[发明专利]一体式自行车前叉制造方法及一体式自行车前叉

说明书

技术领域

本发明涉及一种一体式自行车前叉制作技术，具体涉及一种采用碳纤维复合材料制作的叉骨与勾叉部分连为一体的前叉，属于自行车制造工艺。

背景技术

自行车前叉部件处在自行车整体结的前方部位，它的上端与车把部件相连，中间与车架部件的前管配合，下端与前轴部件配合，组成自行车的导向系统。 转动车把带动前叉，可以使前轮改变方向，起到了自行车的导向作用。此外，还可以起到控制自行车行驶的作用。 从力学结构上看，前叉部件的受力情况属悬臂梁性质，因此前叉部件必须具有足够的强度等性质。

碳纤维复合材料制成的前叉部件具有质轻、高强的特点，在大大减轻自身重量的同时仍然具有较高的强度，一直以来被业界广泛使用。但现有自行车碳纤维复合材料制的前叉，一般都是有叉骨和勾叉两部分组成。两部分分别成型，然后将成型的勾叉通过粘合、焊接等方法将其与叉骨连接在一起形成前叉。由于这种连接方式组成的前叉，难保叉骨和勾叉之间的连接部分产生装配上的偏差，从而导致左右两边的勾叉的中心点不在同一水平位置，既使整体部分无法达到预先设计中的结构尺寸精度，同时又难免叉骨和勾叉的连接处受力时容易产生应力集中的现象。

现代化企业生产以标准化作为优化结构的重要目标，可见，将前叉用叉骨和勾叉粘接起来的制作工艺，虽可以起到固定连接的作用，能制作出自行车前叉，但设计不够合理，达不到标准化、高质量的高要求；更何况分体制作的模具结构复杂，粘接过程繁琐，仍待改进。

发明内容

本发明的目的：旨在对现有自行车前叉产品及制作工艺的不足之处提出解决方案，提出一种一体化碳纤维复合材料自行车前叉的制作工艺。

这种一体式自行车前叉的制作方法，其特征在于：

A、运用能构成碳纤维复合材料自行车前叉外形的前叉骨上模A、前叉骨下模C、勾叉镶块模B组成的分体组合式整体外模，以及与该外模匹配的乳胶内胆辅助模D，以碳纤维预浸料进行一体化铺层和充填；

B、成型时，在叉骨部分用预浸料铺层，叉骨头端从第二层开始（不算最外层表观料）使预浸料铺层超出模具50±5mm的长度，预留用于和勾叉部分搭接，两侧边也应预留80±5mm的长度，用于包裹以及和上模搭接，并使叉骨部分成为空心管状；

C、对于勾叉部分，则将裁切好的预浸料，贴附在勾叉模具内侧，只贴一层外观料，把叉骨模具中头端预留的超出的搭接部分料片贴附在勾叉模具内侧，再在勾叉模具内填充BMC团料，使勾叉部分的模腔形成实心充填状；

D、将乳胶内胆辅助模由分体组合式模具的开口处伸入模具内腔，并通过压力气源进行充气，使充填在模具内的碳纤维材料形成一体化的自行车前叉构件；

E、模具合模之后，硫化机加温到140℃左右，加压固化，外加压力在6±0.5MPa，风压加至1.75MPa左右，加压一个小时，冷却后开模。

所述的勾叉镶块模B设有与前叉骨上模A与前叉骨下模C插接成一体的楔卡结构件。

根据以上技术方案提出的这种一体式自行车前叉的制作方法，通过成型模具及制作工艺上的创造性改进，解决了目前制作碳纤维自行车前叉制作工艺中存在的将分体式前叉制作工艺，使构成自行车前叉的叉骨和勾叉达到一体式成型。这种一体式的自行车前叉不仅简化了生产工艺，提高生产效率，而且对于提高前叉的整体力学性能、乃至提高整车的使用性能具有积极效果。

附图说明

图1为本发明制作工艺的模具装配结构示意图；

图2为乳胶内胆辅助模的结构形态示意图；

图3为应用本发明技术制作的自行车前叉成品图；

图4为本发明技术制作的自行车前叉设计参数标示图（1）；

图5为本发明技术制作的自行车前叉设计参数标示图（2）；

图6为传统分体式自行车前叉结构示意图。

图中：1-叉骨   2-勾叉   3-前叉分叉处   4-乳胶内胆辅助模上段  5-乳胶内胆辅助模分叉   A-前叉骨上模   B-勾叉   C-前叉骨下模   D-乳胶内胆辅助模   a-跨距   b-左右两勾叉中心线至前叉直杆部分的中心线的垂直距离。

具体实施方式

以下结合说明书附图进一步阐述本发明，并给出本发明的实施例。