，在金属支撑件、座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层步骤之后，还包括：取出座管芯轴和后上叉芯轴。
与现有技术相比，本发明将座管芯轴上对应后上叉芯轴的连接区域设有安装区，座管芯轴上安装区所在的一侧呈平滑结构，这样，座管芯轴上安装区所在的一侧上的第一碳纤维纱层就是连续的没有折弯的结构，能够承受的力更强，因此，在测试与日常使用过程中，座管所受到的力主要在座管方向上传递，可以大大减小座管与上叉连接处产生的应力，避免损坏座管和后上叉。
附图说明
图1为现有技术中座管芯轴与后上叉芯轴的结构图。
图2为现有技术中座管芯轴与后上叉芯轴上的纱料布置示意图。
图3为本发明实施例1碳纤车架座管与后上叉的加工方法中的座管芯轴与后上叉芯轴的结构图。
图4为本发明实施例1碳纤车架座管与后上叉的加工方法中的座管芯轴与后上叉芯轴的纱料布置示意图。
图5为本发明实施例1碳纤车架座管与后上叉的加工方法中座管与后上叉结构图。
图6为本发明实施例2碳纤车架座管与后上叉的加工方法中座管芯轴与后上叉芯轴的结构示意图。
图7为本发明实施例2碳纤车架座管与后上叉的加工方法中金属支撑件安装在后上叉芯轴上的结构图。
图8为本发明实施例2碳纤车架座管与后上叉的加工方法中金属支撑件的立体图。
图9为本发明实施例2碳纤车架座管与后上叉的加工方法中金属支撑件的另一角度的立体图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
实施例1
如图3至图5所示，本发明实施例一种碳纤车架座管与后上叉的加工方法，包括如下步骤：
S100、提供芯轴，所述芯轴包括座管芯轴2和后上叉芯轴3，所述座管芯轴2上对应后上叉芯轴3的连接区域设有安装区，所述座管芯轴上安装区所在的一侧呈平滑结构；
S200、在所述座管芯轴2上安装区所在一侧布置第一碳纤维纱层41，所述第一碳纤维纱层41沿座管芯轴2长度方向连续布置；
S300、在所述座管芯轴2和后上叉芯轴3上布置第二碳纤维纱层42；
S400、将布置有第一碳纤维纱层41和第二碳纤维纱层42的芯轴放入模具中成型以得到所述座管5与后上叉6。
由于座管芯轴上安装区所在的一侧呈平滑结构，没有凸起，所述第一碳纤维纱层可以沿座管芯轴长度方向连续布置，第一碳纤维纱层不需要有任何断开，能够承受的力更强，因为在测试与日常使用过程中，座管所受到的力主要在座管方向上传递，本发明加工方法可以大大减小座管与上叉连接处产生的应力，避免损坏座管和后上叉。
如图2所示，所述座管芯轴2与后上叉芯轴3为分体结构，所述座管芯轴2呈柱状，所述第二碳纤维纱层42包括第三碳纤维纱层和第四碳纤维纱层，所述步骤S300包括：
S301、在座管芯轴2上除安装区所在一侧的其他部位上布置第三碳纤维纱层；
S302、将后上叉芯轴3安装在座管芯轴2上；
S303、在所述第一碳纤维纱层41、第三碳纤维纱层、后上叉芯轴3上布置第四碳纤维纱层。
在一些其它实施例中，所述座管芯轴的截面形状还可以为方形，D型，三角型等等，在此不做限定，只要座管芯轴上安装区所在的一侧呈平滑结构即可。
具体的，步骤S302中，将布置有第三碳纤维纱层的座管芯轴固定在固定模具中，再将后上叉芯轴通过工装定位并安装在座管芯轴上。
如图2所示，所述后上叉芯轴3包括一体设置的第一叉芯轴31和第二叉芯轴32，所述第一叉芯轴31和第二叉芯轴32组成叉状结构，所述第一叉芯轴31和第二叉芯轴32的连接处33呈凸起结构。
在一些其它实施方式中，所述座管芯轴呈管状，所述后上叉芯轴包括分体体的第一叉芯轴和第二叉芯轴，所述第一叉芯轴和第二叉芯轴组成叉状结构。
所述S400步骤之后，还包括：S500、取出座管芯轴，座管和后上叉成型后，取出座管芯轴，而后上叉芯轴被隔在了座管和后上叉之间，无法取出，被留在后上叉内，成型后的座管和后上叉的内部对应安装区处的第一碳纤维纱层形成隔板结构。
