CN105080094A - 复合减震棒球棒及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合减震棒球棒及其制作工艺，复合减震棒球棒由中空的纤维质芯棒、铝合金打击套管和环氧树脂层复合构成，纤维质芯棒具有减震作用，铝合金打击套管套装在纤维质芯棒的击球减震部，来增强棒球棒的强度；在棒球棒主体外壁面灌封环氧树脂，固化后形成的环氧树脂层具有优良的力学性能；环氧树脂使芯棒与铝合金打击套管彼此粘合牢固，固化成型后使得棒球棒的外形完整。本复合减震棒球棒的重量较轻、整体结构强度高、坚固耐用，不易断裂或凹损，具有很好的减震功能，击球感觉非常舒适，击球性能佳。本复合减震棒球棒主体的制作工艺的制作过程简单，具有较佳的制作效率和品质良率，能降低不良品比率，降低生产成本。

Description

复合减震棒球棒及其制作工艺

技术领域

本发明涉及运动器材领域，特别涉及一种复合减震棒球棒及其制作工艺。

背景技术

随着体育事业的蓬勃发展，棒球作为一种体育运动项目，以其技巧性高、刺激性强等特点吸引着众多爱好者。在棒球运动中，棒球棒是用来供使用者将高速来球挥击出去的工具，因此，好的棒球棒必须具备质量轻、刚性强、弹性佳以及吸震能力好等优点，且棒球棒表面亦必须能够承受高速球体瞬间的巨大冲击力量。

目前，棒球运动所使用的棒球棒大致可分为木质棒球棒、金属质棒球棒和含有纤维质的棒球棒三大类。其中，木质棒球棒的价格最为低廉，因此十分普及，然而，其存在有若干缺点：首先，木质棒球棒为实心，整体重量较重，且其重心偏靠打击部头端，其平衡性不佳，因此，使用时较为吃力、挥棒速度较慢，使得击出去的棒球不强劲、飞行距离短；其次，木质棒球棒的结构较为脆弱，容易裂损甚至折断，但其击球感觉非常舒适，不会产生剧烈震动和刺痛。金属质的棒球棒，例如，铝质棒球棒，其一般为中空结构，相比而言，其重量较轻，且其平衡点也较理想，因此击球性能较佳，同时，铝质棒球棒亦较木质棒球棒坚固耐用，因此该种棒球棒占市场份额超过70％；不过，铝棒在击球时会产生剧烈震动和手部刺痛的问题。纤维材质具有质量轻、强度高、震动较小等特点，因此，后来，纤维材质被人们应用到棒球棒上。例如，现有技术中，利用纤维材质与塑料结合而制成的纤维增强塑料型的棒球棒，其具体是通过将纤维束预先浸渍上融熔的热塑性塑料，然后以预定方向缠绕于一具有球棒形状的芯模上以形成外部壳层，最后再将该芯模取出并进行适当的修饰即可得到一棒球棒，该种制造方法称之为纤维缠绕法，其制造所需要的工时较长，生产效率低；以及，在缠绕过程中，该芯模必须保持适当的温度，以使上述浸渍的热塑性塑料不会固化，但是整个芯模各个位置的温度很难保持一致，因此，有些浸渍有热塑性塑料的纤维束在缠绕前即已固化而无法与邻层的纤维束粘在一起，在这种情况下，会降低该棒球棒的强度，另外，各层间仅靠纤维束缠绕时的张力叠置在一起，因此，各层之间贴合不够紧，该种棒球棒其结构强度不够高。

又如，现有之另一种技术中，是利用热塑性塑料为基材，以纤维物质为增强材料，该制造方法为，先取用一耐高温且具有弹性的内管，于该内管表面上包覆一层热塑性塑料基材层，再绕一层纤维增强层，如此重复，以形成一具有层合状外部壳层的管状物，将该管状物置入模具中固化成型，因此，其强度要比上述缠绕法制成的纤维增强塑料型棒球棒要好；但是，在实际使用中，会发现其结构强度还是不够高，而且，其未能最大限度地减震以满足使用者的需要，同时，该种制作方法较复杂且制作过程中易出现不良品。

