碳纤维前叉的成型工艺及碳纤维前叉的制作方法

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1.本发明涉及碳纤维自行车生产技术领域，尤其涉及碳纤维前叉的成型工艺及碳纤维前叉。

背景技术：

2.碳纤维自行车是一种高档的新型环保的自行车，其重量轻，强度大，特别适合作为山地自行车使用。碳纤维前叉是碳纤维自行车中的一个重要组成部分，目前的碳纤维前叉普遍采用气袋成型工艺，将碳纤维纱布包覆在气袋的外周，向气袋通风加压，碳纤维纱布热熔固化成型后即可得到碳纤维前叉产品，但由于碳纤维前叉产品为y型结构，在采用碳纤维纱布一体式包覆气袋的外周需要花费的时间较长，生产效率低。
3.因此，亟需一种碳纤维前叉的成型工艺和碳纤维前叉，将碳纤维预型件的各个组成部分独立卷制，以提高碳纤维前叉的生产效率。

技术实现要素：

4.本发明的一个目的在于：提供碳纤维前叉的成型工艺及碳纤维前叉，将碳纤维预型件的各个组成部分独立卷制，以提高碳纤维前叉的生产效率。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.第一方面，提供碳纤维前叉的成型工艺，所述成型工艺包括以下步骤：
7.采用碳纤维材料在两根尼龙风管的外周卷制形成y型结构的碳纤维接头；
8.将其中一根所述尼龙风管伸出所述碳纤维接头的左输出端口的一端插入碳纤维左叉骨的内腔中，并使所述碳纤维左叉骨与所述左输出端口抵接，将另一根所述尼龙风管伸出所述碳纤维接头的右输出端口的一端插入碳纤维右叉骨的内腔中，并使所述碳纤维右叉骨与所述右输出端口抵接，将两根所述尼龙风管伸出所述碳纤维接头的输入端口的一端共同插入碳纤维竖管的内腔中，并使所述碳纤维竖管与所述输入端口抵接，所述碳纤维接头、所述碳纤维左叉骨、所述碳纤维右叉骨以及所述碳纤维竖管组成碳纤维预型件；
9.将所述碳纤维预型件放入模具装置中，对两根所述尼龙风管通风加压，并对所述模具装置加热；
10.所述碳纤维预型件固化成型后抽出两根所述尼龙风管。
11.作为一种可选的技术方案，将两根所述尼龙风管分别插入所述碳纤维左叉骨的内腔和所述碳纤维右叉骨的内腔之前，还包括以下步骤：
12.对两根所述尼龙风管的一端的端口封口。
13.作为一种可选的技术方案，在对两根所述尼龙风管的一端的端口封口之后，还包括以下步骤：
14.向两根所述尼龙风管的另一端的端口吹气，使得两根所述尼龙风管伸展，将其中一根所述尼龙风管的已经封口的一端插入所述碳纤维左叉骨的内腔，以及将另一根所述尼龙风管的已经封口的一端插入所述碳纤维右叉骨的内腔。
15.作为一种可选的技术方案，将所述碳纤维预型件放入模具装置中，具体为：将所述碳纤维预型件放入所述模具装置的成型模具中，并对所述碳纤维预型件定位，在所述碳纤维左叉骨与所述左输出端口稳定抵接，所述碳纤维右叉骨与所述右输出端口稳定抵接，以及所述碳纤维竖管与所述输入端口稳定抵接之后，盖上所述模具装置的外部模具。
16.作为一种可选的技术方案，对两根所述尼龙风管通风加压，具体为：向两根所述尼龙风管的未封口的端口通风加压，使两根所述尼龙风管的内部压强均保持在200psi内。
17.作为一种可选的技术方案，其中一根所述尼龙风管的封口位置到所述左输出端口的距离等于另一个所述尼龙风管的封口位置到所述右输出端口的距离。
18.作为一种可选的技术方案，将两根所述尼龙风管分别插入所述碳纤维左叉骨的内腔和所述碳纤维右叉骨的内腔之前，还包括以下步骤：
19.采用碳纤维材料分别卷制成所述碳纤维左叉骨和所述碳纤维右叉骨，将左勾爪埋入所述碳纤维左叉骨中，将右勾爪埋入所述碳纤维右叉骨中。
