專利名稱：一種膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車用附屬部件，具體涉及一種輪圈，適用于自行車、電動(dòng)車、殘疾人用車及獨(dú)輪車等車型，還涉及上述輪圈的制作方法。
背景技術(shù)：
碳纖維是由含碳量較高且在熱處理過(guò)程中不熔融的人造化學(xué)纖維，經(jīng)過(guò)熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。碳纖維具有耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性，其外形有顯著的各向異性、柔軟，可加工成各種織物，碳纖維沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度，碳纖維的比重較小，具有很高的比強(qiáng)度。碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合，制成結(jié)構(gòu)材料。在要求高溫、 力學(xué)穩(wěn)定性高的場(chǎng)合，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢(shì)。在自行車輪圈制造領(lǐng)域，傳統(tǒng)的編輻條合金自行車輪圈比較重，一支輪圈的重量為1000克以上，使用不方便，而且輪圈在承受約140KG的垂直作用力時(shí)，容易發(fā)生永久性變形，而當(dāng)作用力達(dá)到200KG以上時(shí)，輪圈就會(huì)斷裂，因此輪圈的強(qiáng)度較差，成為影響自行車行駛的不安全因素；另外，傳統(tǒng)自行車輪圈上的輻條較多，導(dǎo)致行駛過(guò)程中風(fēng)阻較大，增加了行駛阻力，影響自行車的行駛速度。目前，市面上現(xiàn)有的碳纖維自行車輪圈的內(nèi)部中空，雖然重量較小，但是在自行車的行駛過(guò)程中，由于黑色的碳纖維本體吸熱，輪圈的剎車面會(huì)因剎車動(dòng)作而急劇升溫，溫度往往高達(dá)130°C以上，造成輪圈軟化，導(dǎo)致行駛安全性大大降低。本申請(qǐng)人于2010年2月沈日提交的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)《一種新型碳纖維復(fù)合材料成品及其制備方法》(申請(qǐng)?zhí)?01010136125. 9)公開了一種碳纖維復(fù)合材料成品，包括碳纖維材料，還包括聚氨基甲酸酯材料，所述碳纖維材料作為外包材料，所述聚氨基甲酸酯材料作為填充料，所述碳纖維材料包覆在所述聚氨基甲酸酯材料的表面上形成碳纖維復(fù)合材料成品。該碳纖維復(fù)合材料成品的優(yōu)點(diǎn)在于重量小、使用方便，而且強(qiáng)度高，散熱性好，提高了產(chǎn)品的安全性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種重量輕、強(qiáng)度高、風(fēng)阻小、能夠提高行駛速度且外形美觀的膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈。本發(fā)明的目的通過(guò)以下的技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)一種膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈，包括圈部、輻條和花鼓，所述花鼓位于所述圈部的中心部位，所述輻條連接在所述花鼓與所述圈部之間，所述花鼓主要由外殼與內(nèi)置于外殼中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其特征在于所述花鼓的外殼、圈部及輻條均由碳纖維復(fù)合材料制成，所述圈部的內(nèi)圓周上及花鼓的外圓周上分別設(shè)有用于安裝輻條的安裝孔，所述輻條的兩端分別插入圈部及花鼓上相應(yīng)的安裝孔中并膠合固定。本發(fā)明輪圈的圈部、輻條及花鼓的外殼材質(zhì)均采用碳纖維復(fù)合材料，使得輪圈整體的重量輕、強(qiáng)度高，例如本發(fā)明三刀(即三輻條)自行車輪圈，一支輪圈的重量?jī)H為600多克，該輪圈在承受300KG垂直作用力時(shí)而無(wú)異常，當(dāng)垂直作用力達(dá)到600KG以上，輪圈才會(huì)出現(xiàn)裂紋；另外，輪圈采用較少數(shù)量的輻條，行駛過(guò)程中風(fēng)阻小，大大降低了行駛阻力，提高了行駛速度；采用碳纖維復(fù)合材料制作的輪圈，外形美觀靚麗，深受廣大消費(fèi)者的喜愛。