專利名稱：自行車中空曲柄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自行車曲柄，特別是一種冷鍛造成型的自行車中空曲柄。
背景技術(shù)：
自行車曲柄為傳動軸上連接齒輪盤的部件，以往多為鐵材料沖鍛成型，也有部分熱鍛造或壓鑄成型后，再以焊接方式制成連接齒輪盤的曲柄。前述做法不僅工序繁瑣加工不易，且無法降低生產(chǎn)成本。
后業(yè)界亦有采用鋁合金材料制造曲柄，鋁合金曲柄質(zhì)輕且耐酸雨，又延展性佳利于鍛制；但由于鋁合金材料成本較高，實心成型之曲柄材料耗用大，使鋁合金質(zhì)輕的優(yōu)勢也降低，強度也不如壓鑄件。
有的將曲柄分開頭、桿、尾三部分，經(jīng)熱鍛或壓鑄后再加以組配或焊接成型，但不僅強度問題依然無法解決，相連接三部件后所需打磨成型工序亦相當(dāng)繁瑣，曲柄的加工、重量及強度問題一直無法兼顧及得到有效的解決。
為解決自行車曲柄結(jié)構(gòu)強度及重量問題，業(yè)界無不積極改進，如臺灣公告號第500679號“自行車中空曲柄減重之制造方法”專利方案，其在曲柄末端加工時需注入填充物且填入第二件金屬才可完成，對于曲柄強度及加工便利上似乎不顯實用。又核準(zhǔn)公告第1186750號專利案，雖為一體成型，但制程經(jīng)鑄造及將砂料填入取出等步驟，鑄造件強度無法與鍛造相比，繁瑣的加工程序、反復(fù)的步驟不僅增加人力及工時，也使生產(chǎn)成本增加，其實用性欠理想，不利于推廣使用。
總之，現(xiàn)有的自行車曲柄制造工藝及成型結(jié)構(gòu)存在的上述缺陷，實有研發(fā)改善其制造工藝及結(jié)構(gòu)之必要。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有自行車中空曲柄結(jié)構(gòu)存在的上述不足，本實用新型提供一種冷鍛造一體成型的自行車中空曲柄，以滿足市場對強度高、重量輕的新結(jié)構(gòu)曲柄需求。
本實用新型是依以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本實用新型自行車中空曲柄是現(xiàn)有自行車曲柄之改進設(shè)計，它的柄桿、柄頭以及連接腳登的末端部分是采用實心毛胚棒材經(jīng)冷鍛造一體成型的，曲柄之柄桿內(nèi)部具有一封閉的中空槽孔。
本實用新型中空曲柄為經(jīng)冷間鍛造的一體成型構(gòu)件，它的柄桿、柄頭以及連接腳登的末端部分是采用實心毛胚棒材經(jīng)分步冷鍛造一體成型的，曲柄之柄桿內(nèi)部具有一封閉的中空槽孔，比傳統(tǒng)產(chǎn)品的強度大為提升。曲柄之柄桿內(nèi)部的封閉中空槽孔的設(shè)置，能有效減輕重量、節(jié)省材料及降低成本。
中空曲柄采用全冷鍛造成型工藝，一體成型不需焊接組裝，后續(xù)所需加工簡捷，便于工業(yè)化生產(chǎn)，降低制造成本。


圖1為本實用新型采用實心毛胚棒材示意圖；
圖2為其帶有曲柄頭的棒狀毛坯冷鍛造工藝示意圖；圖3a.b為其帶有曲柄頭的棒狀毛坯結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為其一端開口的中空管狀半成品冷鍛造工藝示意圖；圖5為其一端開口的中空管狀半成品結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為對圖5所示中空管狀半成品預(yù)冷鍛整形工藝示意圖；圖7為圖6預(yù)冷鍛整形后的略成型成彎曲狀曲柄半成品結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為對圖7所示略成型成彎曲狀曲柄半成品冷鍛成形工藝示意圖；圖9a.b.c為最后冷鍛成形后的完整曲柄主體結(jié)構(gòu)典型實施例示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例附圖對本實用新型的中空曲柄結(jié)構(gòu)及制造工藝詳細(xì)說明。