20.作为一种可选的技术方案，对所述模具装置加热，具体为：将所述模具装置放到热压台上在145摄氏度的环境下加热45分钟。
21.第二方面，提供碳纤维前叉，所述碳纤维前叉采用如上所述的成型工艺制得。
22.本发明的有益效果在于：
23.本发明提供碳纤维前叉的成型工艺及碳纤维前叉，在生产碳纤维前叉时，独立卷制碳纤维接头、碳纤维左叉骨、碳纤维右叉骨以及碳纤维竖管，即卷制碳纤维接头、碳纤维左叉骨、碳纤维右叉骨以及碳纤维竖管均能够通过批量地卷制，以缩短在尼龙风管外周卷制碳纤维材料的时间，直接选取已经卷制好的碳纤维左叉骨、碳纤维右叉骨以及碳纤维竖管分别套设在尼龙风管的外周即可，能够缩短获取碳纤维预型件的时间，从而提高碳纤维前叉的生产效率；且采集两根互不相通的尼龙风管通风加压，碳纤维左叉骨和碳纤维右叉骨固化成型时不会产生相互干扰的情况，即输入碳纤维左叉骨内腔的气体不会流动到碳纤维右叉骨的内腔，反之，输入碳纤维右叉骨内腔的气体也不会流动到碳纤维左叉骨的内腔；由于碳纤维前叉为y型结构，尼龙风管难以穿过y型结构的分叉口位置，因此，本发明在两根尼龙风管的外周卷制碳纤维接头，能够提高生产效率；本发明的碳纤维左叉骨、碳纤维右叉骨以及碳纤维竖管均为直筒型结构或者接近于直筒型结构，因此，将尼龙风管插入碳纤维左叉骨的内腔和、碳纤维右叉骨的内腔以及碳纤维竖管的内腔的效率都能够得到保证；尼龙风管插入碳纤维左叉骨的内腔、碳纤维右叉骨的内腔以及碳纤维竖管的内腔之后，使碳纤维左叉骨与左输出端口抵接，碳纤维右叉骨与右输出端口抵接，以及碳纤维竖管与输入端口抵接，固定成型时，碳纤维前叉不会出现某个部位厚度过厚或者内凹的情况，保证碳纤维前叉的成型质量。
附图说明
24.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明；
25.图1为实施例所述的碳纤维前叉的成型工艺的工艺流程图；
26.图2为实施例所述的碳纤维前叉的结构示意图；
27.图3为实施例所述的碳纤维接头(穿设于碳纤维接头内部的尼龙风管未展示)的结构示意图。
28.图中：
29.1、碳纤维接头；11、左输出端口；12、右输出端口；13、输入端口；2、碳纤维左叉骨；3、碳纤维右叉骨；4、碳纤维竖管；5、左勾爪；6、右勾爪。
具体实施方式
30.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
34.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
35.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
36.如图1所示，本实施例提供碳纤维前叉的成型工艺，成型工艺包括以下步骤：
37.s100、采用碳纤维材料在两根尼龙风管的外周卷制形成y型结构的碳纤维接头1。
38.s200、将其中一根尼龙风管伸出碳纤维接头1的左输出端口11的一端插入碳纤维左叉骨2的内腔中，并使碳纤维左叉骨2与左输出端口11抵接，将另一根尼龙风管伸出碳纤维接头1的右输出端口12的一端插入碳纤维右叉骨3的内腔中，并使碳纤维右叉骨3与右输出端口12抵接，将两根尼龙风管伸出碳纤维接头1的输入端口13的一端共同插入碳纤维竖管4的内腔中，并使碳纤维竖管4与输入端口13抵接，碳纤维接头1、碳纤维左叉骨2、碳纤维右叉骨3以及碳纤维竖管4组成碳纤维预型件。
39.s300、将碳纤维预型件放入模具装置中，对两根尼龙风管通风加压，并对模具装置加热。
