本发明公开了一种自行车车架及其表面彩衣涂装方法，该自行车车架包括复数相互连接的车管，每一车管包括一非金属的素管体、一基础漆膜层组、一金属亮彩膜层组，及一保护膜层，该基础漆膜层组具有一涂覆该素管体上的底漆膜层，该金属亮彩膜层组是利用真空磁控溅射方法，于该基础漆膜层组的表面上沉积一以金属材质与含氮氧碳氢气体化合而成可呈现出多层次如虹彩般色泽的多色膜层，该保护膜层是在该多色膜层的表面上涂覆透明的保护漆。借由调整金属材质与氮氧碳氢气体的比例，使自行车车架能呈现出更多样化且呈渐层的金属色泽以供选用，提高自行车车架购买的意愿。