金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種金屬管件連接【技術(shù)領(lǐng)域】的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括：管件、置于管件末端內(nèi)孔的多功能塞頭和連接管件的連接件，管件在連接部位的周邊設(shè)有徑向通孔，通孔的中心連線與管件端面平行；多功能塞頭包括：位于末端的堵塞體、位于中端的凹槽或通孔以及位于頂端的相連的大、小定位臺(tái)階，大臺(tái)階外端面設(shè)有軸向通孔或通槽與凹槽相通；連接件采用鑄鍛復(fù)合結(jié)構(gòu)，通過在鑄鍛模內(nèi)成型加工，形成內(nèi)、外兩層金屬圈以及若干與之相連的徑向和軸向金屬柱，將參與鑄鍛加工的管件和塞頭鍛接部位在三維方向包裹鍛接成一體化結(jié)構(gòu)，徹底解決了自行車車架和前叉各管件的高強(qiáng)韌連接難題。
【專利說明】金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種金屬管件連接【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種用于各類車架管件的高強(qiáng)韌連接結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]世界目前在輕型機(jī)動(dòng)或非機(jī)動(dòng)車輛制造業(yè)，為追求節(jié)能減排和輕量化，大多選用輕質(zhì)金屬空心薄壁管材，通過焊接工藝連接成車架或其它產(chǎn)品，這種連接優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡易、投資少、產(chǎn)品款式變新快，缺點(diǎn)是連接強(qiáng)度和韌性大幅下降，存在安全隱患。究其原因:是焊縫為鑄態(tài)粗晶組織，易產(chǎn)生夾渣、縮孔、裂紋及參與連接的管件體積太小等問題，它破壞了無縫管件原來高強(qiáng)韌的鍛態(tài)細(xì)晶組織。此外，焊接只能在相同材質(zhì)間進(jìn)行，無法在同一車架內(nèi)采用兩種不同材質(zhì)管件進(jìn)行焊接，從而獲得多種優(yōu)異性能。這在金屬自行車車架和前叉制造業(yè)最充分、全面暴露出鋁合金、鎂合金、鈦合金和不銹鋼車架或前叉管件間的焊接諸多弊??；為解決上述問題，近幾十年來，世界相關(guān)業(yè)者進(jìn)行了許多替代焊接的實(shí)驗(yàn)和研發(fā)工作。
[0003]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號(hào)CN86106439，公開(公告)日1987.04.08，公開了一種自行車和類似裝置的車架連接部包括短管襯套、連接零件、粘結(jié)劑和環(huán)狀?yuàn)A套。短管襯套包括管座、短管和環(huán)狀臺(tái)肩。短管伸出管座，環(huán)狀臺(tái)肩位于管座和短管之間；連接零件有管狀端部，帶環(huán)狀端面，壓配合在短管上；粘結(jié)劑把管狀端部與短管粘結(jié)在一起；環(huán)狀?yuàn)A套裝在端面和臺(tái)肩之間的短管上。夾套包括內(nèi)端和外端。內(nèi)端包括弟一凸起部，它沿圓周面延伸，和管座接近臺(tái)肩處搭接；外端包括第二凸起部，具有中凹錐面；和連接零件的端面搭接與配合。該技術(shù)在自行車架前三角每個(gè)連接點(diǎn)使用了短管襯套、環(huán)狀?yuàn)A套、連接零件和粘結(jié)劑等多個(gè)零件才完成一個(gè)連接點(diǎn)的連接，雖解決了焊接車架前三角連接強(qiáng)度差，在同一車架內(nèi)可使用二種不同材質(zhì)構(gòu)件難題，但該結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件多、成本高、外形不美觀、增加了車架重量、粘結(jié)劑易老化、還無法解決車架的上叉和下叉的連接問題，實(shí)用新型至今仍未見業(yè)界應(yīng)用。
