原竹与自行车金属接头的胶合连接方法

摘要

本发明公开了原竹与自行车金属接头的胶合连接方法，包括以下步骤：1）首先对原竹经前处理工艺、机加工工艺；原竹经前处理工艺:原竹依次经蒸煮，脱脂、脱糖和防霉、防虫处理，增强原竹韧性及强度，原竹机加工工艺:钻孔、锯断、车削、表面打磨；2）其次，金属接头经磷化处理，以及进行内壁倒角工艺；3）最后将原竹卡合进入金属接头安装孔内，并在接头处加入环氧树脂胶。所述环氧树脂胶中加入碳纤短丝。通过胶合方式，实现了天然竹材料与金属之间、复合材料之间的连接。金属与复合材料之间，黑色金属与有色金属之间的稳定连接。

权利要求

1.原竹与自行车金属接头的胶合连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先对原竹经前处理工艺、机加工工艺进行处理；

原竹前处理工艺:原竹依次经蒸煮，脱脂、脱糖和防霉、防虫处理，增强原竹韧性及强度，原竹机加工工艺:钻孔、锯断、车削、表面打磨；

2)其次，金属接头经磷化处理，以及进行内壁倒角工艺；

3)最后将原竹卡合进入金属接头安装孔内，并在接头处加入环氧树脂胶；

所述蒸煮：用碱水蒸煮原竹2-2.5小时,碱水与水质量比为1:10；

脱脂、脱糖：首次脱脂在30℃～40℃温度下烘烤2-3小时，保温至与户外温度一致，二次脱脂在40℃～50℃温度下烘烤1-2小时；

防霉、防虫：浸泡虫霉灵时长15分钟,虫霉灵与水质量比为1:10。

2.根据权利要求1所述的原竹与自行车金属接头的胶合连接方法，其特征在于：所述环氧树脂胶中加入碳纤短丝。

3.根据权利要求1所述的原竹与自行车金属接头的胶合连接方法，其特征在于：所述金属接头加工为斜口，金属接头的内壁设置一倒角，所述倒角便于原竹装配进入金属接头安装孔内。

4.根据权利要求1所述的原竹与自行车金属接头的胶合连接方法，其特征在于：内壁倒角工艺：用打磨工具在金属接头端头内壁360°去除毛刺。

5.根据权利要求1所述的原竹与自行车金属接头的胶合连接方法，其特征在于：所述磷化处理目的在于在金属接头的表面形成一层磷酸盐薄膜，包括以下步骤：

1)、酸洗：将金属接头分别浸入常温、不同浓度的三个盐酸槽，除去金属接头表面的氧化膜；

2)、清水冲洗：清水冲洗并清除金属接头表面的盐酸腐蚀产物；

3)、草酸洗：金属接头经草酸洗后立即放入磷化槽；

4)、皮膜处理：将金属接头浸入磷酸盐，金属表面与处理液接触，在表面生成不溶性的化合物，附着在金属表面形成皮膜；

5)、水洗：清除皮膜表面残余物；

6)、润滑处理：将步骤5)清洗完毕的金属接头，放入皂化池中，反应形成坚硬的金属皂层，可以增加其润滑性能。

6.根据权利要求5所述的原竹与自行车金属接头的胶合连接方法，其特征在于：三个盐酸槽中配置不同浓度的盐酸，分别为5％＜低浓度≤10％，10％＜中等浓度≤20％，20％＜高浓度≤25％，金属接头经过盐酸槽顺序为低浓度到中等浓度再到高浓度酸液。

说明书

原竹与自行车金属接头的胶合连接方法

技术领域

[0001] 本发明属于自行车行业制造技术领域，尤其涉及自行车的、前叉部分，前、后货架部分的制备方法。

背景技术

[0002] 目前自行车行业在制造自行车车架、前叉及货架过程中，大量使用钨极氩弧焊对各金属部件之间焊接，从而达到连接的目的。但是氩弧焊在加工过程中因其特性会对人体产生以下危害：放射性危害以及产生有害气体。

[0003] 从钨极氩弧焊的加工效果来看，存在以下问题：

[0004] 1、不能进行两种不同金属材质或金属与非金属材料之间的连接。

[0005] 2、加工过程中能源消耗大，产生大量烟气污染环境。同时对操作人员的技能要求较高，加工成本高。

[0006] 3、氩弧焊因为加工过程中热影响区域大的特性，工件在焊接后常常会造成变形、硬度降低等缺点

发明内容

[0007] 本发明要解决的技术问题是提供原竹与自行车金属接头的胶合连接方法，通过胶合方式，实现了天然竹材料与金属之间、复合材料之间的连接。金属与复合材料之间，黑色金属与有色金属之间的稳定连接。

