CN105311801A - 高尔夫球杆头击球面板的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种高尔夫球杆头击球面板的制造方法，用以改善目前制造成本难以下降的问题。本发明的制造方法包含：一个备料步骤，备妥一个厚度为2mm~7mm的板材，该板材具有相对的一个第一表面及一个第二表面；一个塑形步骤，对该备料步骤所得板材加以压制塑形，以于该第一表面形成一个不等厚结构，使该第一表面与第二表面之间具有一个最大厚度，且该最大厚度大于该备料步骤所得板材的厚度；及一个铣修步骤，铣削该塑形步骤所得板材的第二表面，以形成一个打击面。

Description

高尔夫球杆头击球面板的制造方法

技术领域

本发明系关于一种高尔夫球杆头零组件的制造方法，特别是一种高尔夫球杆头击球面板的制造方法。

背景技术

一般而言，在高尔夫球杆头击球面板内侧形成不等厚的结构，可扩大击球甜蜜区的面积，进而提升高尔夫杆头的击球性能。一种现有的高尔夫球杆头击球面板制造方法，包含下列步骤：以电脑排版方式对符合厚度的板材进行入料，使用雷射激光设备对板材进行雷切，切割出产品外形轮廓，以形成工件；使用油压机进行粗锻压挤型，形成初步的中部轮廓形状，粗锻压进程使用的模具具有形成对应工件中部轮廓的凸起，使工件锻压时中部向背面弯折；对粗锻压后的工件使用油压机进行精锻压挤型，形成精确的中部轮廓形状，精锻压进程使用的模具具有精确对应工件中部轮廓形状的凸起，使工件锻压时中部向背面弯折；使用CNC加工机台进行工件正面的铣面，获得所需厚度规格的工件；使用油压机对工件进行预成型，使工件成型为一个曲面半径范围介于100mm-500mm的弯折形状；用冲床机或油压机上下垂直冲压工件，使工件边缘由后弯折呈“C”型或“L”型；使用油压机上下垂直冲压工件，进行工件边缘精确的弯折整型；使用超声波清洗机对工件进行超声波清洗。

简言之，请参照图1，该现有的高尔夫球杆头击球面板制造方法步骤依序为：备料、锻压(粗锻、精锻)、铣削、打弯。据此，可借助锻压制程快速成型具有不等厚结构的击球面板；该现有的高尔夫球杆头击球面板制造方法的一实施例已揭露于中国公开第102989144号《高尔夫球头击打面的制作方法及高尔夫球头击打面结构》专利申请案，及中国公告第100586514号《具厚薄不同分布的高尔夫球杆头击球面构件的制法》专利案当中。

然而，在该现有的高尔夫球杆头击球面板制造方法中，无论是粗锻或精锻的锻压制程，都只是以公模及母模对夹的方式，对原本平整的板材的相对二表面施予正向塑形力，使板材的一表面形成对应于公模的形态，相对的另一表面则形成对应于母模的形态，整体而言，板材的板厚并不会有明显的变化(如图1的第一阶段至第二阶段所示)。因此，为成型击球面板的不等厚结构，备料时就需准备具有足够厚度的平整板材，使平整板材的厚度(板材的相对二表面的最短距离)对应于欲成型的不等厚结构的最大厚度值；举例而言，欲成型的不等厚结构的最大厚度值为9mm时，即需使锻压前的平整板材厚度对应为9mm；欲成型的不等厚结构的最大厚度值为5mm时，即需使锻压前的平整板材厚度对应为5mm。且接着在锻压成型后铣削掉大量的材料，不仅形成原物料的浪费，更连带产生铣削刀具的高磨耗问题，致使制造成本难以下降。

下表一为使用上述现有的制造方法成型具不等厚结构击球面板的相关数据列表；由表一可知，实际上成为击球面板成品的材料很少，整体而言，材料的得料率(即，击球面板重量∕平整板材重量x100)仅约为25％至55％，实有加以改善的必要。

