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Construir un cuadro de bicicleta

julio 10, 2021
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Hay un número creciente de materiales y métodos que se utilizan para construir cuadros de bicicletas. Este instructivo trata específicamente sobre la construcción de cuadros de bicicletas de acero. MIG, TIG, Lugged y File Brazing son todos métodos comunes para unir tubos de acero para bicicletas. Los pasos que conducen a la unión real de la tubería son muy similares para estos métodos, por lo que es lo que cubriré en este instructivo. Sería muy difícil y más allá de mis habilidades como constructor tratar de describir cómo soldar o soldar de manera efectiva. Te recomiendo que aprendas a soldar o soldar de alguien cara a cara y luego practicar (mucho). Yo personalmente aprendí a construir bicicletas a través del Instituto Unido de Bicicletas clase de construcción de marcos. La mayor parte de la información que doy en este instructivo la aprendí a través de la clase y la literatura que proporcionaron. Ofrecen una excelente manera de aprender a construir marcos, te recomiendo encarecidamente que tomes una de sus clases.

Aquí hay algunos acrónimos comunes que probablemente usaré en este instructivo:

HT – Tubo de dirección
ST – Tubo de sillín
TT – Tubo superior
DT – Tubo descendente
BB – Eje de pedalier
CS – Estancia en cadena
SS – Estancia de asiento

MTB – Bicicleta de montaña

Paso 1: diseño

Diseño

El primer paso para construir un marco es diseñar el marco que desea construir. Hay muchas opiniones, técnicas y algoritmos diferentes para ajustar el tamaño de un cuadro de bicicleta a un ciclista específico. No entraré en detalles sobre el ajuste de la bicicleta.
Hay muchas formas de dibujar su marco. Puede utilizar cualquier software CAD antiguo, específico para bicicletas CANALLA o una mesa de dibujo. Hacerlo en una mesa de dibujo es conveniente porque obtienes un modelo 2-D a escala completa del marco antes de construirlo. Puede usar este modelo para colocar tubos reales y ver cómo van las cosas.
Independientemente de cómo decida hacerlo, desea un dibujo preciso del cuadro de su bicicleta. Utilizará este dibujo para tomar dimensiones y ángulos, ¡así que asegúrese de que sea preciso!

Voy a dividir la mayoría de los parámetros utilizados en el diseño de cuadros en dos categorías de ajuste y sensación.
Los parámetros de ajuste se determinan en función del cuerpo de la persona para la que será el marco. Los parámetros de sensación influyen en cómo se sentirá o funcionará la bicicleta. Si quieres aprender más de lo que hablo sobre cómo estos afectan la sensación de una bicicleta, toma la clase de RBU o investiga un poco.

Ajustar parámetros (básicamente, qué tamaño de bicicleta estás construyendo):
Longitud ST (centro medido de BB hasta donde la línea central del TT se cruza con la línea central del ST)
Longitud TT (medida desde la intersección de las líneas centrales de ST TT hasta la intersección de las líneas centrales de TT HT)

Parámetros de sensación (afecta la comodidad frente a la eficiencia de la bicicleta):
Caída de BB (qué tan lejos está el centro de la BB por debajo de la línea del eje); influye en la rigidez del cuadro, menos caída = más rígido pero menos cómodo.
Ángulo ST (medido en el sentido de las agujas del reloj desde la horizontal); afecta la distribución del peso, ángulo poco profundo = más comodidad pero menos eficiencia.
Ángulo HT (medido en el sentido de las agujas del reloj desde la horizontal); influye en la rapidez de la dirección y la absorción de impactos, ángulo más pronunciado = manejo más rápido a costa de la absorción de impactos
Longitud CS; también afecta la absorción de impactos, así como la holgura de los neumáticos / guardabarros, las estancias más largas significan más absorción de impactos y más espacio para neumáticos más grandes a costa de la eficiencia.
Dimensión del eje trasero sobre el bloqueo (qué ancho va a tener el eje trasero)

La mejor manera para que alguien nuevo en la construcción de cuadros determine estos parámetros de ajuste y sensación (a menos que tenga una bicicleta en forma a su disposición) es tomar medidas de la bicicleta que usa y que se adapta mejor a usted. Debido a que lo ha montado, sabe lo que le hace sentir bien y lo que puede querer cambiar, comenzar con la geometría de su bicicleta actual es un buen camino a seguir.
Otra opción es buscar diferentes geometrías de bicicletas en línea. La mayoría de los fabricantes de cuadros de bicicletas dan las dimensiones del cuadro en su sitio web.

