目前,市场上常见的代步自行车多采用铬钼钢车架以及铝制车架,车架制造使用钢管或铝管进行焊接而成,然而焊接往往导致焊接接头组织和性能改变,焊缝及热影响区因工艺或操作不当会产生多种缺陷,还会使工件产生残余应力和变形,使结构承载的能力下降,影响车架整体刚度。并且焊接产生的光、声音以及有害气体,无论对工人生命健康还是对自然环境都有着很大的负面影响。
由此,针对目前的3D打印技术我们提出了一种适合运用3D打印技术进行生产制造的组合式自行车车架设计理念。本设计将车架拆分为四个部分,且无需使用任何连接件或紧固件,也不需要在构件之间进行焊接,而是利用三角形的稳定原理将其相互锁死固定,有效地保证了车架的整体强度,避免了焊接对车架刚度以及环境带来的负面影响,大大提高了整体精度。此外,本自行车方便拆卸安装,提升了自行车的便携性,从而提高自行车在日常短途出行的使用率,拆卸后所占空间非常小,方便放置在汽车后备箱里随时携带,低碳环保。由于架由多个构件组成,在使用过程中对于遭到破坏的构件可以直接替换而不用换掉整个车架,提高了自行车的互换性,同时也节省了原材料。对于不同的要求车架各个构件可以采用不同的材料进行制造,提升了自行车的适用性。