專利名稱：自行車輪圈制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車輪圈的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種利用含有碳素纖維的復(fù)合材料 制作輪圈的方法。
背景技術(shù)：
具備耐熱性好、質(zhì)量輕的碳纖維，導(dǎo)入高分子制作成抗拉、抗撓曲、高韌性等機(jī)械 性質(zhì)的復(fù)合材料，已廣泛應(yīng)用在航天工業(yè)、交通工具、運(yùn)動(dòng)器材或醫(yī)療儀器等領(lǐng)域。例如中國臺灣公告第1308527號發(fā)明專利案，屬一種自行車輪圈的制造方法，從 圖1不難發(fā)現(xiàn)此制法概括包含以下的流程步驟Ia以碳纖維復(fù)合材料層疊成型一輪圈的初胚，并在此初胚內(nèi)部置入一長形 且耐高溫的充氣袋；步驟Ib把具有充氣袋的輪圈初胚，放入一模穴形狀對應(yīng)于輪圈初胚的 模具中，透過氣體注入而逐漸膨脹的充氣袋，支持輪圈初胚吻合于模穴周圍的壁面，且執(zhí)行 溫度約140°C 150°C的加熱程序；步驟Ic接著在模具成型一形狀等同于模穴的輪圈成胚， 從模具中取出此輪圈成胚且除去里面的充氣袋。但是，此種自行車輪圈的制造方法存在下列幾個(gè)缺點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不佳從圖2看到，充氣袋20及管件21從氣孔11置入輪圈初胚1的 空腹部位，俟受熱固化為圖4的輪圈成胚1，，鑿穿輪圈側(cè)壁的氣孔11依然存在，對輪圈的結(jié) 構(gòu)強(qiáng)度有不良影響。2、輪圈不易脫模圖3顯示，上、下模31、32并合的模具30中，形成一個(gè)符合輪圈 外形的模穴33，置入此模穴33的軟性輪圈初胚1，雖與穴壁保持些許間距，但經(jīng)過充氣和加 熱流程產(chǎn)生質(zhì)變現(xiàn)象，成為圖4的硬性輪圈成胚1’而緊密接觸模具30的穴壁；此刻，輪圈 成胚1’外圍對稱的二支撐部12，會(huì)以突出端13卡住上模31凹陷成對應(yīng)形狀的壁面，造成 輪圈成胚1’不易脫離模具30的困擾。面對先前技術(shù)的缺點(diǎn)，申請人乃提出一種自行車輪圈制法，可以有效的解決這些 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種能輕易退模取得輪圈成型品的自行車輪圈制法， 并能保證輪圈的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。為達(dá)前述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明一種自行車輪圈制法，其步驟包括有a 成型輪圈預(yù)型品并置入充氣袋；b 置入模具且在輪圈初胚配合二支撐部圍成的容納空間成型有心模；c 執(zhí)行充氣和加熱程序；d 取出輪圈成型品并除去充氣袋或心模。本發(fā)明還可以是一種自行車輪圈制法，其步驟包括有
a:以碳素纖維復(fù)合材料卷料層疊成型一輪圈的預(yù)型品，并在此預(yù)型品內(nèi)部置入一 長形且耐高溫的充氣袋；b:具有充氣袋的輪圈預(yù)型品置入模具的模穴中，且在輪圈預(yù)型品配合二支撐部圍 成的容納空間成型有心模；C:置入輪圈預(yù)型品內(nèi)部的充氣袋，因?yàn)槌掷m(xù)注入氣體而逐漸膨脹，支持輪圈預(yù)型 品吻合模穴周圍的壁面，并執(zhí)行加熱程序；d:在模具成型一形狀等同于模穴的輪圈成型品，從模具中取出此輪圈成型品，撤 除充氣袋或心模。該由多模并合而成的模具，其內(nèi)部并合有一模穴，所述心模成型在輪圈預(yù)型品外 圍對稱的二支撐部之間。該心模是采用熱收縮材。該心模是將熱收縮材輸送至一氣袋內(nèi)部，該氣袋是由耐熔材料制成的長條形袋 體，且位于輪圈預(yù)型品的二支撐部之間。該熱收縮材選自聚苯乙烯、聚氨酯及熱收縮聚合物組成族群之一。該心模是采用熱膨脹材。該心模是由多個(gè)熱膨脹材拼湊成合乎輪圈預(yù)型品和二支撐部所框圍的形體。該熱膨脹材選自硅氧樹脂及熱膨脹聚合物組成族群之一。在輪圈預(yù)型品的腹部設(shè)置氣孔，充氣袋通過氣孔進(jìn)入輪圈預(yù)型品內(nèi)部?？