还比如，现在较为成熟的吹气模压成型工艺生产的复合材料棒球棒，其性能、强度都优于前两种方法生产的棒球棒，但是，该棒球棒在击球时仍然会让击球员手部感到强烈震动并伴有刺痛等不适，且经常发生球棒被打裂开，强度比不上铝合金棒球棒。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种铝合金与纤维复合减震棒球棒，其重量较轻、结构强度高、像铝合金棒一样击球性能佳，又像木质球棒一样打感舒适，且其具有很好的减震功能；

本发明的另一目的是提供一种铝合金与纤维复合减震棒球棒的制作方法，其具有较佳的制作效率和品质良率，能降低不良品比率，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明提出一种复合减震棒球棒，包括由芯棒和打击套管组成的棒球棒主体和在所述棒球棒主体外壁面经环氧树脂灌封形成的环氧树脂层，所述芯棒为由纤维编织形成的软性棒体，包括握把部和击球减震部，所述打击套管为由铝合金材料制成的中空的打击套管，所述打击套管套装在所述击球减震部上，将所述击球减震部包覆在内，所述打击套管的内壁面与所述击球减震部的外壁面紧密贴合。

优选地，所述芯棒由碳纤维和/或玻璃纤维和/或芳纶编织形成。

本发明又提出一种复合减震棒球棒的制作工艺，包括以下步骤：

(a)制作铝合金打击套管：将高强度超硬铝合金管材轧制成形状、长度、厚度适配的打击套管雏形，然后对所述打击套管雏形进行热处理，再锯切出标准尺寸，最后进行表面砂光工艺，制得铝合金打击套管；

(b)制作芯棒：先准备一支模具芯棒，采用模具芯棒作为成型中心，用纤维在模具芯棒上缠绕编织套管，包覆于模具芯棒外，再用纤维纱在编织的套管上缠绕定位，制成棒球棒的芯棒，制成的芯棒包括握把部和击球部；

(c)组装形成棒球棒主体：将所述铝合金打击套管套在所述芯棒的击球部上，使所述铝合金打击套管的内壁面与所述芯棒击球部的外壁面紧密贴合，组装形成棒球棒主体；

(d)注塑成型：将内置有模具芯棒的棒球棒主体置入棒球棒成型模具中压紧、加热，再将棒球棒成型模具的模腔内抽真空，并高压注射环氧树脂，使棒球棒主体浸润环氧树脂，固化定型成为纤维铝合金复合减震棒球棒；

(e)取模：从棒球棒成型模具中取出成品，并将其内的模具芯棒取出。

优选地，在所述步骤(a)中的热处理工艺包括淬火、时效工艺。

优选地，在所述步骤(b)中选用的纤维为碳纤维和/或玻璃纤维和/或芳纶。

本发明的有益效果为：

本发明提出的复合减震棒球棒由中空的纤维质芯棒、铝合金打击套管和环氧树脂层复合构成，纤维质芯棒具有减震作用，铝合金打击套管套装在纤维质芯棒的击球减震部，来增强棒球棒的强度，打击区域更加坚硬；在棒球棒主体外壁面灌封环氧树脂，环氧树脂将由纤维质芯棒和铝合金打击套管组成的棒球棒主体充分浸润，固化后形成的环氧树脂层具有优良的力学性能；而且环氧树脂能使芯棒与铝合金打击套管彼此粘合，结构非常稳固，固化成型后使得棒球棒的外形完整、美观，没有接缝，不易断裂，确保了棒球棒使用时的最佳减震功能。

