【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及自行車配件領(lǐng)域，尤其涉及一種碳纖維曲柄加工成型方法。
技術(shù)介紹
1、隨著材料技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)自行車輕量化需求的增加，現(xiàn)在市面上越來越多自行車的構(gòu)件采用了碳纖維、鈦合金、鋁合金等輕質(zhì)并高強(qiáng)度的材料。
2、在自行車的所有構(gòu)件中，曲柄是連接踏板和鏈輪的重要部件，用于將騎行者的腿部力量傳遞至自行車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并以此驅(qū)動(dòng)自行車運(yùn)動(dòng)。由于輕量化的趨勢(shì)，許多自行車曲柄由碳纖維、金屬件制成。目前，在碳纖維曲柄的加工成型工藝中，通常需要先對(duì)金屬件進(jìn)行粗加工，并將碳纖維柄體和金屬件一起放入模具中一體成型為曲柄。然后，再將曲柄和粗加工金屬件作為一個(gè)整體構(gòu)件進(jìn)行切削加工(精加工)，并進(jìn)行表面工藝處理。最后，將這個(gè)整體構(gòu)件與用于連接牙盤的軸桿等自行車零件完成組裝。金屬件的加工和碳纖維的加工因受限于專用的設(shè)備和領(lǐng)域的不同，通常不是在同一個(gè)工廠中完成的，因此這種工藝在依次加工曲柄的金屬件部分和碳纖維部分時(shí)，存在需要在兩個(gè)加工廠中轉(zhuǎn)移曲柄的問題，這個(gè)問題會(huì)極大的降低生產(chǎn)過程的效率。如果將碳纖維組件和金屬組件分開加工完成后，再互相連接形成曲柄可以提高生產(chǎn)的效率，但是在連接時(shí)存在組件連接不穩(wěn)定的問題。
3、因此，有必要提供一種能夠避免物料頻繁轉(zhuǎn)移，且能有效提高組件連接的穩(wěn)定性的碳纖維曲柄加工成型方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種能夠避免物料頻繁轉(zhuǎn)移，且能有效提高組件連接的穩(wěn)定性的碳纖維曲柄加工成型方法。
2、根據(jù)本申請(qǐng)的一方面，提供一種碳纖維曲柄
3、將金屬坯料粗加工形成第一粗坯，并將所述第一粗坯車床加工以形成外表面呈階梯狀的金屬環(huán)；
4、將具有澆道的上模具與具有階梯柱體的下模具閉模，且閉模后階梯柱體抵接所述上模具，向模腔內(nèi)注入短切碳纖維，且在第一溫度下形成第二粗坯，所述第二粗坯的一端形成有內(nèi)表面呈階梯狀的花鍵孔；
5、將所述第二粗坯銑床加工形成柄體，清理所述柄體的表面并在表面上涂覆涂層；
6、所述金屬環(huán)嵌入所述花鍵孔，并在第二溫度下與所述柄體樹脂粘合形成工件。
7、更優(yōu)地，花鍵孔包括第一部分、與第一部分連接的第二部分以及與第二部分連接的第三部分，模腔內(nèi)所述第二粗坯成型后，所述第一部分抵接所述上模具，且所述第三部分抵接所述下模具，所述第二部分內(nèi)表面具有花鍵，且位于所述第一部分和所述第二部分之間；
8、其中，所述第一粗坯銑床加工打磨所述花鍵孔后，所述花鍵孔內(nèi)形成光滑的內(nèi)表面，且所述第三部分的內(nèi)徑r1和所述第二部分的最大內(nèi)徑r2滿足關(guān)系式：r1＞r2，所述第三部分與所述第二部分連接處呈階梯結(jié)構(gòu)。
9、更優(yōu)地，所述第一粗坯車床加工形成所述金屬環(huán)后，所述金屬環(huán)上加工形成有軸體和一體形成于軸體上且表面光滑的軸頸，所述軸頸的外徑r3和所述第三部分的內(nèi)徑r1滿足關(guān)系式：r3＝r1，且所述軸頸的高度h1和所述第三部分的深度h2滿足關(guān)系式：h1＝h2，且所述軸頸和軸體連接處呈階梯結(jié)構(gòu)；
10、當(dāng)所述金屬環(huán)嵌入所述花鍵孔，所述第三部分與所述軸頸緊密貼合。
11、更優(yōu)地，金屬坯料依次經(jīng)過粗加工、車床加工形成所述金屬環(huán)，且短切碳纖維依次經(jīng)過模具成型、銑床加工形成所述柄體，所述金屬環(huán)的加工過程和所述柄體的加工過程分別獨(dú)立進(jìn)行，并在分別形成所述金屬環(huán)與所述柄體后，粘合所述金屬環(huán)和所述柄體一步形成所述工件。
12、更優(yōu)地，所述下模具還具有錐形階梯柱體，閉模后所述錐形階梯柱體抵接所述上模具，所述第二粗坯的另一端形成有內(nèi)表面呈錐形階梯狀且設(shè)有花鍵的踏板孔。
13、更優(yōu)地，銑床加工中，固定所述第二粗坯于銑床上，銑刀打磨所述第二粗坯的踏板孔和花鍵孔，車床加工中，固定所述第一粗坯于車床上，轉(zhuǎn)動(dòng)所述第一粗坯，車刀打磨形成所述軸頸和所述軸體，且所述第一粗坯被精加工為所述金屬環(huán)。
14、更優(yōu)地，所述第一溫度和所述第二溫度分別記為t1和t2，且滿足關(guān)系式：
15、120℃≤t1≤180℃，
16、150℃≤t2≤220℃。
17、更優(yōu)地，將連續(xù)的碳纖維材料切割成多段短切碳纖維，短切碳纖維與樹脂結(jié)合后經(jīng)過所述澆道注入所述模腔內(nèi)。
18、更優(yōu)地，在所述第一溫度下形成所述第二粗坯后，所述上模具朝遠(yuǎn)離所述下模具的一側(cè)開啟，并從所述下模具中取出所述第二粗坯。
19、更優(yōu)地，清理所述柄體的表面的過程中，打磨所述柄體的表面，且打磨后向所述柄體的表面涂覆涂層，并加熱至第三溫度t3使所述涂層硬化，且滿足關(guān)系式：60℃≤t3≤120℃。
20、本專利技術(shù)具有如下有益效果：