[0004]中國專利文獻(xiàn)號(hào)CN86101907公開(公告)日1986.12.17，公開了一種自行車架和自行車，該技術(shù)包括由上桿和下桿連接起來的坐椅桿和車頭，并整體地用輕金屬或合金，特別是鎂鑄成。至少下桿，最好還有坐椅桿被鑄成有開放的截面，接著被第二鑄件封閉，用黏接劑固定于開放截面上，最好再加機(jī)械性連接。機(jī)械性連接用傾斜布置在鑄件長度方向上的嵌合件獲得。上桿和下桿被結(jié)構(gòu)橋在車頭和坐椅桿之間的地連接。下桿連接在坐椅桿的中點(diǎn)。該技術(shù)采用鎂合金一體鑄出自行車架的上桿、下桿、坐椅桿和車頭，其下桿和座椅桿鑄有大C型開放截面，并用鑄有小C型截面蓋板用粘接劑封接；車架其余的成對后上叉和下叉、連接橋和軸頸等零部件，同樣是用鎂合金一體鑄出和用粘接劑加機(jī)械性輔助連接，完成車架連接加工；車架各部份金屬厚度是5mm。這種鑄件粘接總裝車架的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是:抗扭和抗彎能力強(qiáng)，參與連接的金屬體積大，剛性好。不足之處是:模具投資大、各鑄件很難控制配合間隙均勻、粘接劑老化等問題；這種生產(chǎn)方式很難適應(yīng)目前車架市場要求尺寸和款式快速變化的難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有金屬管件焊接工藝易產(chǎn)生夾渣、縮孔、裂紋、連接強(qiáng)度和韌性大幅下降和連接體積太小等問題；提供一種金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu):它采用在管件末端周邊設(shè)有徑向通孔，并在該管末端內(nèi)孔塞入一個(gè)多功能塞頭；先將已塞入塞頭的一支或多支管件，作為連接件的鑲嵌件，預(yù)先置放在連接件下鑄鍛模的相應(yīng)位置緊固后合模，然后在鑄鍛復(fù)合機(jī)的PLC控制下，對連接件型腔進(jìn)行層流充型加工時(shí)，注入連接件型腔的金屬流體，可通過管件的徑向通孔和塞頭軸向通孔流入塞頭凹槽，當(dāng)連接件經(jīng)擠壓鍛造完工后，形成內(nèi)層與外層兩個(gè)金屬圈，將待接管和塞頭的連接部位，在三維方向包裹鍛成一體的連接結(jié)構(gòu)，從而完成連接件與管件的高強(qiáng)韌連接。由于自行車車架和前叉各管件的連接難度、復(fù)雜程度和高強(qiáng)韌要求都比其它輕型車的車架要高得多，因此本實(shí)用新型重點(diǎn)是解決自行車車架和前叉各管件的高強(qiáng)韌連接難題。
[0006]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題，通過下述技術(shù)方案得以解決:
[0007]本實(shí)用新型涉及一種金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，包括:管件、置于管件末端內(nèi)孔的多功能塞頭和連接管件的連接件。
[0008]所述的管件在連接部位的周邊設(shè)有徑向通孔，通孔的中心連線與管件端面平行；
[0009]所述的多功能塞頭包括:位于末端的堵塞體、位于中端的凹槽或通孔以及位于頂端的相連的大、小定位臺(tái)階，其中:大臺(tái)階外端面設(shè)有軸向通孔或通槽與凹槽相通，并設(shè)有與連接件內(nèi)孔相交的相貫線圓弧面；
[0010]所述的連接件包括:內(nèi)層金屬圈、外層金屬圈以及若干與之相連接的徑向和軸向金屬柱，所述的內(nèi)、外層金屬圈以及金屬柱將參與鑄鍛成型加工的管件、多功能塞頭鍛接部位在三維方向包裹鍛接成一體的高強(qiáng)韌連接結(jié)構(gòu)。
[0011]所述的管件包括但不限于:自行車車架和前叉的上管、下管、立管、上叉、下叉、前叉管或豎管；