40.s400、碳纤维预型件固化成型后抽出两根尼龙风管。
41.具体的，尼龙风管为软体材料，在不受力的自然状态下为塌陷状态。在生产碳纤维前叉时，独立卷制碳纤维接头1、碳纤维左叉骨2、碳纤维右叉骨3以及碳纤维竖管4，即卷制碳纤维接头1、碳纤维左叉骨2、碳纤维右叉骨3以及碳纤维竖管4均能够通过批量地卷制，以缩短在尼龙风管外周卷制碳纤维材料的时间，相比于在尼龙风管外周一体卷制得到碳纤维预型件的方式，本实施例不需要在尼龙风管的外周逐一卷制碳纤维左叉骨2、碳纤维右叉骨3以及碳纤维竖管4，而是直接选取已经卷制好的碳纤维左叉骨2、碳纤维右叉骨3以及碳纤维竖管4分别套设在尼龙风管的外周即可，能够缩短获取碳纤维预型件的时间，从而提高碳纤维前叉的生产效率；且采集两根互不相通的尼龙风管通风加压，碳纤维左叉骨2和碳纤维右叉骨3固化成型时不会产生相互干扰的情况，即输入碳纤维左叉骨2内腔的气体不会流动到碳纤维右叉骨3的内腔，反之，输入碳纤维右叉骨3内腔的气体也不会流动到碳纤维左叉骨2的内腔；由于碳纤维前叉为y型结构，碳纤维左叉骨2和碳纤维右叉骨3对称设置在碳纤维接头1的两侧，尼龙风管难以转弯穿过y型结构的分叉口位置，若将尼龙风管套设在导向管的外周，通过导向管带动尼龙风管也不能够准确地在碳纤维接头1的分叉口位置到碳纤维左叉骨2的内腔或者碳纤维右叉骨3的内腔，还有可能会因为转弯角度较大而导致导向管戳破尼龙风管，因此，本实施例在两根尼龙风管的外周卷制碳纤维接头1，两根尼龙风管都伸出到碳纤维接头1的外侧，而由于碳纤维左叉骨2、碳纤维右叉骨3以及碳纤维竖管4自身的结构均为直筒型结构或者接近于直筒型结构，伸出到碳纤维接头1的外侧的尼龙风管容易导入碳纤维左叉骨2、碳纤维右叉骨3以及碳纤维竖管4中，能够提高生产效率；本实施例的碳纤维左叉骨2、碳纤维右叉骨3以及碳纤维竖管4均为直筒型结构或者接近于直筒型结构，因此，将尼龙风管插入碳纤维左叉骨2的内腔和、碳纤维右叉骨3的内腔以及碳纤维竖管4的内腔的效率都能够得到保证；尼龙风管插入碳纤维左叉骨2的内腔、碳纤维右叉骨3的内腔以及碳纤维竖管4的内腔之后，使碳纤维左叉骨2与左输出端口11抵接，碳纤维右叉骨3与右输出端口12抵接，以及碳纤维竖管4与输入端口13抵接，固定成型时，碳纤维前叉不会出现某个部位厚度过厚或者内凹的情况，即碳纤维左叉骨2与左输出端口11之间，碳纤维右叉骨3与右输出端口12之间，以及碳纤维竖管4与输入端口13之间，均不会产生重叠覆盖或者产生间隔，因此就不会导致碳纤维前叉的侧壁厚度过厚或者过薄的现象，从而保证了碳纤维前叉的成型质量。
42.可选的，将两根尼龙风管分别插入碳纤维左叉骨2的内腔和碳纤维右叉骨3的内腔之前，还包括以下步骤：
43.s201、对两根尼龙风管的一端的端口封口。风压系统例如气体压缩机将气体输入尼龙风管的内部，由于尼龙风管的一端的端口封口，因此，尼龙风管内的气体压力得到精准控制，且气体的流动速率也远远低于尼龙风管的内部贯通的形式，避免输入尼龙风管内部的气体对套设在尼龙风管外周的碳纤维材料的成型造成影响，例如避免气体带动正在热熔的碳纤维材料进行无规则流动而导致成型得到的产品不满足质量要求。
44.可选的，在对两根尼龙风管的一端的端口封口之后，还包括以下步骤：
45.s202、向两根尼龙风管的另一端的端口吹气，使得两根尼龙风管伸展，将其中一根尼龙风管的已经封口的一端插入碳纤维左叉骨2的内腔，以及将另一根尼龙风管的已经封口的一端插入碳纤维右叉骨3的内腔。将向尼龙风管吹气之后，尼龙风管位于碳纤维接头1的外侧的部分处于伸直状态或者接近于伸直状态，方便插入碳纤维左叉骨2的内腔、碳纤维