21、通過依次加工形成金屬環(huán)和柄體再最終粘合形成工件，替代了第一粗坯和第二粗坯先連接成一體后再加工的方式，避免了物料在加工過程中的頻繁轉(zhuǎn)移，通過在第二溫度下用樹脂將金屬環(huán)和柄體粘合，使得金屬環(huán)和柄體之間能夠有效連接，并采用金屬環(huán)外表面呈階梯狀和花鍵孔內(nèi)表面呈階梯狀的設(shè)計(jì)，增加了金屬環(huán)嵌入花鍵孔后的接觸表面積，提高了連接的穩(wěn)定性。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，所述方法包括步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，花鍵孔包括第一部分、與第一部分連接的第二部分以及與第二部分連接的第三部分，模腔內(nèi)所述第二粗坯成型后，所述第一部分抵接所述上模具，且所述第三部分抵接所述下模具，所述第二部分內(nèi)表面具有花鍵，且位于所述第一部分和所述第二部分之間；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，所述第一粗坯車床加工形成所述金屬環(huán)后，所述金屬環(huán)上加工形成有軸體和一體形成于軸體上且表面光滑的軸頸，所述軸頸的外徑R3和所述第三部分的內(nèi)徑R1滿足關(guān)系式：R3＝R1，且所述軸頸的高度H1和所述第三部分的深度H2滿足關(guān)系式：H1＝H2，且所述軸頸和軸體連接處呈階梯結(jié)構(gòu)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，金屬坯料依次經(jīng)過粗加工、車床加工形成所述金屬環(huán)，且短切碳纖維依次經(jīng)過模具成型、銑床加工形成所述柄體，所述金屬環(huán)的加工過程和所述柄體的加工過程分別獨(dú)立進(jìn)行，并在分別形成所述金屬環(huán)與所述柄體后，粘合所述金屬環(huán)和
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，所述下模具還具有錐形階梯柱體，閉模后所述錐形階梯柱體抵接所述上模具，所述第二粗坯的另一端形成有內(nèi)表面呈錐形階梯狀且設(shè)有花鍵的踏板孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，銑床加工中，固定所述第二粗坯于銑床上，銑刀打磨所述第二粗坯的踏板孔和花鍵孔，車床加工中，固定所述第一粗坯于車床上，轉(zhuǎn)動(dòng)所述第一粗坯，車刀打磨形成所述軸頸和所述軸體，且所述第一粗坯被精加工為所述金屬環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，所述第一溫度和所述第二溫度分別記為T1和T2，且滿足關(guān)系式：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，將連續(xù)的碳纖維材料切割成多段短切碳纖維，短切碳纖維與樹脂結(jié)合后經(jīng)過所述澆道注入所述模腔內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，在所述第一溫度下形成所述第二粗坯后，所述上模具朝遠(yuǎn)離所述下模具的一側(cè)開啟，并從所述下模具中取出所述第二粗坯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，清理所述柄體的表面的過程中，打磨所述柄體的表面，且打磨后向所述柄體的表面涂覆涂層，并加熱至第三溫度T3使所述涂層硬化，且滿足關(guān)系式：60℃≤T3≤120℃。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，所述方法包括步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，花鍵孔包括第一部分、與第一部分連接的第二部分以及與第二部分連接的第三部分，模腔內(nèi)所述第二粗坯成型后，所述第一部分抵接所述上模具，且所述第三部分抵接所述下模具，所述第二部分內(nèi)表面具有花鍵，且位于所述第一部分和所述第二部分之間；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，所述第一粗坯車床加工形成所述金屬環(huán)后，所述金屬環(huán)上加工形成有軸體和一體形成于軸體上且表面光滑的軸頸，所述軸頸的外徑r3和所述第三部分的內(nèi)徑r1滿足關(guān)系式：r3＝r1，且所述軸頸的高度h1和所述第三部分的深度h2滿足關(guān)系式：h1＝h2，且所述軸頸和軸體連接處呈階梯結(jié)構(gòu)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，金屬坯料依次經(jīng)過粗加工、車床加工形成所述金屬環(huán)，且短切碳纖維依次經(jīng)過模具成型、銑床加工形成所述柄體，所述金屬環(huán)的加工過程和所述柄體的加工過程分別獨(dú)立進(jìn)行，并在分別形成所述金屬環(huán)與所述柄體后，粘合所述金屬環(huán)和所述柄體一步形成所述工件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維曲柄加工成型方法，其特征在于，所述下模具還具有錐形...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：雷誠(chéng)陽，劉正海，劉育奇，王雪林，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳市健坤運(yùn)動(dòng)器材有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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