CN110384907B - 全碳素太极柔力球拍的制造工艺及其球拍 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其技术方案要点包括以下步骤：S1、根据碳布纤维方向，将碳布切割成0度角的第一角度纱、25‑40度角的第二角度纱和50‑65度角的第三角度纱；S2、将第一角度纱、第二角度纱、第三角度纱分别重叠，并裁剪成制成球拍的所需长度；S3、用第一角度纱和第二角度纱缠绕包裹在尼龙气带上，制作成长条后弯曲成拍面框；S4、用第一角度纱、第二角度纱和第三角度纱缠绕包裹在尼龙气带上，制成两个球拍手柄；S5、将制作好的拍面框在预型模具中和两个球拍手柄利用裁剪好的小块碳布连接包紧，制作成太极柔力球拍大概形状的球拍框架，本发明具有提升制造的球拍抗压能力的效果。
Description
技术领域
本发明涉及球拍制造领域，更具体地说它涉及一种全碳素太极柔力球拍的制造工艺。
背景技术
目前，公告号为CN101721794B的中国专利公开一体式太极柔力球拍的制作工艺，它包括以下步骤：(1)在长短两根直杆上分别套上一根塑料薄膜状气管，然后在两根所述气管的外表面分别缠绕由碳纤维复合材料制作的碳布层，然后将两直杆分别从所述气管中抽出，形成长、短两根空心的碳布管；(2)将其中一根长碳布管弯曲成一体的球拍框、一半球拍颈和一半球拍杆，然后将另一根短碳布管弯曲成另一半球拍颈和另一半球拍杆；(3)用碳布将所述两球拍颈与球拍框的连接处缠绕成一体，再将两半球拍杆缠绕连接成一体；(4)将整体的球拍框架放入模具内合模，利用空压机分别对两所述球拍手柄的端部充气加压，保持压力为8～9kg，且通过模具的自身加热装置或将模具整体放入加热箱内，加热至80～120℃，保持时间为20～35分钟，最佳加热温度值为100～105℃，加热时间为25～26分钟；(5)自然冷却后，形成一体的球拍框架；(6)将成型后的球拍框架固定在工作台上，使用一旋转刀具在球拍框内侧壁加工出一圈豁槽和一个安装豁口，再将球拍框内的所述气管挑出；(7)将球拍框架表面打磨、涂装；(8)将球拍面从豁口处旋转装入球拍框的豁槽内，在球拍杆上加装各种球拍柄，即制成成品。
现有技术中类似于上述的太极柔力球拍的制作工艺，其制造的柔力球拍虽然具有较好的耐拉伸的优点，但是其抗压的能力较弱，如果使用球拍时，用力挤压球拍，可能直接造成球拍弯折损坏。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其优点在于提升制造的球拍的抗压能力。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种全碳素太极柔力球拍的制造工艺，包括以下步骤：
S1、根据碳布纤维方向，将碳布切割成0度角的第一角度纱、25-40度角的第二角度纱和50-65度角的第三角度纱；
S2、将第一角度纱、第二角度纱、第三角度纱分别重叠，并裁剪成制成球拍的所需长度；
S3、用第一角度纱和第二角度纱缠绕包裹在尼龙气带上，制作成长条后弯曲成拍面框；
S4、用第一角度纱、第二角度纱和第三角度纱缠绕包裹在尼龙气带上，制成两个球拍手柄；
S5、将制作好的拍面框在预型模具中和两个球拍手柄利用裁剪好的小块碳布连接包紧，制作成太极柔力球拍大概形状的球拍框架。
通过采用上述技术方案，球拍框架中的拍面框有第一角度纱和第二角度纱组合缠绕而成。第一角度纱具有最好的抗拉能力；而第二角度纱为25-40度角，抗拉方向是倾斜的，通过将倾斜抗拉里转化为垂直的两个方向，使得第二角度纱除了提供抗拉的作用外，还能提供垂直于抗拉方向的抗压作用力。
球拍手柄除了具有第一角度纱和第二角度纱之外，还具有第三角度纱，第三角度纱的抗拉倾斜的角度大于第二角度纱，因此第三角度纱提供的抗拉作用力将小于第二角度纱，抗压作用力将大于第二角度纱，使得球拍手柄相对于拍面框具有更好的抗压能力。因此相比于只用第一角度纱卷成的球拍框架，由上述拍面框和球拍手柄构成的球拍框架具有更好的抗压能力。
本发明进一步设置为：在步骤S3中，尼龙气带由内至外依次包裹第二角度纱、第一角度纱和第二角度纱，制作成长条后弯曲成拍面框。