圖1～圖9所示各部分是實心毛胚棒材1、一端呈曲柄頭的棒狀毛坯2、一端封閉一端開口的曲柄半成品3、略彎曲狀曲柄半成品4以及完整中空曲柄6。
A～I(xiàn)為冷鍛工藝過程中采用的各種冷鍛模具，其中，A和B為上下冷鍛模具，C、D和E為成孔冷鍛模具，F(xiàn)和G為預(yù)成型冷鍛模具，H和I為成型冷鍛模具。
本實用新型自行車中空曲柄典型實施例如圖9a～c所示。該中空曲柄6具有柄桿63，柄桿63兩頭為柄頭61和連接腳登的末端部分65，柄桿63、柄頭61以及連接腳登的末端部分65是采用實心毛胚棒材經(jīng)冷鍛造一體成型的，曲柄之柄桿63內(nèi)部具有一封閉的中空槽孔64，在所述曲柄之柄頭部61有連接齒輪盤的套接孔62，在末端部分65有腳登連接孔66。用于連接齒輪盤的套接孔62可以是方孔、三角形孔及多邊形孔等。腳登連接孔66可為光孔、螺紋孔等。
參照圖1～圖9，說明上述自行車中空曲柄的冷鍛造成型工藝，主要包括如下步驟A、將實心毛胚棒材1放入如圖2所示之A.B上下冷鍛模具中，實施冷鍛造使之成型為圖3所示之棒狀毛坯2，該棒狀毛坯2一端呈曲柄頭，圖3a、b分別是該棒狀毛坯2的主視圖和俯視圖。
B、再將所述棒狀毛坯2放入如圖4所示C.D.E成孔冷鍛模具中，同樣施以冷鍛，冷鍛造成圖5所示之一端呈曲柄頭另一端開口的中空管狀半成品3。
C’、一端封閉另一端開口的中空管狀半成品3取出后，再放入圖6所示之預(yù)成型冷鍛成形模具F.G中進行預(yù)冷鍛整形，成型為圖7所示之略彎曲狀的曲柄半成品4。
C、通過圖8所示成型冷鍛模具H、I對所述略彎曲狀的曲柄半成品4冷鍛成形，使末端收尾封閉，形成具有套接孔、腳登連接孔及要求弧度的曲柄主體6(圖9)。
上述冷鍛造成型方法中，對中空管狀半成品3進行預(yù)冷鍛整形的C’步驟是可以省略的，在步驟B將棒狀毛坯2冷鍛造成一端呈曲柄頭另一端開口的中空管狀半成品3后，直接進行后續(xù)的加工。
這種冷鍛造成型工藝過程包括A、將實心毛胚棒材1放入如圖2所示之A.B上下冷鍛模具中，實施冷鍛造使之成型為圖3所示之棒狀毛坯2，該棒狀毛坯2一端呈曲柄頭。
B、再將所述棒狀毛坯2放入如圖4所示C.D.E成孔冷鍛模具中，同樣施以冷鍛，冷鍛造成圖5所示之一端呈曲柄頭另一端開口的中空管狀半成品3。
C、通過圖8所示成型冷鍛模具對所述中空管狀半成品3直接冷鍛成形，使末端收尾封閉，形成具有套接孔、腳登連接孔及要求弧度的曲柄主體6(圖9)。
本實用新型中空曲柄采用全冷鍛一體成型工藝制造，一體成型不需焊接組裝，后續(xù)加工簡捷，便于工業(yè)化生產(chǎn)，降低制造成本。
以上所述，僅為本實用新型方案的典型實施例的敘述，任何依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對上述實施例所作的任何簡單的修改及等同變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求1.一種自行車中空曲柄，其特征是曲柄之柄桿、柄頭以及連接腳登的末端部分是經(jīng)冷鍛造成型為一體的，曲柄之柄體內(nèi)部具有一封閉的中空槽孔。
2.如權(quán)利要求1的自行車中空曲柄，其特征是位于柄頭部的用于連接齒輪盤的套接孔是方孔、或三角形孔、或多邊形孔。
專利摘要一種自行車中空曲柄，其特征是曲柄之柄桿、柄頭以及連接腳登的末端部分是采用實心毛胚棒材經(jīng)冷鍛造一體成型的，所述柄桿內(nèi)有封閉的中空槽孔。本全冷鍛一體成型之中空曲柄比傳統(tǒng)產(chǎn)品的強度大為提升，封閉中空槽孔的設(shè)置能有效減輕重量、節(jié)省材料。一體成型不需焊接組裝，后續(xù)加工簡捷，便于工業(yè)化生產(chǎn)，降低制造成本。
文檔編號B62M3/00GK2683516SQ200420043029
公開日2005年3月9日 申請日期2004年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月2日
發(fā)明者何全興 申請人:何全興