Otros parámetros importantes para su dibujo / diseño
Tamaño de la rueda; ¿Qué tamaño de ruedas vas a utilizar? (la cantidad importante es el diámetro del asiento del talón (BSD) o el diámetro del talón del neumático)
BSD comunes:
26 “(MTB) 559 mm
700c (carretera) 622 mm
27 “(carretera antigua) 630 mm
29 “(29er) 622 mm
Perfil del neumático (este es el diámetro del perfil del neumático, es decir, la distancia que el neumático se extiende más allá del BSD)
Esta cantidad suele ser proporcionada por el fabricante del neumático. Por ejemplo, los neumáticos de 700 x 23 tienen un perfil de neumático de 23 mm.
Espacio libre de la llanta delantera (cuánto espacio tendrá la llanta delantera, el asiento del talón hasta la parte inferior de la corona de la horquilla)
Pila de dirección inferior (cuánto espacio necesita para los cojinetes de dirección inferiores, la dimensión predeterminada es de 13 mm)
Altura de la horquilla (no voy a hablar sobre cómo construir una horquilla, por lo que obtendrá este número del mfg de la horquilla que va a utilizar. Es la distancia desde el centro del eje delantero hasta la base de la corona. asiento de carrera (también llamado “eje a corona”).

Ahora es el momento de elegir las dimensiones de su tubería:
Los tubos para bicicletas se pueden comprar en una variedad de distribuidores. Yo personalmente he comprado y construido con tubos True Temper de Henry James. Una excelente manera de obtener su primer marco es comprar un kit que incluya todos los tubos para un marco. UBI vende kits de tubos Kasai aquí (haga clic en la pestaña de tubería de acero). Los números se refieren al tipo de aleación. Sobredimensionado y Estándar se refieren a diámetros de tubería comunes.

Bastidor de carretera / vía estándar Bastidor de carretera de gran tamaño

TT 25,4 mm 28,6 mm
DT 28,6 mm 31,8 mm
ST 28,6 mm (tija de sillín de 27,2 mm) 28,6 mm (tija de sillín de 27,2 mm)

El diámetro del tubo de dirección está determinado por el tamaño del tubo de dirección que desee. Los tubos de dirección con rosca de 1 “son el estándar más antiguo, los tubos de dirección sin rosca de 1 1/8” son el estándar moderno más común. El tubo de dirección que elija influye en el diámetro interno del tubo de dirección, pero el diámetro exterior está determinado por el grosor de la pared del tubo de dirección. Hacen tubos de dirección de paredes delgadas para bicicletas que se construyen con el soporte adicional de orejetas más gruesas para bicicletas sin maletas.

Vale la pena señalar que en este punto hay muchas opciones para los proyectiles BB. Si sabes todo sobre soportes inferiores, genial, compra el caparazón que necesitas. Si no sabe mucho sobre los soportes inferiores, obtenga la carcasa de pedalier de 68 mm más común.

La mayoría de los tubos para bicicletas están empalmados. El grosor de la pared varía a lo largo del tubo. El extremo de cada tubo tiene una pared más gruesa (juntas más fuertes) mientras que el centro es delgado (liviano). Para su primera construcción, le recomiendo que se quede con tubos más gruesos como 1 / .7 / 1, por ejemplo, que tiene culatas de 1 mm de grosor y un centro de .7 mm de grosor. (.9 / .6 / .9 también es una buena opción)
Los tubos vienen en diferentes longitudes y cada pieza puede tener extremos de diferente longitud. Toda esta información la dan los distribuidores y es importante a la hora de seleccionar el corte de su tubería. Desea asegurarse de no cortar el extremo de un extremo del tubo …

Una vez que haya seleccionado el diámetro de la tubería que utilizará y haya obtenido todas las dimensiones necesarias, es hora de dibujar su marco. Compile los parámetros necesarios en una lista fácil de usar. Este ejemplo es del manual de construcción de marcos de UBI que me dieron en la clase.
Bicicleta de carretera:
Llanta BSD: 622 mm
Perfil del neumático: 25 mm
Diámetro del neumático (BSD + 2 X perfil del neumático) 672 mm
HT: 73 °
ST: 73 °
Caída de BB: 75 mm
Longitud de la horquilla: 370 mm
Longitud de la estancia de la cadena: 410 mm
ST longitud:?
TT Longitud:?
Dimensiones de la horquilla

Tómate tu tiempo y hazlo bien. Dibuja un perfil lateral y una vista de arriba hacia abajo de los tirantes de la cadena.
La precisión es importante.

Paso 2: ingleteado del tubo

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Una vez que tenga un dibujo preciso de la bicicleta que desea construir, es hora de comenzar a cortar los tubos. Bueno, primero tienes que pedirlo. Obtenga tubos según las dimensiones que obtenga de su dibujo. Asegúrese de que haya suficiente longitud a tope para cada articulación.