通过采用上述技术方案，第一角度纱被包裹在内外的第二角度纱之间,第一角度纱主要提供抗拉的作用力,而内外的第二角度纱能够抵抗内外的压力,使得拍面框抗拉、抗压能力都处于较高的范围。另外因为第二角度纱的抗拉能力相较于第一角度纱小了许多，在之后的成型过程中，充气后将有一定的膨胀量，不会因为圆形球拍本身抗拉过强无法吹鼓出干瘪的情况，易于成型。
本发明进一步设置为：在步骤S4中，尼龙气带由内至外依次包裹第二角度纱、第一角度纱、第二角度纱和第三角度纱，制成球拍手柄。
通过采用上述技术方案，球拍手柄相比于拍面框多增加了包裹在最外层的第三角度纱，第三角度纱的抗压能力高于第二角度纱，能够进一步提升球拍手柄的抗压能力，同时由于第三角度纱的抗拉能力相较于第二角度纱小了许多。而在球拍手柄成型过程中需要的大量形变，因此第三角度纱充气后将更易拉伸，使球拍外壁膨胀，不会因为球拍手柄本身抗拉过强无法吹鼓出干瘪的情况，易于成型。
本发明进一步设置为：所述第二角度纱为30度，所述第三角度纱为60度。
通过采用上述技术方案，30度在保证一定抗拉能力的情况下，同时也具有第一角度纱抗拉能力一半的抗压能力；而30度在保证一定抗压能力的情况下，同时也具有第一角度纱抗拉能力一半的抗拉能力；更加适应于生产。
本发明进一步设置为：所述步骤S3和S4中的尼龙气带使用离型剂浸泡 12h。
通过采用上述技术方案，离型剂是为防止成型的尼龙气带在球拍框架上粘着，而在尼龙气带与模具之间施加一类隔离膜，以便尼龙气带很容易从球拍框架中脱出，保证球拍框架内部完好无损。
本发明进一步设置为：所述步骤S5中的小块碳布由第一角度纱和第二角度纱裁剪出，其中先使用第一角度纱上裁出的小块碳布将拍面框和两个球拍手柄连接，再使用第二角度纱上裁出的小块碳布缠绕紧各个方向。
通过采用上述技术方案，第一角度纱上裁出的小块碳布，具有最好的抗拉能力，能够保证成型后拍面框和两个球拍手柄之间的连接强度，而第二角度纱具有一定的形变能力；因此结合第一角度纱和第二角度纱使得生产的成型球拍，能够在保证拍面框和两个球拍手柄之间的连接强度和成型后的美观程度。
本发明进一步设置为：S6、将球拍框架放入模具内合模，利用空压机分别对两所述球拍手柄的端部充气加压，保持压力为8～10kg，且通过模具的自身加热装置或将模具整体放入加热箱内，加热至140～160℃，保持时间为20～30分钟；
S7、冷却成型球拍框架；
S8、将成型后的球拍框架固定在工作机台上，使用刀具在球拍内壁旋转一周开设环形槽和一个豁孔，并将尼龙气带从球拍框架内抽出；
S9、球拍框架表面打磨平顺，上色漆，贴标；
S10、在拍面框内装入拍面；在球拍手柄处缠上柄皮，盖上后盖。
通过采用上述技术方案，在制作过程的充气热压过程中，采用的压力值为8～10kg，可以使得球拍内部和外部受力均匀，保证中空内壁面较为光滑，保证球拍框架能够完全成型；使得球拍框架成品率高。
本发明进一步设置为：所述步骤S6中加热至150℃，保持时间为25分钟。
通过采用上述技术方案，150℃的温度和25分钟，首先能够保证球拍框架稳定成型，同时也最大程度的提高了生产效率。
本发明进一步设置为：所述步骤S7中包括将球拍框架连同模具从成型机台提出转入冷却机台冷却5分钟。
通过采用上述技术方案，使用冷却机台进行冷却，相比于自然冷却而言，大大提高了冷却效率，从而缩短了生产球拍生产所需工时，提高生产效率。
本发明的第二目的在于提供一种全碳素太极柔力球拍，其优点在于具有良好的抗压能力。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种全碳素太极柔力球拍，使用上述的制造工艺生产。
通过采用上述技术方案，采用一体成型的结构，并且采用碳纤维的材料，保证了球拍的质量，使得球拍坚固耐用，不易损坏。同时利用多种角度的碳布提升了球拍的抗压能力。
附图说明
图1是实施例1的流程图；
图2是实施例1中第一角度纱的结构示意图；
图3是实施例1中第二角度纱的结构示意图；
图4是实施例1中第三角度纱的结构示意图；
图5是实施例1中制造的球拍的结构示意图；
图6是实施例1中球拍模具的结构示意图。
