专利名称：自行车车架前三角结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车车架前三角结构，特别是一种采用热成型的异径三通首管制备的自行车车架前三角结构。
背景技术：
自1977年山地自行车发明以来，轻质、高强、长寿命一直是众多山地自行车生产厂家追逐的目标。钛合金因具有密度小、强度高、耐高低温、耐腐蚀等众多优点，特别是比强度高于镁、铝合金，因此是一直是自行车领域的研究发展方向，是理想的山地自行车车架用材料。随着自行车厂商研发能力的提升和山地自行车赛事竞技要求，对山地自行车车身的重量、强度、寿命也提出了很高的要求，而实际实用条件下车架的上管、下管将承受水平方 向多次往复的拉、压综合应力，作为车体承力、抗震及协调各组件的中心，前三角结构的重量、强度和疲劳性能是决定整车安全性、稳定性和使用寿命的关键。图I、图2是目前常用钛制自行车车架前三角的结构示意图。图中2上管前端、3下管前段与I首管焊接形成角焊缝，2与3后端分别与4立管上部及5坐管五通焊接，4下部与5焊接，构成完整的自行车车架前三角结构。该结构的缺点是首管与上、下管焊接形成的角焊缝本身存在叠加的焊接应力，当车架遭受低频水平疲劳拉、压应力的作用时，疲劳震动使角焊缝处引起应力集中，成为车架的薄弱环节，从而造成车架结构总是从该部位发生开裂。图3是中国专利(专利号CN2009201544992. 4)中涉及的前三角的结构示意图。该结构中6首管座、9立管座、11五通管座的支管分别与7上管、8下管、10立管焊接，构成完整的自行车车架前三角结构。该结构虽避免出现普通结构中的角焊缝，合理分散了所受应力，但需制备两件复杂的四通结构件，且此结构要求最后一步进行下管的焊接，此时必须要求所焊管座的对应支管具有良好的同心度和直线度以保证下管焊接质量，而焊接应力使已焊好的结构发生变形，下管焊接角度无法根据变形调整，完全不能保证下管焊接的尺寸精度，焊接效率及成品率较低。
发明内容针对目前国内钛制车架前三角结构上述特点和欠缺，本发明的目的在于设计一种力学结构合理、制备方法简单实用的车架前三角焊接结构。为实现以上目的，本实用新型提供一种自行车车架前三角结构，包括三通首管、五通坐管、上管、下管和立管，其特征在于所述三通首管的一端与上管固定连接，另一端的管体上设置孔，孔与下管固定连接；立管管体上部设置孔，下部与五通坐管相连；上、下管分别与立管管体上部孔和五通坐管固定连接。优选地，所述三通结构系采用拔口方式一次热成型而出。优选地，所述三通与上管和下管均通过焊接方式固定连接。优选地，所述首管是采用拔口方式一次热成型出的三通结构，三通的一端与上管采用对接焊方式加以固定；另一端的管体上采用机械加工方式制造圆孔，将圆孔与下管也采用焊接方式进行固定；对立管管体采用机械加工方式制造圆孔，将上、下管分别与立管上部圆孔和五通坐管采用焊接方式进行固定。优选地，所述自行车涉及材料包括各种钛及钛合金。优选地，所述自行车架前三角中下管与首管的焊接角度自由可调。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、力学结构设计合理，首管三通结构合理分散焊缝分布，避免首管焊接出现角焊缝，大幅度提高自行车使用寿命；2、下管与首管部位焊接角度自由可调，方便焊接操作及实施，节省了焊接时间，有效提高了自行车车架的生产效率；3、无需设计专用立管座四通，减少焊缝数量，从而简化了车架结构，缩短了加工工序和生产流程，实现了高效短流程生产自行车车架。
图I为普通自行车前三角立体示意图图2为普通自行车前三角结构平面示意图图3为CN200920154492. 4中自行车前三角结构平面示意图图4为本实用新型的自行车前三角结构平面示意图附图标记说明普通构造I、首管 2、上管 3、下管4、立管 5、五通 6、首管座7、上管 8、下管 9、立管座10、立管 11、五通管座本实用新型构造12、三通首管 13、上管14、下管15、立管16、五通坐管
具体实施方式
如图4所示的钛自行车车架前三角结构,包括三通首管12、五通坐管16、上管13、下管14、立管15。其中首管是采用拔口方式一次热成型出的三通结构，三通的一端与上管采用对接焊方式加以固定；另一端的管体上采用机械加工方式制造圆孔，将圆孔与下管也采用焊接方式进行固定；对立管管体采用机械加工方式制造圆孔，将上、下管分别与立管上部圆孔和五通坐管采用焊接方式进行固定；并且下管与首管的焊接角度自由可调。该钛自行车车架前三角结构解决了普通车架结构首管部位角焊缝造成的应力集中的问题，分散了车架受震动时的水平应力影响，同时采用该焊接结构能够方便调整下管与首管间的焊接角度，缩短焊接加工工序和时间，有效提高了钛制自行车车架的生产效率及使用寿命。以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围 之内。
权利要求1.一种自行车车架前三角结构，包括三通首管、五通坐管、上管、下管和立管，其特征在于所述三通首管的一端与上管固定连接，另一端的管体上设置孔，孔与下管固定连接；立管管体上部设置孔，下部与五通坐管相连；上、下管分别与立管管体上部孔和五通坐管固定连接。
2.根据权利要求I所述的自行车车架前三角结构，其特征在于所述三通首管系采用拔口方式一次热成型而出。
3.根据权利要求I所述的自行车车架前三角结构，其特征在于所述三通首管与上管和下管均通过焊接方式固定连接。
4.根据权利要求I 3任意一项所述的自行车车架前三角结构，其特征在于所述首管是采用拔口方式一次热成型出的三通结构，三通的一端与上管采用对接焊方式加以固定；另一端的管体上采用机械加工方式制造圆孔，将圆孔与下管也采用焊接方式进行固定；对立管管体采用机械加工方式制造圆孔，将上、下管分别与立管上部圆孔和五通坐管采用焊接方式进行固定。
5.根据权利要求4所述的自行车车架前三角结构，其特征在于所述自行车涉及材料包括各种钛及钛合金。
6.根据权利要求5所述的自行车车架前三角结构，其特征在于所述自行车架前三角中下管与首管的焊接角度自由可调。
专利摘要一种自行车车架前三角结构，包括三通首管、五通坐管、上管、下管和立管，其特征在于所述三通首管的一端与上管固定连接，另一端的管体上设置孔，孔与下管固定连接；立管管体上部设置孔，下部与五通坐管相连；上、下管分别与立管管体上部孔和五通坐管固定连接。本实用新型良好地解决了普通车架结构首管部位角焊缝造成的应力集中的问题，分散了车架受震动时的水平应力影响，同时采用该焊接结构能够方便调整下管与首管间的焊接角度，缩短焊接加工工序和时间，有效提高了钛制自行车车架的生产效率及使用寿命。
文档编号B62K19/20GK202624530SQ20122027485
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者王俊萍, 赵彬, 李磊, 郭荻子 申请人:天津轻钛运动器材有限公司