作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述碳纖維復(fù)合材料包括碳纖維材料和聚氨基甲酸酯材料，所述碳纖維材料作為外包材料，所述聚氨基甲酸酯材料作為填充料，所述碳纖維材料包覆在所述聚氨基甲酸酯材料的表面上形成碳纖維復(fù)合材料。本發(fā)明輪圈所采用的碳纖維復(fù)合材料為實(shí)心，內(nèi)置的聚氨基甲酸酯材料可以將因剎車等引起溫度上升而產(chǎn)生的熱量快速傳導(dǎo)，因此，本發(fā)明散熱性好，大大增強(qiáng)了輪圈的安全性能。作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，所述輻條由環(huán)氧樹脂膠粘合固定于所述安裝孔中， 環(huán)氧樹脂膠一般是指以環(huán)氧樹脂為主體所制得的膠粘劑，環(huán)氧樹脂膠通常還應(yīng)包括環(huán)氧樹脂固化劑以使環(huán)氧樹脂膠固化。作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述碳纖維材料緊密壓合在所述聚氨基甲酸酯材料的表面上。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈的制作方法。本發(fā)明的目的通過(guò)以下的技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)一種上述膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈的制作方法，其特征在于包括以下步驟
(1)制備聚氨基甲酸酯填充料首先將固化劑與聚醚混合成混合液，并攪拌均勻，然后將混合液倒入模具的模穴內(nèi)后鎖緊模具，加熱所述混合液至可使該混合液固化的溫度；待所述混合液固化后，從模具中取出已成型的固體狀聚氨基甲酸酯材料；
⑵圈部與花鼓分別包料加工分別按照圈部和花鼓的結(jié)構(gòu)圖編排，將碳纖維材料依結(jié)構(gòu)圖裁剪成符合要求的大小和形狀，然后按照圈部和花鼓結(jié)構(gòu)圖編排的順序和位置將碳纖維材料包覆在由步驟⑴獲得的固體狀聚氨基甲酸酯材料的表面上，分別得到圈部和花鼓半成品；將圈部及花鼓半成品分別放置在相應(yīng)的模具內(nèi)，鎖緊模具后，將模具放置在成型機(jī)內(nèi)成型，分別獲得圈部及花鼓成品；
⑶加工輻條將碳纖維材料按照輻條的結(jié)構(gòu)圖裁剪成符合要求的大小和形狀，然后將裁剪所得的碳纖維材料卷成實(shí)心棒體，獲得輻條成品；
⑷加工輪圈半成品按照輪圈的裝配結(jié)構(gòu)圖分別在圈部的內(nèi)圓周及花鼓的外圓周上對(duì)應(yīng)鉆孔，形成用于安裝輻條的安裝孔；對(duì)鉆孔后的圈部及花鼓分別進(jìn)行清洗烘干，在安裝孔內(nèi)涂抹粘合膠，將輻條兩端分別安裝在相應(yīng)的安裝孔內(nèi)固定后獲得輪圈半成品；
ω將輪圈半成品放置在膠合治具上固定，待粘合膠在常溫環(huán)境中自然固化后，從膠合治具上取出輪圈；
(6)對(duì)完成步驟ω輪圈的外表面進(jìn)行涂裝加工，形成輪圈成品。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，在所述步驟⑴中，加熱所述混合液至30 50°C 的溫度范圍內(nèi)。如果溫度過(guò)低，混合液可能無(wú)法完全固化，如果溫度過(guò)高，混合液的膨脹速度加快，可能造成固化物的密度不均，以致影響復(fù)合材料的性能。作為本發(fā)明的實(shí)施方式，在所述步驟⑴中，所述混合液在模具中加熱15 20min 后取出。加熱時(shí)間過(guò)短可能會(huì)導(dǎo)致混合液無(wú)法反應(yīng)固化，而加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，混合液固化后可能會(huì)發(fā)生脆化或者難以取模，導(dǎo)致延長(zhǎng)加工制程。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，完成步驟⑴后，所述的聚氨基甲酸酯材料在常溫環(huán)境中放置2 3天?？墒咕郯被姿狨ゲ牧蟽?nèi)的分子反應(yīng)更為完全，減少在后續(xù)加工工序中聚氨基甲酸酯材料的尺寸和形狀產(chǎn)生變化的幾率。