表一、使用现有制造方法成型具不等厚结构击球面板的相关数据列表

发明内容

本发明之目的是提供一种高尔夫球杆头击球面板的制造方法，能提升材料转换为成品的得料率，以减少原物料的浪费。

本发明之另一目的是提供一种高尔夫球杆头击球面板的制造方法，能降低铣削刀具的磨耗速度，以延长铣削刀具的使用寿命。

为达到前述目的，本发明所运用之技术内容包含有：

一种高尔夫球杆头击球面板的制造方法，包含下列步骤：一个备料步骤，备妥一个厚度为2mm-7mm的板材，该板材具有相对的一个第一表面及一个第二表面，该第一表面分为一个不等厚结构成型区及一个外围区，该外围区分布于该不等厚结构成型区的外周；一个塑形步骤，对该备料步骤所得板材加以压制塑形，使该板材的材料往该第一表面集中，以于该不等厚结构成型区中形成一个不等厚结构，使该第一表面与第二表面之间具有一个最大厚度，且该最大厚度大于该备料步骤所得板材的厚度；及一个铣修步骤，铣削该塑形步骤所得板材的第二表面，以形成一个打击面；其中，经该铣修步骤后的板材重量为该备料步骤所得板材重量的30％-65％。

其中，经该塑形步骤后的板材的最大厚度为该备料步骤所得板材厚度的1.15-1.3倍。

其中，在该塑形步骤中，该板材的材料往该第一表面集中的同时，该板材亦受塑形产生弯曲，且在该铣修步骤中，铣削修整该塑形步骤所得板材的第二表面，以形成一个弧形的打击面，使该板材呈现该打击面的曲率半径为160mm至600mm，且曲率中心位于该第一表面侧的形态。

其中，该备料步骤所得板材为不锈钢板材，该不锈钢板材的第一最大厚度为2mm，经该塑形步骤后的最大厚度为2.3mm。

其中，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为3mm，经该塑形步骤后的最大厚度为3.5mm。

其中，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为3.5mm，经该塑形步骤后的最大厚度为4mm。

其中，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为4mm，经该塑形步骤后的最大厚度为5mm。

其中，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为5mm，经该塑形步骤后的最大厚度为6.2mm。

其中，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为6mm，经该塑形步骤后的最大厚度为7.6mm。

其中，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为7mm，经该塑形步骤后的最大厚度为9.1mm。

据此，本发明高尔夫球杆头击球面板的制造方法，能将板材在压制塑形后增加局部厚度，以成型预期的不等厚结构，故可提升材料转换为成品的得料率，以减少原物料的浪费；同时，还能降低铣削刀具的磨耗速度，以延长铣削刀具的使用寿命。

附图说明

图1：一种现有的高尔夫球杆头击球面板制造方法的实施示意图。

图2：本发明高尔夫球杆头击球面板的制造方法的流程图。

图3：本发明第一实施例经备料步骤所得板材的立体结构示意图。

图4a：本发明第一实施例经备料步骤所得板材的侧剖结构示意图。

图4b：本发明第一实施例经塑形步骤所得板材的侧剖结构示意图。

图4c：本发明第一实施例经铣修步骤所得板材的侧剖结构示意图。

图4d：本发明第一实施例打弯铣修步骤所得板材的侧剖结构示意图。

图5：本发明第一实施例经塑形步骤所得另一种形态的板材侧剖结构示意图。

图6：本发明第一实施例经塑形步骤所得又一种形态的板材侧剖结构示意图。

图7a：本发明第二实施例经备料步骤所得板材的侧剖结构示意图。

图7b：本发明第二实施例经塑形步骤所得板材的侧剖结构示意图。

图7c：本发明第二实施例经铣修步骤所得板材的侧剖结构示意图。

1板材11第一表面

12第二表面13不等厚结构

14打击面

A不等厚结构成型区B外围区

S1备料步骤S2塑形步骤

S21粗模塑形步骤S22精模塑形步骤

S3铣修步骤S4后处理步骤

T1厚度T2最大厚度。

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图2，本发明高尔夫球杆头击球面板的制造方法的第一实施例主要包含一个备料步骤S1、一个塑形步骤S2、及一个铣修步骤S3，于该塑形步骤S2中对该备料步骤S1所得板材的一个表面压制出不等厚结构，并于该铣修步骤S3中对该塑形步骤S2所得板材的另一个表面进行铣修，据以成型出具有不等厚结构的击球面板。