本复合减震棒球棒集合了纤维材料、铝合金材料的优点，其重量较轻、整体结构强度高、坚固耐用，不易断裂或凹损，即具有铝合金棒一样的优异击球性能，又具有木质球棒一样的舒适打感，且其具有很好的减震功能，不会产生剧烈震动和刺痛，击球感觉非常舒适，击球性能佳。

本发明提出的复合减震棒球棒的制作工艺的制作过程简单，先用铝合金材料制成铝合金打击套管，再用纤维编织卷绕形成芯棒，将铝合金打击套管套装在芯棒的击球部位形成棒球棒主体，最后将棒球棒主体置于成型模具中高压注射环氧树脂，固化成型即可，工序少，制造所需要的工时短，生产效率高；制作芯棒时，对模具芯棒无温度要求，更好操作；高压注射环氧树脂，能使棒球棒主体充分浸润环氧树脂，使芯棒与铝合金打击套管彼此粘合牢固，以增强棒球棒的强度，并确保了棒球棒使用时的最佳减震功能；利用该种制作方法中所产生不良品的比率极小，大大提高了棒球棒的良品率，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明复合减震棒球棒的棒球棒主体的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明复合减震棒球棒的芯棒的剖视图；

图4为本发明复合减震棒球棒的打击套管的剖视图；

图5为本发明复合减震棒球棒的剖视图；

图6为本发明复合减震棒球棒制作用的模具芯棒的结构示意图；

图7为本发明复合减震棒球棒的制作工艺流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1至图5，提出本发明的一种复合减震棒球棒的一实施例：

一种复合减震棒球棒，包括由芯棒10和打击套管20组成的棒球棒主体30和在棒球棒主体30外壁面经环氧树脂灌封形成的环氧树脂层40。芯棒10为由碳纤维(或玻璃纤维或芳纶)编织形成的软性棒体，具有减震作用。该芯棒10包括握把部11和击球减震部12。

打击套管20为由铝合金管材轧制成的中空的打击套管20，打击套管20套装在击球减震部12上，将击球减震部12包覆在内，打击套管20的内壁面与击球减震部12的外壁面紧密贴合，结构稳固。铝合金打击套管20能增强棒球棒的强度，使打击区域更加坚硬。

环氧树脂层40为在棒球棒主体30外壁面灌封环氧树脂形成，环氧树脂的粘附力强，环氧树脂能将由纤维质芯棒10和铝合金打击套管20组成的棒球棒主体30充分浸润，固化后形成的环氧树脂层40具有优良的力学性能。而且环氧树脂能芯棒10与铝合金打击套管20彼此粘合，结构非常稳固，固化成型后使得棒球棒的外形完整、美观，没有接缝，不易断裂，确保了棒球棒使用时的最佳减震功能。

本复合减震棒球棒由中空的纤维质芯棒10、铝合金打击套管20和环氧树脂层40复合构成，结构简单，集合了纤维材料、铝合金材料的优点，其重量较轻、整体结构强度高、坚固耐用，不易断裂或凹损，即具有铝合金棒一样的优异击球性能，又具有木质球棒一样的舒适打感，且其具有很好的减震功能，不会产生剧烈震动和刺痛，击球感觉非常舒适，击球性能佳。

本发明的复合减震棒球棒的制作工艺，工艺流程参照图6，包括以下步骤：

(a)制作铝合金打击套管20：将高强度超硬铝合金管材轧制成形状、长度、厚度适配的打击套管雏形，然后对打击套管20雏形进行热处理，再锯切出标准尺寸，最后进行表面砂光工艺，制得铝合金打击套管20。

(b)制作芯棒10：先准备一支模具芯棒100，采用模具芯棒100作为成型中心，用纤维在模具芯棒100上缠绕编织套管，包覆于模具芯棒100外，再用纤维纱在编织的套管上缠绕定位，制成棒球棒的芯棒10，制成的芯棒10包括握把部11和击球部12。

