1952年8月，泰東鐵工廠等14個(後發展到23個)、震環鐵工廠等19個(後發展到33個)經青島市人民政府批準，分別組成青島自行車制造業第壹、第二聯營社，停工12年之久的同泰鐵工廠也復工投產。此時，青島自行車行業的總資產金額已達144.58萬元，有各種設備279臺，生產“青島”牌和當年投產的“國防”牌腳閘自行車990輛，翌年，總產量達到8482輛，仍不能滿足市場需求。 1945年，同泰橡皮工廠改名為“同泰橡膠廠”，除生產自行車輪胎外還生產小推車輪胎。青島解放後 同泰橡膠廠並入青島自行車廠，遷至遼寧路72號。
為了擴大自行車生產能力，滿足市場需求，1954年1月5日，經青島市人民政府批準，成立了國營青島自行車廠，廠址在鐵山路83號，占地面積3218平方米建築面積4043平方米，投資42萬元，職工74人。其生產經營，以向兩個聯營社加工定貨為主，並組織整車組裝。新成立的國營青島自行車廠除抓緊自身的生產建設外，還協助青島市人民政府對私營自行車生產企業進行社會主義改造。
此時，青島的自行車行業與沈陽、天津、上海的自行車業並列為中國四大自行車行業。6月，青島市政府批準泰東鐵工廠在私營自行車行業中率先實行公私合營。9月，同泰、普華、順昌、振華四家分別實行公私合營，均隸屬國營青島自行車廠管轄。當年，青島自行車產量突破萬輛大關，達到10789輛。1955年6月，華昌等13個私營企業實現公私合營。國營青島自行車廠的成立和私營自行車企業的公私合營，為青島市自行車行業的大聯合奠定了基礎。
此時，青島自行車行業生產所需的原材料，由國家計劃供應，其產品也有國家包銷。1955年，青島自行車行業***生產自行車10943輛，零部件產值達486.12萬元。1954～1955年，單車成本由合營前的136.11元，降至107.44元，生產效率平均提高了30%。1956年，國營青島自行車廠與18個公私合營廠合並成立公私合營青島自行車廠，隸屬青島市重工業局領導，廠址設在曹縣路29號，占地35202平方米，建築面積29272平方米，固定資產224.4萬元，流動資金129.8萬元，各種設備444臺，設計生產能力年產自行車7萬輛和裝配3萬輛自行車的零部件。
當年，又有30個私營自行車廠實現公私合營，並相繼並入公私合營青島自行車廠。至年底，青島自行車行業全部實行了大合營。與此同時，在利潤分配上，也由過去的“四馬分肥”，改為按私方所占總資產比例，付給壹定的定息。自此，青島市自行車行業的生產全部納入了國家計劃的軌道。1959年始，青島生產的自行車鞍座、鏈條和車鈴相繼進入國際市場。1954～1960年，青島自行車行業在“國防”牌腳閘載重自行車和“青島”牌腳閘普通型自行車的基礎上，先後生產出“國防”牌普通自行車、“曙光”牌小輪自行車。此後，又生產了“紅旗”牌腳閘載重自行車和“紅旗”牌腳閘普通男女自行車、“紅旗”牌中軸變速 自行車、“曙光”牌漲閘自行車。
並且批量生產過三用母嬰自行車、機動三輪車、機動腳踏兩用車和無級變速腳踏機動兩用車。1960年，在全國自行車質量鑒定評比中，青島生產的“紅旗”牌自行車獲得最高分。 1961年，公私合營青島自行車廠更名為山東青島自行車廠，隸屬山東省輕工業廳領導。1964年，山東青島自行車廠在“國防”牌自行車生產的基礎上，開始研制生產載重型和輕便型各種型號的腳閘“金鹿”牌自行車，並逐步形成系列產品。其產品分為ZA41、ZA42和ZA43型，主要特點是“三大壹吊”、(大飛輪、大牙盤、大扣鏈子、吊簧鞍座)。另外，載重型車的前後輪中心距較長，前叉坡度大，並配有保安叉，大貨架。車圈直徑710毫米。普通型分腳閘、漲閘和普通閘自行車，車圈直徑660～711毫米，為國家標準型自行車。輕便型分為:QZ、QF(女式)兩種型號，亦分腳閘、漲閘、普通閘三種，車圈直徑660毫米。其次，還有508毫米(20?)和406.4毫米(16?)小型系列自行車產品。尤其是QF26型坤車，因結構合理，造型美觀，在市場上暢銷不衰。1966年，化工部對“鳳凰”、“永久”、“飛鴿”、“國防”四種牌號的自行車進行烤漆件驗測，確認“國防”牌自行車零部件烤漆質量超過英國產“蘭陵”牌自行車烤漆質量，名列第壹。“金鹿”牌PA41型自行車當年出口50萬輛。 1967年，山東青島自行車廠由公私合營改為國營，因受“文化大革命”的影響，生產遭到破壞，出口業務被迫中斷。