梢?，本發(fā)明有關(guān)輪圈制法，是在輪圈預(yù)型品配合二支撐部圍成的容納空間成型 有心模，置入模具通過加熱而取得輪圈成型品。從這個(gè)制作方法可以了解到，本發(fā)明和先前 技術(shù)最大的差異處，在于步驟b，雖然同樣是由多模并成的模具，但是模具內(nèi)壁框圍的模穴 中，除了置入輪圈預(yù)型品以外，還必須包容二支撐部之間所放置的心模。作為本發(fā)明技術(shù)核心的心模，可以采用熱收縮材，將其輸送到一耐熔材料制成的 長條形氣袋中，該熱收縮材在加熱過程中會(huì)減縮體積，同時(shí)氣袋容積會(huì)因氣體受熱而膨脹， 持續(xù)加壓輪圈預(yù)型品與二支撐部使之能緊密接觸于模具的穴壁，直到時(shí)間控制在質(zhì)變固化 成既定形體為止，接著泄氣取出收縮體積的心模，幫助輪圈成型品輕易脫離模具；本發(fā)明的心模也可以采用熱膨脹材，利用多個(gè)熱膨脹材拼湊成合乎輪圈預(yù)型品和 二支撐部所框圍的形體，該熱膨脹材在加熱過程中會(huì)膨脹體積，配合模具支持輪圈預(yù)型品 受熱固化成既定形體，幫助輪圈成型品輕易脫離模具，再逐一取出熱膨脹材。另外，本發(fā)明輪圈的制作方法還將氣孔改設(shè)在輪圈日后安裝輻條或氣嘴的部位， 如此，充分利用同一孔洞獲得雙重用途，不會(huì)影響輪圈的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。


圖1是已知的輪圈制作流程圖；圖2是一剖視平面圖，表示早期的輪圈初胚在側(cè)面設(shè)置氣孔，供管件及充氣袋進(jìn) 入；圖3是一剖視平面圖，表示早期具備充氣袋的輪圈初胚與模具的模穴關(guān)聯(lián)性；圖4是一剖視平面圖，表示圖3中充氣袋支撐輪圈初胚外圍吻合穴壁的關(guān)聯(lián)性；圖5是本發(fā)明的輪圈制作流程圖6是本發(fā)明的剖視平面圖，表示具備充氣袋的輪圈預(yù)型品、心模和模具彼此間的關(guān)聯(lián)性；
圖7是本發(fā)明的剖視平面圖，表示心模填補(bǔ)輪圈成型品、心模和模具之間；
圖8是本發(fā)明的剖視平面圖，表示多塊熱膨脹材拼湊填補(bǔ)輪圈預(yù)型品、心模和模具之間的容納空間。
主要元件符號說明
1輪圈初胚料1’輪圈成胚10輪圈預(yù)型品
10’輪圈成型品11氣孔12,12'支撐部
13,13'突出端14腹部20充氣袋
21管件30,30'模具31上模
32下模33、33，模穴40、40，容納空間
50、50，心模51氣袋52熱收縮材
52’熱膨脹材60輸送設(shè)備
具體實(shí)施例方式如圖5所示，通過下述流程制作一輪圈步驟a，成型輪圈預(yù)型品并置入充氣袋；步 驟b，置入模具且在輪圈預(yù)型品配合二支撐部圍成的容納空間成型有心模；步驟c，執(zhí)行充 氣和加熱程序；步驟d，取出輪圈成型品并除去充氣袋或心模。如圖6、7所示，本實(shí)施例的模具30仍由上、下模31、32并合而成，并在模具30內(nèi) 部形成一模穴33，容許一輪圈預(yù)型品10和一心模50置入。該心模50成型于輪圈預(yù)型品 10配合二支撐部12所圍成的容納空間40中，將粉狀、碎屑狀或顆粒狀的熱收縮材52輸送 到耐熔材料制成的長條形氣袋51中。本實(shí)施例的熱收縮材52是指保麗龍，透過輸送設(shè)備 60輸入至氣袋51內(nèi)部，使體積擴(kuò)大的氣袋51填補(bǔ)于模具30穴壁及輪圈預(yù)型品10所框圍 的空間中，進(jìn)而抵住二支撐部12不致變形，讓輪圈預(yù)型品10外圍吻合于模具30穴壁。這些熱收縮材52在溫度約140°C 150°C的加熱程序中，會(huì)由固態(tài)融溶為液態(tài)而 存留在氣袋51中；即該熱收縮材52在加熱過程中會(huì)減縮體積，同時(shí)氣袋容積會(huì)因氣體受熱 而膨脹，同時(shí)，注入氣袋51的氣體受熱膨脹，持續(xù)加壓輪圈預(yù)型品10與二支撐部12而能緊 密接觸于模具30的穴壁，直到時(shí)間控制在質(zhì)變固化成既定形體為止。接著泄氣縮小心模50 的體積，使二支撐部12的突出端13與模具30對應(yīng)形狀的穴壁彼此之間不具備卡合關(guān)系， 就能輕易退開模具30而取出輪圈成型品10’。