(c)组装形成棒球棒主体30：将铝合金打击套管20套在芯棒10的击球部上，使铝合金打击套管20的内壁面与芯棒10击球部的外壁面紧密贴合，组装形成棒球棒主体30。

(d)注塑成型：将内置有模具芯棒100的棒球棒主体30置入棒球棒成型模具中压紧、加热，再将棒球棒成型模具的模腔内抽真空，并高压注射环氧树脂，使棒球棒主体30浸润环氧树脂，固化定型成为纤维铝合金复合减震棒球棒。

(e)取模：从棒球棒成型模具中取出成品，并将其内的模具芯棒100取出，即可完成。

在上述步骤(a)中的热处理工艺包括淬火、时效工艺，淬火后的铝合金，放置一段时间，其强度和硬度会显著提高。

在上述步骤(b)中选用的纤维可为碳纤维和/或玻璃纤维和/或芳纶。

在上述步骤(b)中制作芯棒10时，采用纤维在模具芯棒100上缠绕编织形成，纤维对模具芯棒100无温度要求，更好操作。

在上述步骤(d)中，先抽真空，再高压注射环氧树脂，能形成内高压而使棒球棒主体30充分浸润环氧树脂，使芯棒10与铝合金打击套管20彼此粘合牢固，以增强棒球棒的强度，并确保了棒球棒使用时的最佳减震功能。

本发明提出的复合减震棒球棒的制作工艺的制作过程简单，先用铝合金材料制成铝合金打击套管20，再用纤维编织卷绕形成芯棒10，将铝合金打击套管20套装在芯棒10的击球部位形成棒球棒主体30，最后将棒球棒主体30置于成型模具中高压注射环氧树脂，固化成型即可，工序少，制造所需要的工时短，生产效率高。利用该种制作方法中所产生不良品的比率极小，大大提高了棒球棒的良品率，降低了生产成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种复合减震棒球棒，其特征在于，包括由芯棒和打击套管组成的棒球棒主体和在所述棒球棒主体外壁面经环氧树脂灌封形成的环氧树脂层，所述芯棒为由纤维编织形成的软性棒体，包括握把部和击球减震部，所述打击套管为由铝合金材料制成的中空的打击套管，所述打击套管套装在所述击球减震部上，将所述击球减震部包覆在内，所述打击套管的内壁面与所述击球减震部的外壁面紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的复合减震棒球棒，其特征在于，所述芯棒由碳纤维和/或玻璃纤维和/或芳纶编织形成。

3.一种复合减震棒球棒的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(a)制作铝合金打击套管：将高强度超硬铝合金管材轧制成形状、长度、厚度适配的打击套管雏形，然后对所述打击套管雏形进行热处理，再锯切出标准尺寸，最后进行表面砂光工艺，制得铝合金打击套管；

(b)制作芯棒：先准备一支模具芯棒，采用模具芯棒作为成型中心，用纤维在模具芯棒上缠绕编织套管，包覆于模具芯棒外，再用纤维纱在编织的套管上缠绕定位，制成棒球棒的芯棒，制成的芯棒包括握把部和击球部；

(c)组装形成棒球棒主体：将所述铝合金打击套管套在所述芯棒的击球部上，使所述铝合金打击套管的内壁面与所述芯棒击球部的外壁面紧密贴合，组装形成棒球棒主体；

(d)注塑成型：将内置有模具芯棒的棒球棒主体置入棒球棒成型模具中压紧、加热，再将棒球棒成型模具的模腔内抽真空，并高压注射环氧树脂，使棒球棒主体浸润环氧树脂，固化定型成为纤维铝合金复合减震棒球棒；

(e)取模：从棒球棒成型模具中取出成品，并将其内的模具芯棒取出。

4.根据权利要求3所述的复合减震棒球棒的制作工艺，其特征在于，在所述步骤(a)中的热处理工艺包括淬火、时效工艺。

5.根据权利要求3所述的复合减震棒球棒的制作工艺，其特征在于，在所述步骤(b)中选用的纤维为碳纤维和/或玻璃纤维和/或芳纶。