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，將碳纖維材料包覆在聚氨基甲酸酯材料的表面上之前，所述聚氨基甲酸酯材料的表面經(jīng)過(guò)粗化處理。經(jīng)過(guò)粗化處理，可以去除聚氨基甲酸酯材料表面的離型劑，而使聚氨基甲酸酯材料與碳纖維材料結(jié)合得更為緊密。本發(fā)明在完成步驟⑶后，將圈部、花鼓及輻條上的毛邊分別去除。作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述粘合膠采用環(huán)氧樹脂膠，在所述步驟⑷中， 所述環(huán)氧樹脂膠固化的時(shí)間是6 12小時(shí)。作為本發(fā)明的實(shí)施方式，在所述步驟⑵中，成型機(jī)的壓力設(shè)置為110 150噸，溫度設(shè)定為150 160°C，時(shí)間設(shè)定至碳纖維材料含浸的樹脂完全固化。成型機(jī)的壓力過(guò)低，則模具的上下模之間可能存在縫隙，成型后的碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)品的尺寸可能會(huì)發(fā)生變異；成型機(jī)的溫度過(guò)低，則可能導(dǎo)致碳纖維材料無(wú)法完全固化， 而溫度過(guò)高，可能會(huì)破壞碳纖維材料的分子結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品的物性降低；成型機(jī)的時(shí)間設(shè)定需要根據(jù)具體情況，比如需要按照模具的厚薄程度、產(chǎn)品包料的層數(shù)等多少來(lái)設(shè)定不同的時(shí)間。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述固化劑與聚醚按照1 :1 1 :1. 4體積比混合成混合液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著的效果
⑴本發(fā)明輪圈的花鼓外殼、圈部及輻條均由碳纖維復(fù)合材料制作而成，使得輪圈整體的重量輕，使用方便，本發(fā)明三刀(即三輻條)自行車輪圈，一支輪圈的重量?jī)H為600多克，與傳統(tǒng)的編輻條合金自行車的一支輪圈的重量相比，重量減少約400克以上，而且本發(fā)明強(qiáng)度高，輪圈在承受300KG垂直作用力時(shí)而無(wú)異常，當(dāng)垂直作用力達(dá)到600KG以上，輪圈才會(huì)出現(xiàn)裂紋。⑵本發(fā)明輪圈采用較少數(shù)量的輻條，例如采用三刀(即三輻條)或者五刀(即五輻條)，行駛過(guò)程中風(fēng)阻小，大大降低了行駛阻力，提高了行駛速度。⑶本發(fā)明的圈部由碳纖維材料包覆在聚氨基甲酸酯材料的表面上而構(gòu)成，圈部為實(shí)心，可將碳纖維材料產(chǎn)生的熱量迅速散去，具有良好的散熱性能，同時(shí)提高了使用安全性。⑷本發(fā)明輪圈可適用于自行車、電動(dòng)車、殘疾人用車及獨(dú)輪車等多種車型，特別對(duì)于車速要求高的場(chǎng)合，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)尤為突出。( 本發(fā)明采用碳纖維復(fù)合材料制作的輪圈，外形美觀靚麗，深受廣大消費(fèi)者的喜
ο


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明輪圈的正面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明輪圈的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
如圖1、2所示，是本發(fā)明一種膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈1，包括圈部11、輻條 12和花鼓13，花鼓13位于圈部的中心部位，輻條12連接在花鼓13與圈部11之間，花鼓13 主要由外殼與內(nèi)置于外殼中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，花鼓13的外殼、圈部11及輻條12均由碳纖維復(fù)合材料制成，在本實(shí)施例中，碳纖維復(fù)合材料包括碳纖維材料和聚氨基甲酸酯材料，碳纖維材料作為外包材料，聚氨基甲酸酯材料作為填充料，碳纖維材料緊密壓合并包覆在聚氨基甲酸酯材料的表面上形成碳纖維復(fù)合材料。