右叉骨3的内腔以及碳纤维竖管4的内腔中。
46.可选的，将碳纤维预型件放入模具装置中，具体为：将碳纤维预型件放入模具装置的成型模具中，并对碳纤维预型件定位，在碳纤维左叉骨2与左输出端口11稳定抵接，碳纤维右叉骨3与右输出端口12稳定抵接，以及碳纤维竖管4与输入端口13稳定抵接之后，盖上模具装置的外部模具。将碳纤维预型件放入模具装置的成型模具之后，对碳纤维预型件定位，避免碳纤维左叉骨2脱离于左输出端口11，以及避免碳纤维右叉骨3脱离于右输出端口12，以及避免碳纤维竖管4脱离于输入端口13抵接。
47.可选的，对两根尼龙风管通风加压，具体为：向两根尼龙风管的未封口的端口通风加压，使两根尼龙风管的内部压强均保持在200psi内。
48.可选的，其中一根尼龙风管的封口位置到左输出端口11的距离等于另一个尼龙风管的封口位置到右输出端口12的距离。即两个封口位置分别到左输出端口11的距离和到右输出端口12的距离相等，尼龙风管在碳纤维左叉骨2的内腔的成型形态与尼龙风管在碳纤维右叉骨3的内腔的成型形态相一致。
49.可选的，将两根尼龙风管分别插入碳纤维左叉骨2的内腔和碳纤维右叉骨3的内腔之前，还包括以下步骤：
50.s203、采用碳纤维材料分别卷制成碳纤维左叉骨2和碳纤维右叉骨3，将左勾爪5埋入碳纤维左叉骨2中，将右勾爪6埋入碳纤维右叉骨3中。
51.碳纤维前叉的现有成型工艺是前叉与勾爪分开成型生产，采用碳纤维纱片分别贴成前叉和勾爪相似的形状，将在前叉和勾爪分别放入模具中固化成型，当前叉和勾爪均固化成型之后，再在前叉的前端进行机械加工开孔，将勾爪装入安装孔中，采用碳纤维材料填充勾爪与前叉之间的间隙，进行补纱烘烤固定工艺。现有的这种成型工艺，需要开勾爪模和前叉模，模具数量相对较多，模具成本较高，且需要在前叉的前端机械加工用于安装勾爪的安装孔，另外在胶合之后需要填胶、补纱烘烤固化，导致制程工时过长，生产效率下降，且由于粘着工艺粘着处不平顺，涂装时，在胶合位置很难做平顺，需要花费大量的时间。
52.对此，本实施例在碳纤维左叉骨2和碳纤维右叉骨3进行固化成型之前就先将左勾爪5埋入碳纤维左叉骨2中，将右勾爪6埋入碳纤维右叉骨3中。本实施例的成型工艺是将碳纤维接头1、碳纤维左叉骨2、碳纤维右叉骨3以及碳纤维竖管4、左勾爪5以及右勾爪6一起装入模具装置中进行固化成型，本实施例的碳纤维前叉为一体式成型，不需要再开勾爪模，降低模具成本；不需要单独成型勾爪，节约成型工时；前叉的前端安装勾爪的位置不需要进行机械钻孔加工，生产工时缩短；前叉与勾爪的胶合位置不需要填胶补纱，且能够直接做出粗胚良品、转涂装，节约时间。
53.可选的，对模具装置加热，具体为：将模具装置放到热压台上在145摄氏度的环境下加热45分钟。
54.如图2和图3所示，本实施例还提供碳纤维前叉，碳纤维前叉采用如上的成型工艺制得。
55.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还
可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：

