高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法
2023-10-31 12:31:52
專利名稱：高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法。
背景技術：
傳統高爾夫球鐵桿頭，如圖1所示，其主要包含有一桿頭本體10及一擊球面板20。鐵桿型桿頭的桿頭本體10設有一開口101及一套頭102，在開口101的內周緣形成一階梯狀部103，以便嵌設或焊接擊球面板20；套頭102用於套設一球桿(圖中未示出)。同時，擊球面板20正面加工形成有數條槽道201，以增加擊球摩擦力。然而，從結構力學來說，當擊球面板20嵌設或焊接在桿頭本體10上時，擊球面板20及桿頭本體10間的焊接位置及縫隙會限制擊球應力的傳遞效率。即擊球應力在未能使擊球面板20達到最大彈性變形前，擊球應力早已經由擊球面板20邊緣傳遞至焊接位置、縫隙及桿頭本體10，因而影響擊球面板20的彈性變形量，並使鐵桿頭無法適用於遠距離擊球。再者，該擊球面板20嵌設在桿頭本體10的開口101內，也使有效擊球面積相對受限。
為此，本申請人在1991年時曾提出過專利申請，其申請號為91220937，並獲得實用新型專利，如圖2所示，在該專利中公開的鐵桿型桿頭設有一桿頭本體10及一擊球面板20，該桿頭本體10凹設形成有一槽座11，在該槽座11的周緣形成一環唇12。擊球面板20設有一體成形的環牆21及彎折部22。該擊球面板20能通過環牆21及彎折部22將有效擊球面積擴增至最大，並利用彎折部22限制且延緩擊球應力的傳遞，從而使擊球面板20即時完成最大的彈性變形量，以獲得較高的彈性回復係數(coefficient of restitution，COR)，及使鐵桿型桿頭適用於遠距離擊球。然而，在利用傳統精密鑄造方式大量生產具有環牆21的擊球面板20時，該擊球面板20卻容易在製作過程中形成不規則的渣孔、縮孔、砂孔或氣孔，從而影響結構強度及降低其成品的合格率。再者，通過精密鑄造方式製成的擊球面板20的彎折部22的機械性質也較為不足。
有鑑於此，本發明中的創作人憑藉其多年從事相關行業的經驗與實踐，並經潛心研究與開發，終創造出一能生產出具有較佳機械性質及較勻稱的結構，且彎折部可縮減厚度，從而能增加彈性變形能力、加速批量生產及提升成品合格率的擊球面板的製造方法。
發明內容
本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法的主要目的在於解決利用現有方法製得的擊球面板具有結構強度不夠及彎折部機械性質不足的問題。也就是說，本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法主要是為了提供一種能夠製造出兼具較佳機械性質、較勻稱結構及較小厚度的擊球面板的方法，以增加擊球面板的彈性變形能力、強化結構強度及提升成品的合格率。
本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法的次要目的在於提供一種能夠提升擊球面板加工靈活性及結構強度的製造方法。
本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法的另一目的在於提供一種能夠提升擊球面板設計靈活性的製造方法。
本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法包含下列步驟將一擊球面板的初胚利用高溫固溶處理以提升延展性；使擊球面板的初胚衝壓彎折形成一環牆及一彎折部；及在擊球面板與一桿頭本體結合後，通過時效析出硬化來提升擊球面板、環牆及彎折部的機械性質。
利用本發明中的製造方法所製得的擊球面板具有結構強度高、彈性變形能力強，加工靈活度大及精密度高等優點。
下面將結合附圖對本發明中的具體實施例作進一步詳細說明。
圖1傳統高爾夫球鐵桿頭的立體分解示意圖；圖2是本發明中高爾夫球桿頭的立體分解示意圖；圖3是本發明中高爾夫球桿頭擊球面板製造方法的流程方塊圖；圖4是本發明中高爾夫球桿頭擊球面板製造方法利用模具進行衝壓製造時的示意圖；圖5是本發明中高爾夫球桿頭擊球面板製造方法在衝壓形成環牆前、後的示意圖；圖6是本發明第一實施例中高爾夫球桿頭擊球面板的剖視示意圖；圖7是本發明第二實施例中高爾夫球桿頭擊球面板的剖視示意圖；圖8是本發明第三實施例中高爾夫球桿頭擊球面板的剖視示意圖；圖9是本發明第四實施例中高爾夫球桿頭擊球面板的立體結構示意圖。
具體實施例方式