圈部11的內(nèi)圓周上及花鼓13的外圓周上分別設(shè)有用于安裝輻條12的安裝孔2，輻條12的兩端分別插入圈部11及花鼓13上相應(yīng)的安裝孔2中并由環(huán)氧樹脂膠粘合固定。本發(fā)明采用五刀(即五輻條)，一支輪圈的重量?jī)H為600多克，該輪圈在承受300KG 垂直作用力時(shí)而無(wú)異常，當(dāng)垂直作用力達(dá)到600KG以上，輪圈才會(huì)出現(xiàn)裂紋；另外，輪圈采用較少數(shù)量的輻條，行駛過(guò)程中風(fēng)阻小，大大降低了行駛阻力，提高了行駛速度；本發(fā)明輪圈所采用的碳纖維復(fù)合材料為實(shí)心，內(nèi)置的聚氨基甲酸酯材料可以將因剎車等引起溫度上升而產(chǎn)生的熱量快速傳導(dǎo)，因此本發(fā)明散熱性好，大大增強(qiáng)了輪圈的安全性能。上述膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈的制作方法，包括以下步驟
⑴制備聚氨基甲酸酯填充料首先將固化劑與聚醚按照1 :1. 4體積比混合成混合液， 并攪拌均勻；然后將上述的混合液倒入模具的模穴內(nèi)后，鎖緊模具的上下模，模具的溫度設(shè)定為30°C;待加熱15min后，從模具中取出已成型的固體狀聚氨基甲酸酯材料，然后在常溫環(huán)境中放置2天；
⑵圈部與花鼓分別包料加工對(duì)聚氨基甲酸酯材料的表面經(jīng)過(guò)粗化處理，分別按照圈部和花鼓的結(jié)構(gòu)圖編排，將碳纖維材料依結(jié)構(gòu)圖裁剪成符合要求的大小和形狀，然后按照圈部和花鼓結(jié)構(gòu)圖編排的順序和位置將碳纖維材料包覆在由步驟⑴獲得的固體狀聚氨基甲酸酯材料的表面上，分別得到圈部和花鼓半成品；將圈部及花鼓半成品分別放置在相應(yīng)的模具內(nèi)，鎖緊模具后，將模具放置在成型機(jī)內(nèi)成型，成型機(jī)的壓力設(shè)置為110 噸，溫度設(shè)定為150°C，時(shí)間設(shè)定至碳纖維材料含浸的樹脂完全固化；分別獲得圈部及花鼓成品；
⑶加工輻條將碳纖維材料按照輻條的結(jié)構(gòu)圖裁剪成符合要求的大小和形狀，然后將裁剪所得的碳纖維材料卷成實(shí)心棒體，獲得輻條成品；
⑷加工輪圈半成品去除圈部、花鼓及輻條上的毛邊，按照輪圈的裝配結(jié)構(gòu)圖分別在圈部的內(nèi)圓周及花鼓的外圓周上對(duì)應(yīng)鉆孔，形成用于安裝輻條的安裝孔；對(duì)鉆孔后的圈部及花鼓分別進(jìn)行清洗烘干，在安裝孔內(nèi)涂抹環(huán)氧樹脂膠，將輻條兩端分別安裝在相應(yīng)的安裝孔內(nèi)固定后獲得輪圈半成品；
ω將輪圈半成品放置在膠合治具上固定，待環(huán)氧樹脂膠在常溫環(huán)境中自然固化6小時(shí)后，從膠合治具上取出輪圈；
(6)對(duì)完成步驟ω輪圈的外表面進(jìn)行涂裝加工，形成輪圈成品。實(shí)施例2
本實(shí)施例的輪圈與實(shí)施例1的輪圈結(jié)構(gòu)相同，不同之處在于制作方法，該制作方法包括以下步驟
⑴制備聚氨基甲酸酯填充料首先將固化劑與聚醚按照1 :1. 3體積比混合成混合液， 并攪拌均勻；然后將上述的混合液倒入模具的模穴內(nèi)后，鎖緊模具的上下模，模具的溫度設(shè)定為40°C;待加熱15min后，從模具中取出已成型的固體狀聚氨基甲酸酯材料，然后在常溫環(huán)境中放置3天；
⑵圈部與花鼓分別包料加工對(duì)聚氨基甲酸酯材料的表面經(jīng)過(guò)粗化處理，分別按照圈部和花鼓的結(jié)構(gòu)圖編排，將碳纖維材料依結(jié)構(gòu)圖裁剪成符合要求的大小和形狀，然后按照圈部和花鼓結(jié)構(gòu)圖編排的順序和位置將碳纖維材料包覆在由步驟⑴獲得的固體狀聚氨基甲酸酯材料的表面上，分別得到圈部和花鼓半成品；將圈部及花鼓半成品分別放置在相應(yīng)的模具內(nèi)，鎖緊模具后，將模具放置在成型機(jī)內(nèi)成型，成型機(jī)的壓力設(shè)置為130 噸，溫度設(shè)定為K5°C，時(shí)間設(shè)定至碳纖維材料含浸的樹脂完全固化；分別獲得圈部及花鼓成品；
⑶加工輻條將碳纖維材料按照輻條的結(jié)構(gòu)圖裁剪成符合要求的大小和形狀，然后將裁剪所得的碳纖維材料卷成實(shí)心棒體，獲得輻條成品；