附图标记说明：1、第一角度纱；2、第二角度纱；3、第三角度纱；4、拍面框；5、球拍手柄；6、球拍框架；7、球拍模具；8、快速接风嘴。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1，一种全碳素太极柔力球拍的制造工艺，如图1所示，包括以下步骤：
S1、切割获得角度纱；
具体的，结合图2、3、4，根据碳布纤维方向（图中点画线方向为纤维方向），将碳布切割成0度角的第一角度纱1、25-40度角的第二角度纱2和50-65度角的第三角度纱3。本实施中优选采用30度的第二角度纱2和60度的第三角度纱3。
现实生产中，使用的碳布一般为成卷碳布，直接沿平行于成卷碳布轴线方向将碳布裁剪下来，可以直接获得为0度角的第一角度纱1。本实施例中，第二角度纱2和第三角度纱3，都基于第一角度纱1制造。
第二角度纱2制造过程包括以下步骤：
1、在第一角度纱1上画一条跟碳布纤维之间呈30度的辅助线；
2、根据辅助线裁剪第一角度纱1获得三角形的第二角度纱2；
3、将三角形的第二角度纱2的斜边作为水平边进行依次拼接。
第三角度纱3的制造过程类似于第二角度纱2，区别仅在于碳布纤维与辅助线之间呈60度，故不再赘述。
S2、裁剪角度纱至合适长度；
具体的，将第一角度纱1、第二角度纱2、第三角度纱3分别重叠，并裁剪成制成球拍的所需长度。
本过程中，可以直接使用裁纱机分别将重叠的第一角度纱1、第二角度纱2和第三角度纱3进行集中裁剪，加快裁剪效率。
S3、包裹尼龙气带制成拍面框4；
具体的，结合图5，用第一角度纱1和第二角度纱2缠绕包裹在尼龙气带上，制作成长条后弯曲成拍面框4。制成拍面框4的尼龙气带由内至外依次包裹第二角度纱2、第一角度纱1和第二角度纱2，其中内外两层的第二角度纱2在缠绕的过程中，相邻的第二角度纱2之间紧密连接不存在空隙，属于完全包裹；而中间层的第一角度纱1在缠绕的过程中，相邻的第一角度纱1之间存在一条角度纱宽度的空隙。之后将制成的长条后弯曲成拍面框4。
拍面框4中第一角度纱1提供稳定的抗拉力。第二角度纱2的抗拉能力相较于第一角度纱1小了许多；在成型过程中，在充气后将有一定的膨胀量，不会因为圆形球拍本身抗拉过强无法吹鼓出干瘪的情况，易于成型；另外第二角度纱2具有垂直于抗拉方向的抗压力，能够提升拍面框4的抗压能力。
S4、包裹尼龙气带制成两个球拍手柄5；
具体的，结合图5，用第一角度纱1、第二角度纱2和第三角度纱3缠绕包裹在尼龙气带上，制成两个球拍手柄5。制成球拍手柄5的尼龙气带由内至外依次包裹第二角度纱2、第一角度纱1、第二角度纱2和第三角度纱3。其中第二角度纱2、第一角度纱1和第二角度纱2包裹过程类似于拍面框4。而第三角度纱3的包裹过程中类似于第二角度纱2，相邻的第三角度纱3之间紧密连接不存在空隙，属于完全包裹。
球拍手柄5相比于拍面框4多增加了包裹在最外层的第三角度纱3，第三角度纱3的抗压能力高于第二角度纱2，能够进一步提升球拍手柄5的抗压能力，同时由于第三角度纱3的抗拉能力相较于第二角度纱2小了许多，在球拍手柄5成型过程中第三角度纱3充气后将更易拉伸，使球拍外壁膨胀，不会因为球拍手柄5本身抗拉过强无法吹鼓出干瘪的情况，易于成型。
S5、连接拍面框4与球拍手柄5，制成大概形状的球拍框架6；
具体的，结合图5，将制作好的拍面框4在预型模具中和两个球拍手柄5利用裁剪好的小块碳布连接包紧，制作成太极柔力球拍大概形状的球拍框架6。
需要说明的是，步骤S3和S4中的尼龙气带都需先使用离型剂浸泡 12h。离型剂是为防止成型的尼龙气带在球拍框架6上粘着，而在尼龙气带与模具之间施加一类隔离膜，以便尼龙气带很容易从球拍框架6中脱出，保证球拍框架6内部完好无损。
值得一提的是，拍面框4中使用的尼龙气带一端封口，两个球拍手柄5中使用两条尼龙气带中，包括一条一端封口的和一条两端通透的；其中拍面框4中使用的尼龙气未封口的一端可以通过套接中空铁管和球拍手柄5中使用的两端未封口的尼龙气带连接。因此在连接后，为两根球拍手柄5中的尼龙气带充气时，其中的一根尼龙气带能够同时为一个球拍手柄5和拍面框4内部充气，另一根尼龙气带为另一个球拍手柄5充气。
进一步的，小块碳布由第一角度纱1和第二角度纱2裁剪出；拍面框4和两个球拍手柄5连接过程：首先使用第一角度纱1上裁出的小块碳布缠绕将拍面框4和两个球拍手柄5连接在一起；之后再使用第二角度纱2上裁出的小块碳布缠绕紧各个方向。