[0012]所述在立管上端連接部位設(shè)有一個(gè)用于連接上管和兩支上叉立管接頭，該立管上端連接部位設(shè)有經(jīng)軸向長度和直徑的局部擴(kuò)管加工得到的內(nèi)孔以及對向加工通孔，以實(shí)現(xiàn)上管和上叉能進(jìn)入已擴(kuò)徑立管內(nèi)孔，為立管接頭成型加工提供空間位置。
[0013]所述的管件多功能塞頭包括但不限于:上管二端塞頭、下管二端塞頭、立管塞頭、上叉塞頭、下叉塞頭、勾爪雙塞頭、肩蓋雙塞頭或如叉勾爪塞頭；該多功能塞頭可以是圓形、扁形或異形，其中:多功能塞頭頂端小臺(tái)階和末端堵塞體的徑向截面形狀和尺寸相同且與所配管件內(nèi)孔作滑動(dòng)配合；
[0014]所述的扁形結(jié)構(gòu)的多功能塞頭的中端和頂端的徑向截面厚度小于末端堵塞體徑向截面厚度。
[0015]所述的勾爪雙塞頭為一體化結(jié)構(gòu)，其塞頭為圓形或扁形結(jié)構(gòu)。
[0016]所述的肩蓋雙塞頭為一體化結(jié)構(gòu)，其塞頭為圓形、扁形或異形，并且:在塞頭連體上方設(shè)有前叉豎管的定位圓凹槽；在塞頭連體上設(shè)有通孔，該通孔分別與前叉豎管塞頭凹槽以及肩蓋接頭相通。
[0017]優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)可以包括:前管、立管接頭、五通、勾爪接頭、如叉勾爪接頭、肩蓋接頭。
[0018]所述的連接件經(jīng)鑄鍛模內(nèi)完成鑄鍛成型加工制成，所述的管件和位于管內(nèi)的多功能塞頭作為連接件的鑲嵌件，通過預(yù)先放置在下鑄鍛模的相應(yīng)位置并緊固從而參與連接件的成型加工并實(shí)現(xiàn)連接件與管件的高強(qiáng)韌連接。
[0019]優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)可以包括:立管、上叉、下叉以及連接上管和下管的前管，用于連接所述立管、上管和上叉的立管接頭，用于連接所述立管、下管和下叉的五通，連接上叉和下叉的勾爪雙塞頭和勾爪接頭；
[0020]優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)可以包括:前叉豎管、前叉管、前叉勾爪塞頭、用于連接所述前叉豎管和前叉管的肩蓋接頭、用于連接所述前叉管和前叉勾爪塞頭的iu叉勾爪接頭以及肩蓋雙塞頭。
[0021]本實(shí)用新型創(chuàng)新地將傳統(tǒng)焊接的車架和前叉零件改分為三類:第一類是管件，它保留了傳統(tǒng)焊接工藝大多數(shù)管件，僅將前管和五通改為連接件:第二類是在每支連接的管件末端內(nèi)孔，新增一個(gè)多功能塞頭件:第三類是每個(gè)連接點(diǎn)用以連接一支或多支管件的連接件，以替代焊接工藝的焊縫；因此車架除將前管和五通改為連接件外，還要在立管上端和勾爪連接部位各增加一個(gè)立管接頭和兩個(gè)勾爪接頭連接件；同樣在前叉肩蓋和前叉勾爪各增加一個(gè)肩蓋接頭和兩個(gè)前叉勾爪接頭連接件；對連接件的鑄鍛加工，可采用PLC控制鑄鍛復(fù)合機(jī)、保溫定量供料爐、鑄鍛模具和溫控系統(tǒng)設(shè)備配合下，對各金屬連接件逐一進(jìn)行鑄鍛成型加工。此外金屬連接件的加工，還可采用金屬半固態(tài)成型設(shè)備和工藝完成。
[0022]技術(shù)效果
[0023]本實(shí)用新型與現(xiàn)有的焊接自行車車架和前叉相比，其顯著的進(jìn)步和有益效果在于:
[0024]1.自行車車架和前叉的管件高強(qiáng)韌連接結(jié)構(gòu)簡單，在每支管件的連接點(diǎn)僅增加一個(gè)多功能塞頭零件，每完成一個(gè)連接件加工的同時(shí)，可完成參與連接的I?4支管件的連接加工，連接長度可達(dá)5.0?20.0_，參與連接的金屬體積和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是焊接結(jié)構(gòu)無法相比的；制得的連接件是鍛態(tài)致密組織，強(qiáng)度高、韌性好；生產(chǎn)方法可以首次實(shí)現(xiàn):連接在模具內(nèi)進(jìn)行，并在自動(dòng)控制下完成的生產(chǎn)模式，使車架和前叉的生產(chǎn)工序大幅減少并節(jié)省大量員工和廠房面積，產(chǎn)品質(zhì)量劃一標(biāo)準(zhǔn)。