图4为本实施例座管芯轴与第一叉芯轴的纱料布置走向示意图，如图4所示，第一碳纤维纱层41的走向沿着箭头D方向，为连续的结构，因此，座管所受到的力主要在D方向连续传递，第二碳纤维纱层42在第一叉芯轴上的纱料向沿着后上叉芯轴延伸方向，座管所受到的力在后上叉上传递的较少，因此，后后上叉的两个叉的连接处E和肩膀处F所受的应力较小，具体所受到的应力的前后对比表格如下：
由上表可以看出，本实施座管与后上叉的结构强度非常好，后上叉的两个叉连接处的最大应力和肩膀处最大应力大大降低了。
实施例2
如图6至图8所示，本发明实施例一种碳纤车架座管与后上叉的加工方法，包括如下步骤：
S1000、提供芯轴，所述芯轴包括座管芯轴200和后上叉芯轴300，所述座管芯轴200上对应后上叉芯轴300的连接区域设有安装区，所述座管芯轴上安装区所在的一侧呈平滑结构；
S2000、在所述座管芯轴200上安装区所在一侧布置第一碳纤维纱层，所述第一碳纤维纱层沿座管芯轴200长度方向连续布置；
S3000、在所述座管芯轴200和后上叉芯轴300上布置第二碳纤维纱层；
S4000、将布置有第一碳纤维纱层和第二碳纤维纱层的芯轴放入模具中成型以得到所述座管与后上叉。
由于座管芯轴上安装区所在的一侧呈平滑结构，没有凸起，所述第一碳纤维纱层可以沿座管芯轴长度方向连续布置，第一碳纤维纱层不会有任何断开，能够承受的力更强，因为在测试与日常使用过程中，座管所受到的力主要在座管方向上传递，本发明加工方法可以大大减小座管与后上叉连接处产生的应力，避免损坏座管和后上叉。
如图6所示，所述座管芯轴200和后上叉芯轴300为一体成型结构，所述后上叉芯轴300包括第一叉芯轴301和第二叉芯轴302；在所述座管芯轴200上和后上叉芯轴300的连接区域设有开口201，所述开口201形成所述安装区。
由于将座管芯轴上和后上叉芯轴的连接区域设有开口，即将凸起的连接区域进行去除，这样座管上就没有明显的凸起，呈平滑结构，可以在座管上设有开口的一侧布置连续的竖向的碳纤维纱料，以使得座管的强度增强。
如图7至图9所示，所述在座管芯轴200和后上叉芯轴300上布置第二碳纤维纱层步骤之前还包括：
提供金属支撑件400，所述金属支撑件400具有第一侧面401和第二侧面402，所述第一侧面401为平面结构，所述第二侧面402呈中部凸起结构；
将所述金属支撑件400安装在后上叉芯轴300上，所述第一侧面401朝向座管芯轴200，所述第二侧面402朝向外部。
如图8至图9所示，所述金属支撑件400的两端还设有支撑凸台403，所述第一叉芯轴301和第二叉芯轴302上对应支撑凸台403设有凹槽，所述支撑凸台403嵌设在第一叉芯轴301和第二叉芯轴302上的凹槽内以使得金属支撑件400安装在后上叉芯轴300上。
本发明实施例中，所述在座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层步骤包括：
在金属支撑件、座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层。
本实施例中，碳纤维纱料的布置方式具体为：在座管芯轴对应开口的一侧布置第一碳纤维纱层，然后安装金属支撑件到后上纱芯轴上，再在座管芯轴与第一叉芯轴所在一侧布置碳纤维纱料，后再座管芯轴与第二叉芯轴所在一侧布置碳纤维纱料，再在第一碳纤维纱层和金属支撑件上布置碳纤维纱料，将金属支撑件埋入碳纤维纱料中以加强第一叉和第二叉之间的强度，具体纱料的形式可以参考实施例1的图4。
本实施例中，所述在金属支撑件、座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层步骤之后，还包括：取出所述座管芯轴和后上叉芯轴。