第一角度纱1上裁出的小块碳布，具有最好的抗拉能力，能够保证成型后拍面框4和两个球拍手柄5之间的连接强度，而第二角度纱2具有一定的形变能力；因此结合第一角度纱1和第二角度纱2使得生产的成型球拍，能够在保证拍面框4和两个球拍手柄5之间的连接强度和成型后连接位置的美观程度。
S6、热压球拍框架6；
具体的，结合图6，本实施例中步骤S6中，使用加热压板机和空压机。加热压板机的具体结构可参照公告号CN102922570B的名称为压板机的中国专利，空压机为市面上常见空压机。
步骤S6具体过程：
（1）在两个球拍手柄5的尼龙气带端口接入快速接风嘴8；
（2）打开球拍模具7，将球拍框架6放置于球拍模具7内，使得球拍框架6嵌合于模具槽内，之后合上球拍模具7；
（3）将放置有球拍框架6的球拍模具7放置于压板机内，并将空压机上的快速接头连接至快速接风嘴8上；
（4）启动加热压板机，使加热压板机合模对球拍模具7进行加压，保持压力为8～10kg，同时为球拍模具7进行加热，加热温度140～160℃，保持时间为20～30分钟；优选的加热温度为150℃，保持时间为25分钟；期间空压机持续为球拍内的尼龙充气；
（5）关闭加热压板机，使加热压板机分模，将拆下快速接头，将球拍模具7从压板机内移出。
S7、冷却成型球拍框架6；
具体的，步骤S7中使用冷却机台进行降温，其中冷却机台类似于步骤S6中使用的加热压板机，不同之处在于步骤S6中使用的加热压板机通入是高温的加热介质，进行加热；而步骤S7中使用的冷却机台通入可循环管的冷却水，进行降温。
步骤S7具体为：
1.将热压完毕的球拍模具7从加热压板机中移出，并移入冷却机台内；
2．启动冷却机台，使冷却机台合模对球拍模具7进行加压，同时为球拍模具7进行冷却，保持时间为5分钟；
3．将球拍模具7从冷却机台中取出，并将成型的球拍框架6从球拍模具7的内取出。
因此，使用冷却机台进行冷却，相比于自然冷却而言，大大提高了冷却效率，从而缩短了生产球拍生产所需工时，提高生产效率。
S8、加工球拍内框；
具体的，步骤S8包括以下步骤：
1、将成型后的球拍框架6固定在工作机台上，使用刀具在球拍内壁旋转一周开设环形槽；
2、将成型后的球拍框架6固定在工作机台上，使用钻机在环形槽上开设一个豁孔；
3、将尼龙气带从拍面框4内用小刀抽出。
S9、球拍框架6表面打磨平顺，上色漆，贴标；
具体的，步骤S9中，在球拍框架6打磨平顺之前，需先锯下球拍手柄5的端部，使得球拍手柄5端面平整。
S10、在拍面框4内装入拍面；在球拍手柄5处缠上柄皮，盖上后盖；
具体的，步骤S10中，拍面通过豁孔装入环形槽内，与拍面框4连接。
综上，全碳素太极柔力球拍的制造工艺，具有以下优点：
1、使用多种角度纱生产球拍，提升球拍的抗压能力，使得球拍不易折断；
2、球拍模具7和热压板机分体设置，便于更换模具方便；
3、球拍框架6冷却迅速，提升加工效率。
实施例2：一种全碳素太极柔力球拍，使用实施例1中的方法制造而成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种全碳素太极柔力球拍，其特征在于：包括拍面框(4)、相接于所述拍面框(4)的球拍手柄(5) ，所述拍面框(4)由内至外依次包裹尼龙气带的第二角度纱(2)、第一角度纱(1)和第二角度纱(2)制得，所述球拍手柄(5) 由内至外依次包裹尼龙气带的第二角度纱(2)、第一角度纱(1) 、第二角度纱(2)和第三角度纱(3)制得，所述拍面框(4)与所述球拍手柄(5)连接成球拍框架(6)，所述球拍框架(6)利用球拍模具(7)内的热压与对尼龙气带的空压充气而成型，相邻的第二角度纱(2)之间紧密连接不存在空隙，属于完全包裹；而位于中间层的相邻的第一角度纱(1)之间存在一条角度纱宽度的空隙；相邻的第三角度纱(3)之间紧密连接不存在空隙，属于完全包裹；其中第一角度纱(1)提供稳定的抗拉力，第二角度纱(2)的抗拉能力相较于第一角度纱(1)小，以利弯曲所述拍面框(4)的充气成型；第三角度纱(3)的抗拉倾斜的角度大于第二角度纱(2)，抗压作用力将大于第二角度纱(2)，使得所述球拍手柄(5)相对于所述拍面框(4)具有更好的抗压能力。