1.碳纤维前叉的成型工艺，其特征在于，所述成型工艺包括以下步骤：采用碳纤维材料在两根尼龙风管的外周卷制形成y型结构的碳纤维接头(1)；将其中一根所述尼龙风管伸出所述碳纤维接头(1)的左输出端口(11)的一端插入碳纤维左叉骨(2)的内腔中，并使所述碳纤维左叉骨(2)与所述左输出端口(11)抵接，将另一根所述尼龙风管伸出所述碳纤维接头(1)的右输出端口(12)的一端插入碳纤维右叉骨(3)的内腔中，并使所述碳纤维右叉骨(3)与所述右输出端口(12)抵接，将两根所述尼龙风管伸出所述碳纤维接头(1)的输入端口(13)的一端共同插入碳纤维竖管(4)的内腔中，并使所述碳纤维竖管(4)与所述输入端口(13)抵接，所述碳纤维接头(1)、所述碳纤维左叉骨(2)、所述碳纤维右叉骨(3)以及所述碳纤维竖管(4)组成碳纤维预型件；将所述碳纤维预型件放入模具装置中，对两根所述尼龙风管通风加压，并对所述模具装置加热；所述碳纤维预型件固化成型后抽出两根所述尼龙风管。2.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于，将两根所述尼龙风管分别插入所述碳纤维左叉骨(2)的内腔和所述碳纤维右叉骨(3)的内腔之前，还包括以下步骤：对两根所述尼龙风管的一端的端口封口。3.根据权利要求2所述的成型工艺，其特征在于，在对两根所述尼龙风管的一端的端口封口之后，还包括以下步骤：向两根所述尼龙风管的另一端的端口吹气，使得两根所述尼龙风管伸展，将其中一根所述尼龙风管的已经封口的一端插入所述碳纤维左叉骨(2)的内腔，以及将另一根所述尼龙风管的已经封口的一端插入所述碳纤维右叉骨(3)的内腔。4.根据权利要求3所述的成型工艺，其特征在于，将所述碳纤维预型件放入模具装置中，具体为：将所述碳纤维预型件放入所述模具装置的成型模具中，并对所述碳纤维预型件定位，在所述碳纤维左叉骨(2)与所述左输出端口(11)稳定抵接，所述碳纤维右叉骨(3)与所述右输出端口(12)稳定抵接，以及所述碳纤维竖管(4)与所述输入端口(13)稳定抵接之后，盖上所述模具装置的外部模具。5.根据权利要求4所述的成型工艺，其特征在于，对两根所述尼龙风管通风加压，具体为：向两根所述尼龙风管的未封口的端口通风加压，使两根所述尼龙风管的内部压强均保持在200psi内。6.根据权利要求2所述的成型工艺，其特征在于，其中一根所述尼龙风管的封口位置到所述左输出端口(11)的距离等于另一个所述尼龙风管的封口位置到所述右输出端口(12)的距离。7.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于，将两根所述尼龙风管分别插入所述碳纤维左叉骨(2)的内腔和所述碳纤维右叉骨(3)的内腔之前，还包括以下步骤：采用碳纤维材料分别卷制成所述碳纤维左叉骨(2)和所述碳纤维右叉骨(3)，将左勾爪(5)埋入所述碳纤维左叉骨(2)中，将右勾爪(6)埋入所述碳纤维右叉骨(3)中。8.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于，对所述模具装置加热，具体为：将所述模具装置放到热压台上在145摄氏度的环境下加热45分钟。9.碳纤维前叉，其特征在于，所述碳纤维前叉采用如权利要求1-8任一项所述的成型工艺制得。

技术总结

本发明属于碳纤维自行车生产技术领域，公开碳纤维前叉的成型工艺及碳纤维前叉，成型工艺包括步骤：采用碳纤维材料在两根尼龙风管的外周卷制形成Y型结构的碳纤维接头；将尼龙风管插入碳纤维左叉骨中，并使碳纤维左叉骨与左输出端口抵接，将尼龙风管插入碳纤维右叉骨中，并使碳纤维右叉骨与右输出端口抵接，将两根尼龙风管伸出输入端口的一端共同插入碳纤维竖管中，并使碳纤维竖管与输入端口抵接；将碳纤维预型件放入模具装置中，对两根尼龙风管通风加压，并对模具装置加热；碳纤维预型件固化成型后抽出两根尼龙风管。本发明将碳纤维预型件的各个组成部分独立卷制，以提高碳纤维前叉的生产效率。叉的生产效率。叉的生产效率。