[0008] 为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

[0009] 原竹与自行车金属接头的胶合连接方法，包括以下步骤：

[0010] 1）首先对原竹经前处理工艺、机加工工艺；

[0011] 原竹经前处理工艺:原竹依次经蒸煮，脱脂、脱糖和防霉、防虫处理，增强原竹韧性及强度，

[0012] 原竹机加工工艺:钻孔、锯断、车削、表面打磨；

[0013] 2）其次，金属接头经磷化处理，以及进行内壁倒角工艺；

[0014] 3）最后将原竹卡合进入金属接头安装孔内，并在接头处加入环氧树脂胶。

[0015] 在本发明的一个优选实施例中，所述环氧树脂胶中加入碳纤短丝。

[0016] 在本发明的一个优选实施例中，所述金属接头加工为斜口，金属接头的内壁设置一倒角，所述倒角便于原竹装配进入金属接头安装孔内。

[0017] 在本发明的一个优选实施例中，内壁倒角工艺：用打磨工具在金属接头端头内壁360°去除毛刺。

[0018] 在本发明的一个优选实施例中，所述蒸煮：用碱水蒸煮原竹2-2.5小时,碱水与水质量比为1:10；

[0019] 脱脂、脱糖：首次脱脂在30℃～40℃温度下烘烤2-3小时，保温至与户外温度一致：二次脱脂在40℃～50℃温度下烘烤1-2小时；

[0020] 防霉、防虫：浸泡虫霉灵时长15分钟,虫霉灵与水质量比为1:10。

[0021] 在本发明的一个优选实施例中，所述磷化处理目的在于在金属接头的表面形成一层磷酸盐薄膜，包括以下步骤：

[0022] 1）、酸洗：将金属接头分别浸入常温、不同浓度的三个盐酸槽，除去金属接头表面的氧化膜；

[0023] 2）、清水冲洗：清水冲洗并清除金属接头表面的盐酸腐蚀产物；

[0024] 3）、草酸洗：金属接头经草酸洗后立即放入磷化槽；增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密；

[0025] 4）、皮膜处理：将金属接头浸入磷酸盐，金属表面与处理液接触，在表面生成不溶性的化合物，附着在金属表面形成皮膜；

[0026] 5）、清水：清除皮膜表面残余物；

[0027] 6）、润滑剂：将步骤5）清洗完毕的金属接头，放入皂化池中，反应形成坚硬的金属皂层，可以增加其润滑性能。

[0028] 在本发明的一个优选实施例中，三个盐酸槽中配置不同浓度的盐酸，分别为5%＜低浓度≤10%，10%＜中等浓度≤20%，20%＜高浓度≤25%，金属接头经过盐酸槽顺序为低浓度到中等浓度再到高浓度酸液。

[0029] 通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

[0030] 通过本发明加工的连接点强度高，连接点处的强度高于所连接材料一方本身的强度；

[0031] 加工简单，时效性高，适合大批量生产；对技术工人的操作技能要求低；加工过程安全、环保，对环境无污染；加工价格低，约为氩弧焊加工成本的40%。

附图说明

[0032] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0033] 图1为本发明的结构示意图。

[0034] 图2为本发明的倒角的结构示意图。

[0035] 其中1：金属接头，2：环氧树脂胶，3；原竹。

具体实施方式

[0036] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

[0037] 参照图1和图2所示，包括金属接头1，原竹3，将原竹3卡合进入金属接头1安装孔内，并在接头处加入环氧树脂胶2，

[0038] 金属接头加工为斜口，在震动过程中减轻切割力，金属接头的内壁设置一45度倒角4，倒角便于原竹装配进入金属接头安装孔内。

[0039] 环氧树脂胶中加入碳纤短丝，增强粘合度，减少环氧树脂胶流动性。

[0040] 原竹与自行车金属接头的胶合连接方法，包括以下步骤：

[0041] 1）首先对原竹经前处理工艺、机加工工艺；

[0042] 原竹经前处理工艺:原竹依次经蒸煮，脱脂、脱糖和防霉、防虫处理，增强原竹韧性及强度，

[0043] 原竹机加工工艺:钻孔、锯断、车削、表面打磨；

[0044] 2）其次，金属接头经磷化处理，增强与原竹粘合度；以及进行内壁倒角工艺，车架在受外力施压时金属接头对原竹材料的切割，

[0045] 3）最后将原竹卡合进入金属接头安装孔内，并在接头处加入环氧树脂胶。

[0046] 内壁倒角工艺：用打磨工具在金属接头端头内壁360°去除毛刺。

[0047] 金属接头依次经下料、氩弧焊接或锻造、磷化及烤漆处理。

[0048] 磷化处理：

[0049] 1、目的：除去金属接头表面的氧化膜，并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜，以减少金属接头抽线以及冷墩或成形等加工过程中，对工模具的擦伤。

[0050] 2、作业流程：

[0051] 1）、酸洗：将整个金属接头分别浸入常温、浓度为5-25%的三个盐酸槽数分钟，其目的是除去金属接头表面的氧化膜，其中盐酸5%＜低浓度≤10%常温5-15分钟，10%＜中浓度≤20%常温5-10分钟，20%＜高浓度≤25%常温3-5分钟。

