[发明专利]复材异形管件成型方法及其成型芯轴

说明书

技术领域

本发明是关于一种利用高分子复合材料成型管件的方法，特别是 指一种复材异形管件成型方法。

背景技术

传统的自行车，整个车架均由金属管件制成，而这种金属焊接结 构的自行车，车身重、抗疲劳性差。于是业者为减轻车身的重量，增 加其抗疲劳性，整个车架采用质量轻、强度高的高分子复合碳纤维材 料制成。

目前常见的高分子复合材料车架的成型方式，是采用将车架的各 个直管件分别单独预成型，其次再在异形处进行拼接，对拼接处进行 补纱、补强后再进行热固定型为整个车架。之所以采用这样的拼接方 式，是因为车架管件的异形处受限于高分子复合材料的特性，无支撑 作用使得软质的复材无法预先卷制成异形的形状，令成型较为困难， 所以必须采用直管件拼接的方式实现。

但是各个直管件在异形处进行拼接时，必须要切出配合缺口才可 进行搭接，由于已预成型的管件受材料特性，其强度硬度都较高，因 而在切出配合缺口时较为费力、制程工序繁琐；另外，拼接处补纱必 须达到一定的厚度才可满足此异形处的连接强度，这样会造成整个车 架的重量增加，且外观整体感不强。

发明内容

本发明的目的是提供一种复材异形管件成型方法，其可令复材管 件的异形处方便独立成型。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：一种复材异形管件成型 方法，其中在管件的各异形处配合异形形状设置有由软化温度低而熔 点高的材料制成的支撑芯轴，所述芯轴的内腔为开放式腔体；高分子 复合碳纤维是包覆于此支撑芯轴外部达至管壁要求厚度后置于定型 模具中；再在支撑芯轴内置入风管进行加热加压成型；冷却后将熔化 变形的支撑芯轴从管件中取出即完成异形管的成型。

所述芯轴为聚乙烯材料。

所述芯轴是采中空吹塑制成。

一种复材异形管件的制作芯轴，其中：该芯轴是由软化温度低而 熔点高的材料配合异形管形状成型的支撑管，该支撑管内腔供加热风 管穿过。

所述的支撑管是由聚乙烯材料制成。

所述的支撑管为高密度聚乙烯材料制成。

采用上述方案后，由于本发明是采用软化温度低而熔点高的材料 成型出异形管形状的支撑芯轴，该支撑芯轴可便于软性的高分子复合 碳纤维以其形状进行包纱预型，且利用其支撑的作用可保证高分子复 合碳纤维卷纱时的纤维顺向度，同时该支撑芯轴内供加热风管穿过， 异形管在成型时，向风管中加压及加入热风，风管顶压支撑芯轴的同 时顶压加温高分子复合碳纤维，高分子复合材料在熔融成型的过程 中，软化温度低而熔点高的支撑芯轴亦会熔融变形，其在风管加温加 压的情况下会对异形管内壁具有一压迫的过程，此过程可令复合碳纤 维更加紧实；待成型的异形管冷却后，支撑芯轴会变形破损，再利用 工具从异形管中将支撑芯轴碎片取出即可。如此一次性的支撑芯轴可 令异形管的成型更加方便。

附图说明

图1A是本发明的支撑芯轴1示意图；

图1B是本发明的支撑芯轴2示意图；

图2A是本发明异型管件1的成型示意图1；

图2B是本发明异型管件2的成型示意图1；

图3A是本发明异型管件1的成型示意图2；

图3B是本发明异型管件2的成型示意图2；

图4A是本发明异型管件1的成型示意图3；

图4B是本发明异型管件2的成型示意图3；

图5是本发明组合成车架的示意图。

具体实施方式

本发明以自行车架的异形管件进行说明，如图1至图4所示，该 异形管件的成型过程：

如图1A、1B所示，首先配合自行车架的异形管处的形状成型有 支撑芯轴1，该支撑芯轴1是由软化温度低而熔点高的材料的PE(聚 乙烯)材料或HDPE(高密度聚乙烯)材料采中空吹塑成型为管状体 的支撑管，该支撑管材料的软化温度是低于低于65摄氏度，而熔化 温度高于200摄氏度，该支撑芯轴1内腔为开放式腔体11，以便于 风管可以从腔体11内穿过；

如图2A、2B所示，其次将软质的高分子复合碳纤维纱片以此支 撑芯轴1的形状为支撑体进行包纱，因其支撑的作用可方便高分子复 合碳纤维纱片包纱时纤维的顺向度以此保证管件的强度；