2.一种如权利要求1所述的全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、根据碳布纤维方向，将碳布切割成0度角的第一角度纱(1)、25-40度角的第二角度纱(2)和50-65度角的第三角度纱(3)；
S2、将第一角度纱(1)、第二角度纱(2)、第三角度纱(3)分别重叠，并裁剪成制成球拍的所需长度；
S3、用第一角度纱(1)和第二角度纱(2)缠绕包裹在尼龙气带上，制作成长条后弯曲成拍面框(4)；
S4、用第一角度纱(1)、第二角度纱(2)和第三角度纱(3)缠绕包裹在尼龙气带上，制成两个球拍手柄(5)；
S5、将制作好的拍面框(4)在预型模具中和两个球拍手柄(5)利用裁剪好的小块碳布连接包紧，制作成太极柔力球拍大概形状的球拍框架(6)。
3.根据权利要求2所述的全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其特征在于：在步骤S3中，尼龙气带由内至外依次包裹第二角度纱(2)、第一角度纱(1)和第二角度纱(2)，制作成长条后弯曲成拍面框(4); 所述拍面框(4)中使用的尼龙气带未封口的一端通过套接中空铁管和其中一所述球拍手柄(5)中使用的两端未封口的尼龙气带连接，以供经由其中一所述球拍手柄(5)充气所述拍面框(4);所述成型后的球拍框架(6)在球拍内壁开设有环形槽，所述环形槽上开设有豁孔，以抽出尼龙气带;充气热压成型的所述球拍框架(6)在对应所述球拍模具(7)的快速接风嘴(8)的连接口位于球拍手柄处缠绕柄皮的端部，以后盖盖住; 拍面通过所述豁孔装入所述环形槽内，与所述拍面框(4)连接。
4.根据权利要求2所述的全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其特征在于：在步骤S4中，尼龙气带由内至外依次包裹第二角度纱(2)、第一角度纱(1)、第二角度纱(2)和第三角度纱(3)，制成球拍手柄(5)。
5.根据权利要求2所述的全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其特征在于：所述第二角度纱(2)为30度，所述第三角度纱(3)为60度。
6.根据权利要求2所述的全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其特征在于：所述步骤S3和S4中的尼龙气带使用离型剂浸泡 12h。
7.根据权利要求2所述的全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其特征在于：所述步骤S5中的小块碳布由第一角度纱(1)和第二角度纱(2)裁剪出，其中先使用第一角度纱(1)上裁出的小块碳布将拍面框(4)和两个球拍手柄(5)连接，再使用第二角度纱(2)上裁出的小块碳布缠绕紧各个方向。
8.根据权利要求2所述的全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其特征在于： 还包括以下步骤：
S6、将球拍框架(6)放入模具内合模，利用空压机分别对两所述球拍手柄(5)的端部充气加压，保持压力为8～10kg，且通过模具的自身加热装置或将模具整体放入加热箱内，加热至140～160℃，保持时间为20～30分钟；
S7、冷却成型球拍框架(6)；
S8、将成型后的球拍框架(6)固定在工作机台上，使用刀具在球拍内壁旋转一周开设环形槽和一个豁孔，并将尼龙气带从球拍框架(6)内抽出；
S9、球拍框架(6)表面打磨平顺，上色漆，贴标；
S10、在拍面框(4)内装入拍面；在球拍手柄(5)处缠上柄皮，盖上后盖。
9.根据权利要求8所述的全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其特征在于：所述步骤S6中加热至150℃，保持时间为25分钟。
10.根据权利要求8所述的全碳素太极柔力球拍的制造工艺，其特征在于：所述步骤S7中包括将球拍框架(6)连同模具从成型机台提出转入冷却机台冷却5分钟。
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