[0052] 2）、清水：清除金属接头表面的盐酸腐蚀产物。

[0053] 3）、草酸：增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密。

[0054] 4）、皮膜处理：将金属接头浸入磷酸盐，钢铁表面与化成处理液接触，钢铁溶解生成不溶性的化合物，附着在钢铁表面形成皮膜。

[0055] 5）、清水：清除皮膜表面残余物。

[0056] 6）、润滑剂：由于磷酸盐皮膜的摩擦系数并不是很低，不能赋予加工时充分的润滑性，但与金属皂（如钠皂）反应形成坚硬的金属皂层，可以增加其润滑性能。

[0057] 酸洗

[0058] 1)盐酸溶液浓度一般控制在5％～25％。每天开始工作前要检查酸洗液浓度，并检查每槽酸液位，当酸槽液位不够时，需根据酸槽浓度添加酸或加水，补充到所需液位；当亚铁粒子浓度较高时，一般不再加入新酸。当酸液浓度小于5%，氯化亚铁含量大于150克/升时，需更换新酸。

[0059] 2)三个盐酸槽中配置不同浓度的盐酸，分别为5%＜低浓度≤10%，10%＜中等浓度≤20%，20%＜高浓度≤25%，金属接头经过酸池顺序为低浓度到中等浓度再到高浓度酸液，对退火后中碳合金钢只在低浓度和中等浓度酸液中酸洗。

[0060] 酸洗时间与温度、酸液浓度、氧化皮厚度形态及盘料的粗细等有关，具体酸洗时间根据实际情况而定。

[0061] 3)为了金属接头在酸池中浸泡时间的同步，退火线和非退火线、氧化皮厚与氧化皮薄的盘料不准安排在同一吊钩上生产；

[0062] 4)待酸洗的材料上不能沾上油污，尤其要防止行车滴油污染材料，如果发现油污，应该先用碱清洗。

[0063] 5)酸洗时要松捆酸洗，不要扎腰。操作中要认真检查、勤翻料。

[0064] 6)对于退火异常金属接头表面氧化皮难以除去或表面污垢难以去除的金属接头应在弱酸中浸泡10～20分钟后进行水洗，水洗过后放在酸洗区域外生锈1～2天后，再次酸洗；

[0065] 7)酸洗作业中，若遇行车损坏或停电等其他特殊状况而不能继续操作时，要注意浸泡在酸中金属接头的品质，并向主管反映处理。

[0066] 冲洗

[0067] 1)金属接头从酸洗槽中吊起时应在酸槽上方停留片刻，以防过多的酸液带入水洗槽中；

[0068] 2)水洗槽中的水保持活水溢流；

[0069] 3)用水冲洗金属接头上污垢时，连吊杆一起冲洗干净，直到吊杆上滴下来的水无黄色锈水为止；

[0070] 草酸洗

[0071] 1)每天开始工作前要先进行溶液分析，当游离酸超标或沉渣过多时，要进行更换；

[0072] 2)金属接头经草酸洗后要立即放入磷化槽，不能在空中停留时间太长，因金属接头经过酸洗表面活性很强，易生水锈。

[0073] 磷化：

[0074] 1)每天工作前要先进行溶液分析，

[0075] 2)磷化槽的液位一定要能完全覆盖金属接头；

[0076] 3)磷化大线时不准进行翻料，磷化小线时需进行翻料；

[0077] 水洗：

[0078] 1)金属接头从磷化池吊起时，应在磷化槽上方停留片刻，以防过多的磷化药水带入水槽中，破坏水槽水质；

[0079] 2)磷化后金属接头在水洗时，行车应上下动几下，将金属接头内含的酸彻底洗净，以防过多的酸液带入皂化池中，使皂化剂过早变坏；

[0080] 3)常检测水槽水的溢流状况，防止水质酸性化，取100ml的水样，按全酸度测定方法，全酸度2pt以下才能使用。

[0081] 润滑：润滑完毕的金属接头应是用手摸表面光滑且干燥无白色灰尘为最佳。

[0082] 原竹依次经蒸煮，脱脂、脱糖和防霉、防虫处理，增强原竹韧性及强度。

[0083] 蒸煮：用碱水蒸煮原竹2-2.5小时,碱水与水质量比为1:10；

[0084] 脱脂、脱糖：首次脱脂在30℃～40℃温度下烘烤2-3小时，保温至与户外温度一致：二次脱脂在40℃～50℃温度下烘烤1-2小时；

[0085] 防霉、防虫：浸泡虫霉灵时长15分钟,虫霉灵与水质量比为1:10。

[0086] 原竹选取3至5年竹龄的天然竹子。

[0087] 通过本发明加工的连接点强度高，连接点处的强度高于所连接材料一方本身的强度；

[0088] 加工简单，时效性高，适合大批量生产；对技术工人的操作技能要求低；加工过程安全、环保，对环境无污染；加工价格低，约为氩弧焊加工成本的40%。

[0089] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。