此刻的心模50，仍在氣袋51里面保留著體 積縮小的熱收縮材52，可以和輪圈空腹部位的充氣袋20 —并除去，進(jìn)而獲得優(yōu)質(zhì)的輪圈成 型品10，。在本實(shí)施例中，管件21穿入輪圈預(yù)型品10的氣孔11是設(shè)置在腹部14，這個(gè)部位 通常是安裝氣嘴或輻條，即使管件21抽離輪圈成型品10’而存在氣孔11，也能安裝氣嘴或 輻條，完全不會(huì)影響到輪圈的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。圖8為本發(fā)明心模50’的另一實(shí)施例，是由多個(gè)塊狀或條狀的熱膨脹材52’，拼湊 填充于輪圈預(yù)型品10及二支撐部12’所框圍的容納空間40’中。本實(shí)施例的熱膨脹材52’ 是指硅膠，在加熱程序的高溫下，會(huì)對兩支撐部12’施壓而吻合于模具30’位于模穴33’的 壁面，直到時(shí)間控制在質(zhì)變固化成既定形體為止。
由于模具30’穴壁包容著輪圈預(yù)型品，以及膨脹塞滿兩支撐部12’之間的心模 50’，故模具30’穴壁與兩支撐部12’不生卡合關(guān)系，能輕易退開模具30’而取出成品，然后 逐一抽離熱膨脹材52’，即完成自行車輪圈的制作流程。
權(quán)利要求
一種自行車輪圈制法，其步驟包括有a成型輪圈預(yù)型品并置入充氣袋；b置入模具且在輪圈初胚配合二支撐部圍成的容納空間成型有心模；c執(zhí)行充氣和加熱程序；d取出輪圈成型品并除去充氣袋或心模。
2.一種自行車輪圈制法，其步驟包括有a:以碳素纖維復(fù)合材料卷料層疊成型一輪圈的預(yù)型品，并在此預(yù)型品內(nèi)部置入一長形 且耐高溫的充氣袋；b 具有充氣袋的輪圈預(yù)型品置入模具的模穴中，且在輪圈預(yù)型品配合二支撐部圍成的 容納空間成型有心模；c:置入輪圈預(yù)型品內(nèi)部的充氣袋，因?yàn)槌掷m(xù)注入氣體而逐漸膨脹，支持輪圈預(yù)型品吻 合模穴周圍的壁面，并執(zhí)行加熱程序；d:在模具成型一形狀等同于模穴的輪圈成型品，從模具中取出此輪圈成型品，撤除充 氣袋或心模。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自行車輪圈制法，其特征在于該由多模并合而成的模具， 其內(nèi)部并合有一模穴，所述心模成型在輪圈預(yù)型品外圍對稱的二支撐部之間。
4.如權(quán)利要求3所述的自行車輪圈制法，其特征在于該心模是采用熱收縮材。
5.如權(quán)利要求4所述的自行車輪圈制法，其特征在于該心模是將熱收縮材輸送至一 氣袋內(nèi)部，該氣袋是由耐熔材料制成的長條形袋體，且位于輪圈預(yù)型品的二支撐部之間。
6.如權(quán)利要求4所述的自行車輪圈制法，其特征在于該熱收縮材選自聚苯乙烯、聚氨 酯及熱收縮聚合物組成族群之一。
7.如權(quán)利要求3所述的自行車輪圈制法，其特征在于該心模是采用熱膨脹材。
8.如權(quán)利要求7所述的自行車輪圈制法，其特征在于該心模是由多個(gè)熱膨脹材拼湊 成合乎輪圈預(yù)型品和二支撐部所框圍的形體。
9.如權(quán)利要求7所述的自行車輪圈制法，其特征在于該熱膨脹材選自硅氧樹脂及熱 膨脹聚合物組成族群之一。
10.如權(quán)利要求1或2所述的自行車輪圈制法，其特征在于在輪圈預(yù)型品的腹部設(shè)置 氣孔，充氣袋通過氣孔進(jìn)入輪圈預(yù)型品內(nèi)部。
全文摘要
一種自行車輪圈制法，是在輪圈預(yù)型品配合二支撐部圍成的容納空間成型有心模，置入模具通過加熱而取得輪圈成型品。此心模是采用熱收縮材，支持輪圈預(yù)型品受熱固化而具備既定形體，然后取出高溫收縮體積的心模，幫助輪圈成型品輕易脫離模具；此心模可以是熱膨脹材，利用多個(gè)熱膨脹材拼湊成合乎輪圈預(yù)型品和二支撐部所框圍的形體，受熱膨脹而配合模具支持輪圈預(yù)型品受熱固化成既定形體，幫助輪圈成型品輕易脫離模具并取出熱膨脹材。
文檔編號B29C70/44GK101920563SQ20091013945
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者陳育玄 申請人:勝捷復(fù)材科技股份有限公司