[0025]I1.車架和前叉的每個(gè)連接件加工時(shí)間短，被連接的零件:受熱均勻、零件間的位置和尺寸精度高、連接外形美觀，可與碳纖維連接的外形媲美。
[0026]II1.將自行車車架和前叉各零件的連接工序和模具，分解為多工序、多模具的制造方法，可使連接件采用直接液鍛工藝進(jìn)行高強(qiáng)韌加工，容易取得優(yōu)良的力學(xué)性能和易于更換產(chǎn)品款式與尺寸，節(jié)省模具費(fèi)用，可滿足時(shí)下自行車多品種小批量生產(chǎn)模式，降低生產(chǎn)成本。
[0027]IV.用同一套生產(chǎn)設(shè)備和模具，可選擇生產(chǎn)鎂、鋁、鈦合金和不銹鋼車架和前叉產(chǎn)品，對眾多依賴采購管件的生產(chǎn)企業(yè)，可使產(chǎn)品變得空前豐富。
[0028]V.本實(shí)用新型的自行車車架和前叉的管件高強(qiáng)韌連接結(jié)構(gòu)，屬于機(jī)械性連接，因此可將兩種不同材質(zhì)的零件組合連接在一起，可增加多種車架和前叉新品種，使車架和前叉既有很高的安全性又兼具舒適性，可滿足現(xiàn)代自行車市場絕大部分需求。
[0029]V1.本實(shí)用新型特別適用于生產(chǎn)超高強(qiáng)韌、管壁薄至0.3?0.8_的不銹鋼和鈦合金車架和前叉，與焊接相比成本低，使極具市場發(fā)展前景的鈦合金和不銹鋼車架與前叉產(chǎn)品，可以迅速得到推廣和普及。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1a?圖1d分別是金屬管件典型鑄鍛復(fù)合連接示意圖；
[0031]圖2自行車車架各零件鑄鍛復(fù)合連接總成示意圖；
[0032]圖3a?圖3d分別是本實(shí)用新型自行車車架和前叉圓管T型連接塞頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4a?圖4b分別是本實(shí)用新型自行車車架圓管角度連接塞頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5a?圖5c分別是本實(shí)用新型自行車車架扁形管角度連接塞頭結(jié)示意圖；
[0035]圖6是本實(shí)用新型自行車車架勾爪雙塞頭連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖7是自行車前叉各零件鑄鍛復(fù)合連接總成示意圖；
[0037]圖8是本實(shí)用新型自行車前叉肩蓋圓雙塞頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖9是本實(shí)用新型自行車前叉肩蓋扁雙塞頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖中:1.金屬管件、2.多功能塞頭件、3.連接件、10.上管、11.管件內(nèi)孔、12.管件端面、13.管件徑向通孔、14.下管、15.立管、16.上叉、17.下叉、18.立管擴(kuò)徑外圓、19.立管徑向通孔、20.圓T接塞頭、21.堵塞體、22.定位小臺(tái)階、23.圓塞環(huán)狀凹槽、24.定位大臺(tái)階、25.塞頭軸向通孔、26.相貫線圓弧面、27.塞頭減重孔、28.圓形角接塞頭、29.扁形角接塞頭、30.扁塞堵塞體厚度、31.扁塞連接端厚度、32.扁塞連接通孔、34.勾爪雙塞頭、35.豎管定位凹槽、36.雙塞頭連體通孔、37.肩蓋圓雙塞頭、38.肩蓋扁雙塞頭、39.前叉勾爪塞頭、40.前管、41.外環(huán)圈、42.內(nèi)環(huán)圈、43.徑向連接柱、44.軸向連接柱、45.連接件外凸緣、46、前管內(nèi)孔、48.勾爪接頭、49.五通、50.立管接頭、51.上管進(jìn)入通孔、52.上叉進(jìn)入通孔、58.肩蓋接頭、59.前叉勾爪接頭、60.前叉豎管、61.前叉管、62.前叉徑向通孔。