请参照图2、3及4a，本发明的备料步骤S1为备妥一个板材1，以便进行后续加工处理；详言之，本实施例可透过一个切割机台(例如：雷射切割机)，从一片基材中裁切出近似于成品外缘轮廓的数个板材1，以分别供进行后续加工步骤。其中，该板材1具有相对的一个第一表面11及一个第二表面12，该第一表面11及第二表面12之间具有一个厚度T1，该板材1的材料较佳选自相对具有较高弹性变形能力或吸震能力的金属材质，例如：碳钢、不锈钢(例如：17-4PH不锈钢)、合金钢、镍基合金、铸铁、超合金钢、铁锰铝合金、钛合金、铜合金、铝合金、镁合金或上述金属材质的组合，其中以不锈钢及钛合金尤佳。又，该板材1的第一表面11可分为一个不等厚结构成型区A及一个外围区B，该外围区B分布于该不等厚结构成型区A的外周。

此外，该板材1是用以制成高尔夫球杆头的击球面板，一般而言，具有不等厚结构的击球面板的最大厚度约为2mm～9mm，但由于本发明的制造方法可使板材1经该塑形步骤S2处理后增厚，以制出大于原板材1厚度的不等厚结构(容后详述)，故于该备料步骤S1中即可直接选用较薄的板材1，例如使该板材的厚度为2mm-7mm；较佳地，该板材的厚度均等。

请参照图2、3、4b，本发明的塑形步骤S2是对该备料步骤S1所得板材1加以压制塑形，使该板材1的材料往该第一表面11集中，以于该不等厚结构成型区A中形成一个不等厚结构13，使该第一表面11与第二表面12之间具有一个最大厚度T2，且该最大厚度T2大于该备料步骤S1所得板材1的厚度T1。详言之，可将该备料步骤S1所得板材1放置于一组模具(图未绘示)中，透过至少一次冲压或锻造的方法对该板材1压制塑形；例如，以锻造法为例，可使该板材1被框限在该模具中，以于该第一表面11及第二表面12受压制时，避免该板材1的材料向外扩散，进而确保该板材1的材料能确实往该第一表面11集中，以得到具有该不等厚结构13的板材1。其中，该不等厚结构13除了第4b图所示的形态之外，还可以在该不等厚结构13的中心处压制出一个凹槽；或是压制成图5所示的凸岛形，使该不等厚结构13于最厚处形成一个平面；或是更进一步地压制成图6所示的阶梯形，以满足各式高尔夫球杆头的击球性能需求。

下表二为使用本发明制造方法压制塑形板材1前、后的相关数据列表；由表二可知，使用本发明制造方法压制塑形板材1，确实可使板材1的局部增厚，且板材1压制塑形后的增厚率与板材1压制塑形前的厚度正相关，换言之，板材1压制塑形前的厚度越厚，较易压制塑形，增厚率较高。

表二、使用本发明制造方法压制塑形板材前、后的相关数据列表

另，为提升对该板材1压制塑形的效果，该塑形步骤S2可包含依序进行的一个粗模塑形步骤S21及一个精模塑形步骤S22，该粗模塑形步骤S21是将该板材1及一组具有较简易曲面的模具加热，并将该板材1置入该模具中，透过该模具对板材1进行压制塑形，以于该板材1的第一表面11初步成型出近似于该不等厚结构13的形态。其中，随该板材1选用的材料不同，该板材1及模具所设定的加热温度也对应不同，为本领域技术人员可以理解并予以调整，且加热温度较佳不超过板材1的结晶温度。

此外，在加热及塑形该板材1之前，可依据该板材1的材料特性，选择性地使该板材1表面形成一个抗氧化层，以减少该板材1在加热及塑形时生成氧化物；亦即，若该板材1为易氧化的金属(例如：钛金属)，则较佳在该板材1表面形成该抗氧化层，相对地，若该板材1为不易氧化的金属(例如：钢)，则可不必在该板材1的表面形成该抗氧化层。在本实施例中，可选择透过将抗氧化剂喷洒于该板材1的表面，并待该抗氧化剂干燥以形成该抗氧化层。同样地，若该板材1为易氧化的金属，则该板材1在接续进行该精模塑形步骤S22前，较佳先使该粗模塑形步骤S21所得板材1表面再次披覆一层抗氧化剂，使该板材1的变形处也能具有抗氧化的效果。若该板材1为不易氧化的金属，该粗模塑形步骤S21所得板材1也同样可以不必再形成一个抗氧化层。