Los constructores de estructuras llaman a los tubos con muescas para encajar bien juntos en inglete. El inglete del tubo se puede realizar de diversas formas. El método barato y tedioso es con tijeras de hojalata y limas manuales. El método caro pero algo más sencillo es con una fresadora. Independientemente de cómo lo haga, el objetivo es que los tubos se ajusten perfectamente en todas las articulaciones. Debe encajar perfectamente con la tubería en todos los ángulos correctos según su diseño. Tener una plantilla de construcción de cuadros de bicicleta es realmente útil para este paso. (Vea mi instructivo sobre cómo construir uno aquí). Las plantillas son útiles porque sostienen todos los tubos en los ángulos correctos, puede ingletear un tubo y tirarlo en la plantilla para probar el ajuste. Si necesita trabajo, puede sacarlo, archivarlo un poco y repetir.

Al ingletear un tubo, necesita una serie de dimensiones de inglete de su dibujo. El primer inglete que hago es el inglete ST BB shell. Para hacer esto con un molino, asegure el ST en el tornillo de banco del molino (usando bloques en V), instale una sierra de corona del diámetro de su carcasa BB (probablemente 1.5 “) en el mandril del molino, haga un corte de 90 ° el extremo del ST (asegúrese de que sea el extremo correcto, la mayoría de los ST están empalmados externamente en el extremo hacia el que se debe deslizar la tija del sillín). (Antes de hacer el corte, asegúrese de estar perfectamente centrado en el tubo). producirá una muesca que debería encajar perfectamente en tu casco de pedalier. Coloca el casco de pedalier y el ST en tu plantilla. Coloca el tubo de dirección allí también. El siguiente inglete que hago es el inglete TT ST. Siguiendo la misma idea que el BB inglete, aprieto el TT en el tornillo de banco. Instale la sierra de perforación adecuada (el diámetro de la sierra de perforación debe coincidir con el diámetro del tubo al que se unirá). En mi caso, el diámetro ST es de 28,6 mm (1 1/8 ” ) así que instalé una sierra de corona de 1 1/8 “. Si está construyendo una bicicleta con un TT horizontal y un ST de 73 °, entonces la sierra de corona debe pasar por el extremo del TT a 73 ° (puede medir t su ángulo directamente de su dibujo preciso). Después de hacer esta mitra, las cosas se vuelven un poco más complicadas. Ahora tenemos que ingletear el otro extremo del TT para que encaje en el tubo de dirección. Es muy importante que este inglete esté exactamente en el mismo plano que el primer inglete TT. Tómese su tiempo para configurar el molino para asegurarse de que este segundo inglete esté en plano con el primero. Ahora no solo necesitamos un ángulo de inglete, sino también una distancia. Use su dibujo para medir qué tan lejos debe estar el borde interior del siguiente inglete del borde interior del primer inglete. Obtenga también el ángulo de inglete de su dibujo. Haz tu inglete. Utilice el mismo proceso para el DT. La parte que se complica es la articulación ST, DT, BB. El DT debe ingletearse tres veces. Una vez para la articulación HT pero dos veces en el otro extremo. Una vez a 90 ° para la muesca BB, pero es necesario quitar un poco para que encaje el ST. Mira mis fotos.

Los tirantes de cadena y los tirantes de asiento se ingletarán más tarde. Por ahora solo concéntrate en el triángulo frontal.
Una vez que tenga el ST, TT, DT en inglete y encaje bien en la plantilla, vamos a centrar nuestra atención en los tirantes de la cadena.

Paso 3: Estancias de cadena

Estancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadenaEstancias de cadena

Lo primero que debe hacer con las estancias de Chains es instalar los abandonos. Las punteras estilo zócalo simplemente se deslizan sobre los extremos de los soportes, mientras que las punteras estilo pestaña requieren un poco más de trabajo. Pasaré por la instalación de abandonos de estilo de pestaña.
Debe hacer que la pestaña de la puntera se ajuste perfectamente dentro del CS. Para hacer esto, mida el diámetro interior del CS y modifique la puntera para que encaje. Hice pestañas de 6 mm del diámetro interno del CS en mis punteras y ranuras de 6 mm de profundidad del ancho de mis punteras en mis CS. Las ranuras deben inclinarse ligeramente. Este ángulo puede provenir de tu dibujo. Las dos caras internas de la puntera serán paralelas y estarán a cierta distancia (probablemente 130 mm, ya que este es el estándar para el espaciado del buje trasero). Los CS se inclinan hacia adentro desde las punteras hasta la carcasa de BB. Una vez que haya colocado los soportes y las punteras con pestañas, es hora de soldarlas. Para asegurarse de que todo esté alineado y sea preciso, lo mejor es utilizar un dispositivo para sujetar los soportes y punteras mientras …

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