【具體實(shí)施方式】
[0040]下面對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0041]實(shí)施例1
[0042]實(shí)施例1.參見圖2、圖3、圖4，車架前管40與上管10和下管14的高強(qiáng)韌連接與管件材料組合配置:
[0043]1.1)上管10和下管14采用Ti3AL2.5V鈦合金無縫圓管，壁厚=0.8mm、內(nèi)孔=30.0mm ;以機(jī)械或激光加工上管10和下管14連接端周邊通孔S=7,0mm、數(shù)量=6個(gè)；前管40、塞頭20和28分別采用AZ80A -T4、T6鎂錠和棒材，前者采用鑄鍛復(fù)合機(jī)加工，后者采用車床加工。
[0044]1.2)對管件和塞頭的銳邊倒角、去毛刺、清洗和干燥。
[0045]1.3)對塞頭表面進(jìn)行微孤氧化絕緣處理。
[0046]1.4)將塞頭20和28分別塞入上管10和下管14連接末端內(nèi)孔待連接。
[0047]1.5)將上管10、下管14分別置入安裝在鑄鍛復(fù)合機(jī)臺(tái)面的前管40鑄鍛下模相應(yīng)位置，此時(shí)鑄鍛模保溫至200?230°C，緊固后合模，在鑄鍛復(fù)合機(jī)PLC控制下，通過管道將保溫在680?730°C的鎂合金溶體泵送至前管40鑄鍛模的料筒內(nèi)，先對前管40型腔進(jìn)行層流充型:當(dāng)鎂合金熔體通過上管10、下管14的徑向通孔13和塞頭軸向通孔25，進(jìn)入塞頭的環(huán)形凹槽23將所有空腔充滿；稍后當(dāng)鎂合金熔體溫度下降至570?585°C時(shí)，在鑄鍛復(fù)合機(jī)PLC控制下，對前管40進(jìn)行最后擠壓鍛造加工，并以60?85MPa比壓保壓至加工完成為止。此時(shí)前管40形成一層鎂合金內(nèi)圈42和一層外圈41，此內(nèi)、外兩層金屬圈系由徑向鎂合金柱43和軸向鎂合金柱44相連接，形成將塞頭20和上管10、下管14的連接部位，在三維方向包裹鍛成一體的高強(qiáng)韌連接結(jié)構(gòu)。
[0048]實(shí)施例2
[0049]參見圖2、圖3、圖5，車架立管接頭50與上管10和上叉16的高強(qiáng)韌連接與管件材料組合配置:
[0050]2.1)在立管15上端連接部位內(nèi)孔，作軸向長度=50.0mm，管厚度增厚=1.0mm,擴(kuò)徑增加8.0mm的局部擴(kuò)徑加工:隨后在連接上管10和上叉16的中心位置，對向加工可讓上管10和上叉16分別進(jìn)入的通孔51和52 ;上叉16的內(nèi)孔寬度為12.1mm,扁角接塞頭29其末端堵塞體的厚度30為12.0mm，二者的滑動(dòng)配合間隙為0.1mm，其中端和頂端的厚度為
7.0mm。除上管10采用Ti3AL2.5V鈦合金無縫管，其余立管15、上叉16和所有塞頭均分別采用7050 - T4、T6鋁合金無縫管材和棒材。
[0051]2.2)對管件和塞頭的銳邊倒角、去毛刺、清洗和干燥。
[0052]2.3)對立管15、兩支上叉和塞頭表面進(jìn)行微孤氧化處理。
[0053]2.4)將塞頭20和兩個(gè)扁角塞頭29分別塞入上管10和兩支上叉管16連接端內(nèi)孔待連接。
[0054]2.5)將擴(kuò)徑加工好的立管15、上管10塞入圓T接塞頭20和上叉16塞入扁角接塞頭29，分別置于安裝在鑄鍛復(fù)合機(jī)臺(tái)面的立管接頭50的鑄鍛下模相應(yīng)位置，此時(shí)鑄鍛模保溫在200?250°C緊固后合模。在鑄鍛復(fù)合機(jī)PLC自動(dòng)控制下，通過管道將保溫在690?720 0C的鋁合金熔體泵送至立管接頭50鑄鍛模料筒內(nèi)，先對立管接頭50型腔進(jìn)行液態(tài)層流充型:當(dāng)鋁合金流體分別通過上叉16和上管10的徑向通孔13，以及圓T接塞頭20和扁角接塞頭29的軸向通孔25和33，將立管接頭左、右兩邊的所有空腔充滿；稍后當(dāng)鋁合金熔體溫度下降至580?595 °C時(shí)，在鑄鍛復(fù)合機(jī)PLC控制下，對立管接頭50進(jìn)行最后的擠壓鍛造成型加工，并以85?IlOMPa比壓保壓至完工為止。此時(shí)立管接頭50形成一層環(huán)狀鋁合金內(nèi)圈42和一層外圈41,此內(nèi)、夕卜兩層金屬圈系由徑向招合金柱43和軸向招合金柱44相連接，形成將上管10、上管塞頭20和兩根上叉16、兩個(gè)扁角接塞頭29的連接部位，在三維方向包裹鍛接成一體的高強(qiáng)韌連接結(jié)構(gòu)。