本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法包含下列步驟將一擊球面板20的初胚2利用高溫固溶處理，以提升其延展性；使該初胚2衝壓彎折形成具有環牆21的擊球面板20；對該擊球面板20進行精密機械加工；及在該擊球面板20結合一桿頭本體10後，藉助於時效析出硬化來提升該擊球面板20及其環牆21的機械性質。
如圖2和圖3所示，本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法的第一步驟是將一擊球面板20的初胚2利用高溫固溶處理以提升延展性。本發明中的擊球面板20、環牆21及彎折部22由金屬或合金的板材衝壓成形，其較佳的是選擇使用高強度的不鏽鋼板材，特別是析出硬化型的高強度不鏽鋼板材，例如SUS15-7的析出硬化型高強度的不鏽鋼板材。SUS15-7不鏽鋼板材具有可調整硬度的加工特性，即其可先行利用高溫固溶方式降低硬度及增加延展性，以方便進行切割、衝壓或機械加工等製作過程，並能在完成上述製作過程後利用時效析出硬化方式重新恢復或提升機械性質及彈性變形能力。因此，本發明可在SUS15-7不鏽鋼板材上切割出預定規格的擊球面板20的初胚2，並將該初胚2置入熱處理爐內進行高溫固溶處理。當利用1050℃至1300℃的高溫處理約30至360分鐘後，將該初胚2取出冷卻，並測試確認該初胚2的硬度降低至HRC10至20的預定範圍內。
如圖3至圖5所示，本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法的第二步驟是使擊球面板20的初胚形成一環牆21及一彎折部22。上述初胚2在高溫固溶處理而降低硬度後，隨即置入一組模具30中，該模30設有一模穴31及凸塊(圖中未示出)，其可將初胚2衝壓形成預定形狀的擊球面板20、環牆21及彎折部22。本發明可依需求選擇以常溫冷作(cold forming)或高溫熱作(hotforming)的方式進行上述衝壓製程。與傳統精密鑄造的擊球面板20的彎折部22相比，本發明中擊球面板20的彎折部22可在衝壓的塑性變形期間使不鏽鋼材質的微結構產生纖維化，即本發明利用衝壓形成彎折部22時將可強化該彎折部22的機械性質及提升彈性變形能力，以獲得較高的彈性回復係數(coefficient of restitution COR)，而彎折部22的厚度也可在彎折延伸時相對縮減。再者，該擊球面板20的有效擊球面積可擴增至最大，同時彎折部22可限制擊球應力的傳遞，使擊球面板20完成最大的彈性變形量，以獲得較高的彈性回復係數(COR)，使鐵桿型桿頭適用於遠距離擊球。
如圖6至圖9所示，本發明在衝壓形成擊球面板20、環牆21及彎折部22時，也可依需求變換模具30中模穴31的預定形狀，以增加擊球面板20的設計靈活性。如圖6所示，擊球面板20可直接衝壓成垂直彎折的彎折部22。如圖7所示，擊球面板20可利用衝壓壓力搭配模具30形成不同厚度的變化，例如，將擊球面板20背面周緣的材質集中到中央位置(或擊球區，sweet spot)以形成一隆起部23。如圖8所示，擊球面板20同樣可以形成不同的曲率變化，例如使擊球面板20部分彎折部22』形成彎弧狀，以增加產品的造型。如圖8所示，擊球面板20也可依需求在正面直接衝壓形成數條槽道24或文字、符號、商標、型號及圖示等各種標識。
如圖3所示，本發明中高爾夫球桿擊球面板的製造方法的第三步驟是對擊球面板20進行精密機械加工。在衝壓製造成擊球面板20後，擊球面板20、環牆21及彎折部22的表面可能不平整、過於銳利或具有毛邊，因此本發明可選擇精密機械加工初步來進行切邊、研磨、調角或磨光等步驟，使製成的擊球面板20具有較佳的外觀及一致的規格。特別是，擊球面板20的環牆21末端必需進行精密的磨平加工，如此，可使環牆21緊密的抵接、配合在桿頭本體10上，以便提升後續焊接結合的合格率。
如圖2和圖3所示，本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法的第四步是在擊球面板20結合至一桿頭本體10上後，通過時效析出硬化來提升擊球面板20、環牆21及彎折部22的機械性質。當利用衝壓製成擊球面板20時，其可選擇搭配木桿型或鐵桿型桿頭使用。如圖2所示，本發明中擊球面板20較佳的是焊接結合在鐵桿型的桿頭本體10上，此時該擊球面板20可直接從環牆21末端焊接結合在桿頭本體10的環唇12表面。由於本發明中的擊球面板20在衝壓前利用高溫固溶方式降低硬度及增加延展性，且該擊球面板20及桿頭本體10間的焊接位置也產生焊接應力影響焊接相容性(特別是在焊接結合不同材質的桿頭本體10時)，因此本發明必需另行利用時效析出硬化處理擊球面板20的析出硬化型不鏽鋼板材，以恢復及提升機械性質、硬度、彈性變形能力及焊接相容性，本發明中較佳的是進行人工時效處理，以300℃至600℃的高溫回火處理擊球面板20約2小時。藉此，擊球面板20、彎折部22、環牆21及焊接位置可因時效析出而硬化，且進一步強化彎折部22的纖維化微結構的強度。在上述人工時效處理前或處理後，該擊球面板20及桿頭本體10也可依製程需求選擇在室溫下直接進行自然時效處理。當完成上述步驟後，本發明即可製得具有高彈性變形能力的擊球面板20及桿頭本體10的成品。