本实施例成型后的座管和后上叉的内部对应安装区处的第一碳纤维纱层形成隔板结构，整体结构强度好，不易损坏。
本发明实施例中座管芯轴的结构不限于实施例1和实施例2的结构，只要座管芯轴上安装区所在的一侧呈平滑结构均可。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种碳纤车架座管与后上叉的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供芯轴，所述芯轴包括座管芯轴和后上叉芯轴，所述座管芯轴上对应后上叉芯轴的连接区域设有安装区，所述座管芯轴上安装区所在的一侧呈平滑结构；
在所述座管芯轴上安装区所在一侧布置第一碳纤维纱层，所述第一碳纤维纱层沿座管芯轴长度方向连续布置；
在所述座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层；
将布置有第一碳纤维纱层和第二碳纤维纱层的芯轴放入模具中成型以得到所述座管与后上叉。
2.如权利要求1所述的碳纤车架座管与后上叉的加工方法，其特征在于，所述座管芯轴与后上叉芯轴为分体结构，所述第二碳纤维纱层包括第三碳纤维纱层和第四碳纤维纱层，在所述座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层步骤包括：
在座管芯轴上除安装区所在一侧的其他部位上布置第三碳纤维纱层；
将后上叉芯轴安装在座管芯轴上；
在所述第一碳纤维纱层、第二碳纤维纱层、后上叉芯轴上布置第四碳纤维纱层。
3.如权利要求2所述的碳纤车架座管与后上叉的加工方法，其特征在于，所述后上叉芯轴包括一体设置的第一叉芯轴和第二叉芯轴，所述第一叉芯轴和第二叉芯轴组成叉状结构，所述第一叉芯轴和第二叉芯轴的连接处呈凸起结构。
4.如权利要求2所述的碳纤车架座管与后上叉的加工方法，其特征在于，将布置有第一碳纤维纱层和第二碳纤维纱层的芯轴放入模具中成型以得到所述座管与后上叉的步骤之后，还包括：
取出座管芯轴。
5.如权利要求1所述的碳纤车架座管与后上叉的加工方法，其特征在于，所述座管芯轴和后上叉芯轴为一体成型结构，在所述座管芯轴上和后上叉芯轴的连接区域设有开口，所述开口形成所述安装区。
6.如权利要求5所述的碳纤车架座管与后上叉的加工方法，其特征在于，在座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层步骤之前还包括：
提供金属支撑件，所述金属支撑件具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面为平面结构，所述第二侧面呈中部凸起结构；
将所述金属支撑件安装在后上叉芯轴上，所述第一侧面朝向座管芯轴，所述第二侧面朝向外部。
7.如权利要求6所述的碳纤车架座管与后上叉的加工方法，其特征在于，所述金属支撑件的两端还设有支撑凸台，所述后上叉芯轴包括第一叉芯轴和第二叉芯轴，所述第一叉芯轴和第二叉芯轴上对应支撑凸台设有凹槽，所述支撑凸台嵌设在第一叉芯轴和第二叉芯轴上的凹槽内以使得金属支撑件安装在后上叉芯轴上。
8.如权利要求6所述的碳纤车架座管与后上叉的加工方法，其特征在于，在座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层步骤包括：
在金属支撑件、座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层。
9.如权利要求8所述的碳纤车架座管与后上叉的加工方法，其特征在于，在金属支撑件、座管芯轴和后上叉芯轴上布置第二碳纤维纱层步骤之后，还包括：
取出所述座管芯轴和后上叉芯轴。
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