[0055]實(shí)施例3
[0056]參見圖7、圖9，肩蓋接頭58與前叉豎管60和兩根左，右前叉管62的高強(qiáng)韌連接與管件材料組合配置:
[0057]3.1)兩支前叉管61采用Ti3AL2.5V鈦合金無縫管材，其余豎管60、塞頭20、肩蓋雙塞頭38和肩蓋接頭58分別采用7050 - T4、T6鋁合金無縫管材、棒材和錠材。
[0058]3.2)對管件和塞頭銳邊倒角、去毛刺、清洗和干燥。
[0059]3.3)對管件和塞頭表面進(jìn)行微孤氧化絕緣處理。
[0060]3.4)將塞頭20塞入豎管60連接端內(nèi)孔，然后置于肩蓋雙塞頭38的定位圓凹槽35內(nèi)，并將塞頭的軸向通孔25與肩蓋雙塞頭38的通孔36對準(zhǔn)后，在塞頭20與肩蓋雙塞頭38相交處對稱點(diǎn)焊待連接。
[0061]3.5)在豎管60與肩蓋雙塞夾38完成點(diǎn)焊組件的左、右塞頭，分別塞入已完成勾爪塞頭連接的左、右兩支前叉兩支前叉管61的組件，置于安裝在鑄鍛機(jī)臺(tái)面上的肩蓋接頭58的下鑄鍛模的相應(yīng)位置，此時(shí)鑄鍛模保溫在200?250°C，緊固后合模，在鑄鍛復(fù)合機(jī)PLC自動(dòng)控制下，通過管道將保溫在690?720°C的鋁合金熔體，泵送至肩蓋接頭58鑄鍛模料筒內(nèi)，先對肩蓋接頭58型腔進(jìn)行液態(tài)層流充型:此時(shí)金屬流體通過豎管60徑向通孔13和塞頭20的軸向通孔25，以及左、右前叉管61的徑向通孔62和肩蓋雙塞頭38的橫向通孔32，將肩蓋接頭58內(nèi)的所有空腔充滿，稍后當(dāng)鋁合金熔體溫度下降至580?595°C時(shí)，在鑄鍛復(fù)合機(jī)PLC控制下，對肩蓋接頭58進(jìn)行最后的擠壓鍛造成型加工，并以85?IlOMPa比壓保壓至完工為止；此時(shí)肩蓋接頭58形成一層環(huán)狀鋁合金內(nèi)圈42和一層外圈41，此內(nèi)、外兩層金屬圈系由徑向鋁合金柱43和軸向鋁合金柱44相連接，形成將豎管60、豎管塞頭20、兩支前叉管61和肩蓋雙塞頭58的連接部位，在三維方向包裹鍛接成一體的高強(qiáng)韌連接結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，包括:管件、置于管件末端內(nèi)孔的多功能塞頭和連接管件的連接件，其特征在于: 所述的多功能塞頭包括:位于末端的堵塞體、位于中端的凹槽或通孔以及位于頂端的相連的大、小定位臺(tái)階，其中:大臺(tái)階外端面設(shè)有軸向通孔或通槽與凹槽相通，并設(shè)有與連接件內(nèi)孔相交的相貫線圓弧面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的管件在連接部位的周邊設(shè)有徑向通孔，通孔的中心連線與管件端面平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的連接件包括:內(nèi)層金屬圈、外層金屬圈以及若干與之相連接的徑向和軸向金屬柱，所述的內(nèi)、外層金屬圈以及金屬柱將參與鑄鍛成型加工的管件、多功能塞頭鍛接部位在三維方向包裹鍛接成一體的高強(qiáng)韌連接結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述的管件包括自行車車架和前叉的上管、下管、立管、上叉、下叉、前叉管或豎管； 