⑷加工輪圈半成品去除圈部、花鼓及輻條上的毛邊，按照輪圈的裝配結(jié)構(gòu)圖分別在圈部的內(nèi)圓周及花鼓的外圓周上對(duì)應(yīng)鉆孔，形成用于安裝輻條的安裝孔；對(duì)鉆孔后的圈部及花鼓分別進(jìn)行清洗烘干，在安裝孔內(nèi)涂抹環(huán)氧樹脂膠，將輻條兩端分別安裝在相應(yīng)的安裝孔內(nèi)固定后獲得輪圈半成品；
ω將輪圈半成品放置在膠合治具上固定，待環(huán)氧樹脂膠在常溫環(huán)境中自然固化 ο小時(shí)后，從膠合治具上取出輪圈；
(6)對(duì)完成步驟ω輪圈的外表面進(jìn)行涂裝加工，形成輪圈成品。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的輪圈與實(shí)施例1的輪圈結(jié)構(gòu)相同，不同之處在于制作方法，該制作方法包括以下步驟
⑴制備聚氨基甲酸酯填充料首先將固化劑與聚醚按照1:1體積比混合成混合液，并攪拌均勻；然后將上述的混合液倒入模具的模穴內(nèi)后，鎖緊模具的上下模，模具的溫度設(shè)定為50°c;待加熱20min后，從模具中取出已成型的固體狀聚氨基甲酸酯材料，然后在常溫環(huán)境中放置3天；
⑵圈部與花鼓分別包料加工對(duì)聚氨基甲酸酯材料的表面經(jīng)過(guò)粗化處理，分別按照圈部和花鼓的結(jié)構(gòu)圖編排，將碳纖維材料依結(jié)構(gòu)圖裁剪成符合要求的大小和形狀，然后按照圈部和花鼓結(jié)構(gòu)圖編排的順序和位置將碳纖維材料包覆在由步驟⑴獲得的固體狀聚氨基甲酸酯材料的表面上，分別得到圈部和花鼓半成品；將圈部及花鼓半成品分別放置在相應(yīng)的模具內(nèi)，鎖緊模具后，將模具放置在成型機(jī)內(nèi)成型，成型機(jī)的壓力設(shè)置為150噸，溫度設(shè)定為160°C，時(shí)間設(shè)定至碳纖維材料含浸的樹脂完全固化；分別獲得圈部及花鼓成品；
⑶加工輻條將碳纖維材料按照輻條的結(jié)構(gòu)圖裁剪成符合要求的大小和形狀，然后將裁剪所得的碳纖維材料卷成實(shí)心棒體，獲得輻條成品；
⑷加工輪圈半成品去除圈部、花鼓及輻條上的毛邊，按照輪圈的裝配結(jié)構(gòu)圖分別在圈部的內(nèi)圓周及花鼓的外圓周上對(duì)應(yīng)鉆孔，形成用于安裝輻條的安裝孔；對(duì)鉆孔后的圈部及花鼓分別進(jìn)行清洗烘干，在安裝孔內(nèi)涂抹環(huán)氧樹脂膠，將輻條兩端分別安裝在相應(yīng)的安裝孔內(nèi)固定后獲得輪圈半成品；
ω將輪圈半成品放置在膠合治具上固定，待環(huán)氧樹脂膠在常溫環(huán)境中自然固化12小時(shí)后，從膠合治具上取出輪圈；
(6)對(duì)完成步驟ω輪圈的外表面進(jìn)行涂裝加工，形成輪圈成品。本發(fā)明實(shí)施例中的固化劑和聚醚是本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員的公知常識(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)這類產(chǎn)品的具體種類作出合適的選擇作為制備聚氨基甲酸酯材料的原料。本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈⑴，包括圈部(11)、輻條(1 和花鼓(13)， 所述花鼓(1 位于所述圈部(11)的中心部位，所述輻條(1 連接在所述花鼓(1 與所述圈部(11)之間，所述花鼓(13)主要由外殼與內(nèi)置于外殼中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其特征在于所述花鼓(1 的外殼、圈部(11)及輻條(1 均由碳纖維復(fù)合材料制成，所述圈部(11) 的內(nèi)圓周上及花鼓(13)的外圓周上分別設(shè)有用于安裝輻條(12)的安裝孔O)，所述輻條 (12)的兩端分別插入圈部(11)及花鼓(13)上相應(yīng)的安裝孔(2)中并膠合固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈，其特征在于所述碳纖維復(fù)合材料包括碳纖維材料和聚氨基甲酸酯材料，所述碳纖維材料作為外包材料，所述聚氨基甲酸酯材料作為填充料，所述碳纖維材料包覆在所述聚氨基甲酸酯材料的表面上形成碳纖維復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈，其特征在于所述碳纖維材料緊密壓合在所述聚氨基甲酸酯材料的表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈，其特征在于所述輻條 (12)由環(huán)氧樹脂膠粘合固定于所述安裝孔O)中。