由于该粗模塑形步骤S21所得板材1于生产线上流动时，会产生降温现象，甚至冷却至室温，因此进行该精模塑形步骤S22时，应先对该板材1及一组具有较精密曲面的模具加热，加热温度同样以不超过该板材1的结晶温度为原则，随后将该板材1置入该模具中，透过该模具对板材1再次进行压制塑形，以于该板材1的第一表面11成型出符合预期形态的该不等厚结构13。

请参照图2、4b、4c，本发明的铣修步骤S3是透过一台工具机，铣削修整该塑形步骤S2所得板材1的第二表面12(沿图4b中的假想线铣削)，以形成一个打击面14。在本实施例中，可在该精模塑形步骤S22所得板材1降温至适当温度(例如：室温)后，选择使用电脑数值控制铣床并配合适当的刀具，将该板材1的第二表面12铣削平整而可作为打击面14。

下表三为使用本发明制造方法成型具不等厚结构击球面板的相关数据列表；由表三可知，经该铣修步骤S3后，该板材1的重量约为该备料步骤S1所得板材1重量的30％-65％，在得料率上，相较于表一所示的25％至55％，本发明制造方法的得料率有显著的改善。

表三、使用本发明制造方法成型具不等厚结构击球面板的相关数据列表

请参照图2、4d，该板材1经该铣修步骤S3处理后，还可以接续进行一个后处理步骤S4，对该板材1进行修整，以得到一个品质精良的高尔夫球杆头击球面板成品。举例而言，若需使该板材1的打击面14呈弧形，则可将该铣修步骤S3所得板材1及一组具有弧度的模具加热，并将该板材1置入该模具中，透过该模具使该板材1弯曲，并呈现该打击面14的曲率半径为160mm至600mm，且曲率中心位于该第一表面11侧的形态，以便结合于高尔夫球杆头本体；其中，由于板材1的第二表面12上有部分的表面会在该铣修步骤S3中被切削移除，而一倂移除了该处的抗氧化层，因此对于由易氧化金属制成的板材1而言，在打弯该板材1前，较佳重新在该板材1的表面喷予抗氧化剂，令该板材1的表面各处均披覆有一层抗氧化剂而具有抗氧化的效果。

此外，在该铣修步骤S3后(若需使该板材1的打击面14呈弧形，则在打弯该板材1后)，可选择以硅砂、氧化铝、铁砂、铝珠或铁珠等颗粒，对该板材1进行喷砂处理，从而清除该板材1表面所生成的氧化物和/或杂质。另，若有需要，还可以透过雷射雕刻等方法，在该板材1的任一表面(例如：打击面14)雕刻如型号、文字或商标等图样，以提升产品的识别性。

请参照图2、7a-7c，本发明高尔夫球杆头击球面板的制造方法的第二实施例大致上同于上述的第一实施例，其主要差异在于：本发明第二实施例选择将前述第一实施例中打弯该板材1的步骤结合至该塑形步骤S2中，以于成型该不等厚结构13时，同步地将该板材1弯曲，藉以达到简化制程步骤的效果。

详言之，请参照图2及7a，本实施例同样在备料步骤S1中备妥一个板材1，以便进行后续加工处理。续请参照图2及7b，本实施例的塑形步骤S2是对该备料步骤S1所得板材1加以压制塑形，使该板材1弯曲且材料往该第一表面11集中，以获得具有预设弧度的板材1，及使该板材1的第一表面11具有该不等厚结构13。其中，该板材1弯曲的弧度可以在该粗模塑形步骤S21中形成，使该精模塑形步骤S22仅针对该不等厚结构13进行塑形；即，在该粗模塑形步骤S21中，将该板材1及一组具有弧度和较简易曲面的模具加热，并将该板材1置入该模具中，透过该模具对板材1进行压制塑形以得弯曲状的板材1，并于该板材1的第一表面11初步成型出该不等厚结构13；续于该精模塑形步骤S22中，以另一组具有较精密曲面的模具对板材1再次进行压制塑形，以于该板材1的第一表面11成型出符合预期形态的该不等厚结构13。或者，也可以在该粗模塑形步骤S21初步塑形该板材1弯曲的弧度及该不等厚结构13的形态，再于该精模塑形步骤S22中精确地塑形该板材1，使该板材1具有与预期相符的弯曲弧度及该不等厚结构13。