所述在立管上端連接部位設(shè)有一個(gè)用于連接上管和兩支上叉立管接頭，該立管上端連接部位設(shè)有經(jīng)軸向長度和直徑的局部擴(kuò)管加工得到的內(nèi)孔以及對向加工通孔，以實(shí)現(xiàn)上管和上叉能進(jìn)入已擴(kuò)徑立管內(nèi)孔，為立管接頭成型加工提供空間位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述的管件多功能塞頭包括:上管二端塞頭、下管二端塞頭、立管塞頭、上叉塞頭、下叉塞頭、勾爪雙塞頭、肩蓋雙塞頭或如叉勾爪塞頭； 所述的多功能塞頭為圓形、扁形或異形，其中:多功能塞頭頂％5小臺(tái)階和末％5堵塞體的徑向截面形狀和尺寸相同且與所配管件內(nèi)孔作滑動(dòng)配合； 所述的扁形結(jié)構(gòu)的多功能塞頭的中端和頂端的徑向截面厚度小于末端堵塞體徑向截面厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的勾爪雙塞頭為一體化結(jié)構(gòu)，其塞頭為圓形或扁形結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的肩蓋雙塞頭為一體化結(jié)構(gòu)，其塞頭為圓形、扁形或異形，并且: 在塞頭連體上方設(shè)有前叉豎管的定位圓凹槽； 在塞頭連體上設(shè)有通孔，該通孔分別與前叉豎管塞頭凹槽以及肩蓋接頭相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括:前管、立管接頭、五通、勾爪接頭、如叉勾爪接頭、肩蓋接頭； 所述的連接件經(jīng)鑄鍛模內(nèi)完成鑄鍛成型加工制成，所述的管件和位于管內(nèi)的多功能塞頭作為連接件的鑲嵌件，通過預(yù)先放置在下鑄鍛模的相應(yīng)位置并緊固從而參與連接件的成型加工并實(shí)現(xiàn)連接件與管件的高強(qiáng)韌連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括:立管、上叉、下叉以及連接上管和下管的前管，用于連接所述立管、上管和上叉的立管接頭，用于連接所述立管、下管和下叉的五通，連接上叉和下叉的勾爪雙塞頭和勾爪接頭； 所述的前管、立管接頭、五通、勾爪接頭和勾爪雙塞頭采用鋁合金制成； 所述的上管、下管、立管、上叉和下叉采用不銹鋼制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的前管、立管接頭、五通和勾爪接頭采用鎂合金制成，所述的上管、下管、立管、上叉、下叉和勾爪雙塞頭采用鈦合金制成，或者: 所述的前管、立管接頭、五通和勾爪接頭采用鋁合金制成，所述的上管、下管、立管、上叉、下叉和勾爪雙塞頭米用欽合金制成，或者: 所述的前管、立管接頭、五通、勾爪雙塞頭、勾爪接頭、立管、上叉和下叉采用鎂合金制成，所述的上管和下管采用鈦合金制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括:前叉豎管、前叉管、前叉勾爪塞頭、用于連接所述前叉豎管和前叉管的肩蓋接頭、用于連接所述前叉管和iu叉勾爪塞頭的如叉勾爪接頭以及肩蓋雙塞頭，所述的肩蓋雙塞頭、肩蓋接頭、iu叉勾爪接頭、前叉勾爪塞頭采用鎂合金制成，所述的前叉管和前叉豎管采用不銹鋼制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的金屬管件的優(yōu)化連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的肩蓋雙塞頭、肩蓋接頭、前叉勾爪接頭、前叉勾爪塞頭采用鋁合金制成，所述的前叉管和前叉豎管采用不銹鋼制成，或者: 所述的肩蓋雙塞頭、肩蓋接頭、前叉勾爪接頭、前叉勾爪塞頭采用鎂合金制成，所述的前叉管和前叉豎管采用鈦合金制成，或者: 所述的肩蓋雙塞頭、肩蓋接頭、前叉勾爪接頭、前叉勾爪塞頭、采用鋁合金制成，所述的前叉管和前叉豎管采用鈦合金制成。
【文檔編號(hào)】B62K19/18GK203996688SQ201420378122
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】黃啟達(dá) 申請人:黃啟達(dá)