如圖3所示，本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法是利用衝壓製程來製造擊球面板20、環牆21及彎折部22，且在衝壓前利用高溫固溶調整初胚2的延展性，及在衝壓後利用時效析出硬化恢復並提升環牆21及彎折部22的機械性質、結構強度及彈性變形能力，並使彎折部22縮減厚度。與傳統利用精密鑄造方式形成的擊球面板20的環牆21及彎折部22相比，本發明中高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法確實兼具提升結構強度、彈性變形能力、加工靈活性、設計靈活性，及提升成品合格率的功效。
另外，上述雖然對本發明中的較佳實施例作了說明，但並不能作為本發明的保護範圍，即對本領域的普通技術人員來說應該明白，在不脫離本發明的設計精神下可以對其作出等效的變化與修飾，因此，凡是在不脫離本發明的設計精神下所作出的等效變化與修飾，均應認為落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，包含有將一擊球面板的初胚利用高溫固溶處理以提升延展性；使擊球面板的初胚衝壓彎折形成一環牆及一彎折部；及在擊球面板與一桿頭本體結合後，通過時效析出硬化來提升擊球面板、環牆及彎折部的機械性質。
2.根據權利要求1中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述擊球面板在衝壓後進行精密機械加工。
3.根據權利要求1中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述擊球面板的初胚由不鏽鋼板材切割而成。
4.根據權利要求3中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述不鏽鋼板材為析出硬化型高強度不鏽鋼板材。
5.根據權利要求1中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述高溫固溶處理是以1050℃至1300℃的高溫處理擊球面板的初胚30至360分鐘。
6.根據權利要求1中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述利用高溫固溶處理後的擊球面板的初胚的硬度降至HRC10至20之間。
7.根據權利要求1中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述衝壓成形製程以常溫冷作方式進行。
8.根據權利要求1中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述衝壓成形製程以高溫熱作方式進行。
9.根據權利要求1中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述擊球面板可在衝壓的同時形成槽道、標識、厚度變化及曲率變化。
10.根據權利要求1中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述桿頭與擊球面板焊接結合後以300℃至600℃的高溫作回火處理，以進行時效析出硬化。
11.根據權利要求1中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述擊球面板桿頭本體組成一鐵桿型桿頭。
12.根據權利要求1中所述的高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其特徵在於所述擊球面板及桿頭本體組成一木桿型桿頭。
全文摘要
本發明公開了一種高爾夫球桿頭擊球面板的製造方法，其包含下列步驟將一擊球面板的初胚利用高溫固溶處理以提升延展性；使擊球面板的初胚衝壓彎折形成一環牆及一彎折部；及在擊球面板與一桿頭本體結合後，通過時效析出硬化來提升擊球面板、環牆及彎折部的機械性質。
文檔編號A63B53/04GK1520907SQ03102298
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月28日 優先權日2003年1月28日
發明者黃峻勇, 陳建同 申請人:復盛股份有限公司