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈的制作方法，其特征在于包括以下步驟⑴制備聚氨基甲酸酯填充料首先將固化劑與聚醚混合成混合液并攪拌均勻，然后將混合液倒入模具的模穴內(nèi)后鎖緊模具，加熱所述混合液至可使該混合液固化的溫度；待所述混合液固化后，從模具中取出已成型的固體狀聚氨基甲酸酯材料；⑵圈部與花鼓分別包料加工分別按照圈部和花鼓的結(jié)構(gòu)圖編排，將碳纖維材料依結(jié)構(gòu)圖裁剪成符合要求的大小和形狀，然后按照圈部和花鼓結(jié)構(gòu)圖編排的順序和位置將碳纖維材料包覆在由步驟⑴獲得的固體狀聚氨基甲酸酯材料的表面上，分別得到圈部和花鼓半成品；將圈部及花鼓半成品分別放置在相應(yīng)的模具內(nèi)，鎖緊模具后，將模具放置在成型機(jī)內(nèi)成型，分別獲得圈部及花鼓成品；⑶加工輻條將碳纖維材料按照輻條的結(jié)構(gòu)圖裁剪成符合要求的大小和形狀，然后將裁剪所得的碳纖維材料卷成實(shí)心棒體，獲得輻條成品；⑷加工輪圈半成品按照輪圈的裝配結(jié)構(gòu)圖分別在圈部的內(nèi)圓周及花鼓的外圓周上對(duì)應(yīng)鉆孔，形成用于安裝輻條的安裝孔；對(duì)鉆孔后的圈部及花鼓分別進(jìn)行清洗烘干，在安裝孔內(nèi)涂抹粘合膠，將輻條兩端分別安裝在相應(yīng)的安裝孔內(nèi)固定后獲得輪圈半成品；ω將輪圈半成品放置在膠合治具上固定，待粘合膠在常溫環(huán)境中自然固化后，從膠合治具上取出輪圈；(6)對(duì)完成步驟ω輪圈的外表面進(jìn)行涂裝加工，形成輪圈成品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈的制作方法，其特征在于將碳纖維材料包覆在聚氨基甲酸酯材料的表面上之前，所述聚氨基甲酸酯材料的表面經(jīng)過(guò)粗化處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈的制作方法，其特征在于在完成步驟⑶后，將圈部、花鼓及輻條上的毛邊分別去除。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈的制作方法，其特征在于所述粘合膠采用環(huán)氧樹脂膠，在所述步驟⑷中，所述環(huán)氧樹脂膠固化的時(shí)間是6 12小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈的制作方法，其特征在于在所述步驟⑵中，成型機(jī)的壓力設(shè)置為110 150噸，溫度設(shè)定為150 160°C，時(shí)間設(shè)定至碳纖維材料含浸的樹脂完全固化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈的制作方法，其特征在于在所述步驟⑴中，加熱所述混合液至30 50°C的溫度范圍內(nèi)；所述混合液在模具中加熱15 20min后取出；所述已成型的固體狀聚氨基甲酸酯材料在常溫環(huán)境中放置2 3天。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種膠合式整體全碳纖維復(fù)合材料輪圈，包括圈部、輻條和花鼓，所述花鼓位于所述圈部的中心部位，所述輻條連接在所述花鼓與所述圈部之間，所述花鼓主要由外殼與內(nèi)置于外殼中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，所述花鼓的外殼、圈部及輻條均由碳纖維復(fù)合材料制成，所述圈部的內(nèi)圓周上及花鼓的外圓周上分別設(shè)有用于安裝輻條的安裝孔，所述輻條的兩端分別插入圈部及花鼓上相應(yīng)的安裝孔中并膠合固定；還公開了上述輪圈的制作方法。本發(fā)明輪圈的圈部、輻條及花鼓的外殼材質(zhì)采用碳纖維復(fù)合材料，使得輪圈重量輕、強(qiáng)度高，輪圈采用較少數(shù)量輻條，行駛風(fēng)阻小，大大降低了行駛阻力，提高了行駛速度；采用碳纖維復(fù)合材料制作的輪圈，外形美觀靚麗，深受廣大消費(fèi)者喜愛。
文檔編號(hào)B60B1/00GK102320217SQ20111017057
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者尚青海, 熊道武 申請(qǐng)人:廣州迪諾克碳纖維科技有限公司