请参照图2、7b、7c，本实施例的铣修步骤S3是透过一台工具机，铣削修整该塑形步骤S2所得板材1的第二表面12(沿图7b中的假想线铣削)，以形成一个弧形的打击面14，后续只要再进行包含对该板材1的表面进行清洁及雕刻图样等步骤的后处理步骤S4，即可获得高尔夫球杆头击球面板成品。如此一来，本发明高尔夫球杆头击球面板的制造方法，可在成型该不等厚结构13时，同步地将该板材1弯曲，以简化制程步骤，从而更进一步地达到提升制造效率的功效。

综上所述，本发明高尔夫球杆头击球面板的制造方法，能将板材在压制塑形后增加局部厚度，以成型出大于原板材厚度的不等厚结构，有效减少板材在压制塑形后所需铣削的除料量，进而提升材料转换为成品的得料率，故于备料步骤中即可直接选用较薄的板材，以减少原物料的浪费，有助降低制造成本。

本发明高尔夫球杆头击球面板的制造方法，能减少板材在压制塑形后所需铣削的除料量，不仅有助提升制造效率，更能藉此降低铣削刀具的磨耗速度，达到延长铣削刀具使用寿命的功效。

虽然本发明已利用上述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者在不脱离本发明之精神和范围之内，相对上述实施例进行各种更动与修改仍属本发明所保护之技术范畴，因此本发明之保护范围当视后所附的申请专利范围所界定为准。

Claims (10)

1.一种高尔夫球杆头击球面板的制造方法，其特征在于，包含下列步骤：

一个备料步骤，备妥一个厚度为2mm~7mm的板材，该板材具有相对的一个第一表面及一个第二表面，该第一表面分为一个不等厚结构成型区及一个外围区，该外围区分布于该不等厚结构成型区的外周；

一个塑形步骤，对该备料步骤所得板材加以压制塑形，使该板材的材料往该第一表面集中，以于该不等厚结构成型区中形成一个不等厚结构，使该第一表面与第二表面之间具有一个最大厚度，且该最大厚度大于该备料步骤所得板材的厚度；及

一个铣修步骤，铣削该塑形步骤所得板材的第二表面，以形成一个打击面；

其中，经该铣修步骤后的板材重量为该备料步骤所得板材重量的30%~65%。

2.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头击球面板的制造方法，其特征在于，经该塑形步骤后的板材的最大厚度为该备料步骤所得板材厚度的1.15~1.3倍。

3.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头击球面板的制造方法，其特征在于，在该塑形步骤中，该板材的材料往该第一表面集中的同时，该板材亦受塑形产生弯曲，且在该铣修步骤中，铣削修整该塑形步骤所得板材的第二表面，以形成一个弧形的打击面，使该板材呈现该打击面的曲率半径为160mm至600mm，且曲率中心位于该第一表面侧的形态。

4.根据权利要求1、2或3所述的高尔夫球杆头击球面板的制造方法，其特征在于，该备料步骤所得板材为不锈钢板材，该不锈钢板材的第一最大厚度为2mm，经该塑形步骤后的最大厚度为2.3mm。

5.根据权利要求1、2或3所述的高尔夫球杆头击球面板的制造方法，其特征在于，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为3mm，经该塑形步骤后的最大厚度为3.5mm。

6.根据权利要求1、2或3所述的高尔夫球杆头击球面板的制造方法，其特征在于，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为3.5mm，经该塑形步骤后的最大厚度为4mm。

7.根据权利要求1、2或3所述的高尔夫球杆头击球面板的制造方法，其特征在于，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为4mm，经该塑形步骤后的最大厚度为5mm。

8.根据权利要求1、2或3所述的高尔夫球杆头击球面板的制造方法，其特征在于，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为5mm，经该塑形步骤后的最大厚度为6.2mm。

9.根据权利要求1、2或3所述的高尔夫球杆头击球面板的制造方法，其特征在于，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为6mm，经该塑形步骤后的最大厚度为7.6mm。

10.根据权利要求1、2或3所述的高尔夫球杆头击球面板的制造方法，其特征在于，该备料步骤所得板材为钛合金板材，该钛合金板材的第一最大厚度为7mm，经该塑形步骤后的最大厚度为9.1mm。