CN1147968A - 一种以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头的制作方法。即以钛或钛合金作打击片，以其他金属材料作杆头主体，而使它们紧密结合的制作方法。打击片具有与杆头主体成型槽相同的形状，可先加热杆头使成型槽膨胀再植入打击片；或先冷冻打击片再植入成型槽中；或同时加热杆头和冷冻打击片，再将打击片植入成型槽中。待恢复常温时，打击片将与杆头主体紧密配合不会松动。工艺简单，可有效结合两种不同材料。
Description
本发明涉及一种高尔夫球杆头的制作方法，更确切地说是涉及一种用钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头的制作方法。
钛的比重为4.5，介于铝(2.7)与铁(7.87)之间，其弹性模数为16.8×106psi，亦介于铝(10×106psi)与铁(30×106psi)之间，钛的重量约为钢的一半，所以其强度重量比极佳。由于钛及其合金具有许多别的金属所没有的特性，包括质轻、高强度重量比、良好的高温性质等，因而最适于应用在航空、太空、船舶及化工、食品工业中作为材料，近年来更广泛地应用于各类工业品、运动用品中。
以高尔夫球杆为例，随着材料科学的进步及人类要求的提高，高尔夫球杆已由木制品演变为强度较好的铁制品，其杆体又由铁制品进一步发展为质轻、弹性好的碳纤制品。高尔夫球杆的杆头以质轻者为佳，由于杆头部分有一用以击球的打击面，该订击面需有较佳的强度及耐磨度且又要兼顾质轻的条件，因此钛及其合金被广泛用于制作高尔夫球杆杆头。虽然钛在地球上有丰富的含量(地壳的1％是钛，主要存在于金红石rutile中，化学式为Tio)，但因其活性强极易与其他元素结合形成化合物，所以钛的炼制十分困难，工艺过程复杂且成本高昂，钛金属因此而价格昂贵。为了降低成本而发展出以钛或其合金做成包覆打击面的打击片，而以其他材料制作杆头的其余部分，再牢固结合两种不同材质部分，其结合方法包括采用螺丝、销、粘胶或焊接，以获得打击效果较好的杆头打击面。
用上述方法制成的高尔夫球杆头，打击片与杆头主体的结合是利用结合元件或其他材料，在采用螺丝、销、粘胶或焊接的方法中以焊接方式的效果最好，但由于受杆材所限，因此焊接法不可能适用于任何材质，若要结合两种焊接性较差或无法焊接的材料，则只能使用效果较差的其余三种方法，所制造的高尔夫球杆头，其打击片在使用一段时间后即会松动甚至完全脱落。
本发明的目的是设计一种以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法，打击片以钛或钛合金制成，杆头主体以其他金属材料制成，而将打击片与杆头主体紧密结合的制作方法。
本发明的以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法，其特征在于是采用下列方法：
(1).将打击片加工成击球面上具有线槽、周边为平直或略具推拔的形状；
(2).将杆头主体上供打击片嵌置的一面加工成成形槽，成形槽的周边形状为倒推拔状与打击片周边形状相同，成形槽槽深与打击片厚度相同，成形槽周边尺寸略小于打击片的周边尺寸，成形槽与打击片间的公差配合成紧贴配合以上的状态；
(3).加热具有成形槽的杆头主体使其体积膨胀，直至成形槽的长、宽尺寸与打击片的长、宽尺寸形成适贴滑动配合以下的程度，保持该温度；
(4).将打击片植入杆头主体的成形槽中使两者结合；
(5).将已结合打击片的杆头主体移至常温环境中，杆头主体上的成形槽紧密包围打击片。
所述的方法(2)中，成形槽与打击片间的公差配合成紧贴配合状态；所述的方法(3)是冷冻打击片使其体积缩小，直至打击片的长、宽尺寸与成形槽的长、宽尺寸形成适贴滑动配合或中级配合的程度，保持该温度。
所述的方法(3)中，加热具有成形槽的杆头主体使其体积膨胀，直至成形槽的长、宽尺寸与常温下的打击片的长、宽尺寸形成中级配合或适贴滑动配合的程度，保持该温度；同时冷冻打击片使其体积缩小，直至打击片的长、宽尺寸与常温下的成形槽的长、宽尺寸形成适贴滑动配合或中级配合的程度，保持该温度。
所述杆头主体的成形槽周边的倒推拔角及所述打击片周边的推拔角为1°至3°。
下面结合实施例附图进一步说明本发明的技术
图1.高尔夫球杆头斜视图
图2.高尔夫球杆头分解图
图3、图1中3-3线剖视图
由于有许多材料可以制作高尔夫球杆头主体及打击片，而众多金属材料的特性又不一致，故本发明以三种实施例分别说明其制作步骤。
以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法的第一实施例包括以下步骤：
一、将打击片10加工成击球面具有线槽11、周边为平直或略具推拔(斜角)的形状，如图1、图2中所示；
二、将杆头主体20上供打击片10嵌置的一面加工成成形槽21，该成形槽21的周边形状与打击片10的周边形状相同，即具有倒推拔状(倒斜角1°至3°，如图3中θ所示)，成形槽槽深与打击片厚度相同，但成形槽周边尺寸略小于打击片，使打击片10与杆头主体20上的成形槽21可以以公差配合关系而形成紧贴配合(Wringing fit)或紧配合(Tight fit)以上(如中级紧压配合Mediumforce fit、重压缩紧配合Heavg force or shink fit)的状态，即打击片10于常温时无法置入该成形槽21中；
三、将具有成形槽21的杆头主体20加热使其体积膨胀，成形槽21亦随温度上升而扩大，一直加热到成形槽21的长、宽尺寸与打击片10的长、宽尺寸可以形成适贴滑动配合(snugfit)或中级配合(Medium fit)以下(如自由配合free fit、松配合Loosefit)的程度，并保持该温度；
四、将打击片植入已经过加热处理、体积膨胀的杆头主体20上的成形槽21中，由于此时成形槽21的尺寸已大于打击片10(其公差配合关系已由紧贴配合或紧配合以上改变为适贴滑动配合或中级配合以下)，故打击片10可轻易地置入杆头主体20的成形槽21中，使两者结合；
五、将已结合的打击片10及杆头主体20移至常温下冷却，杆头主体20上的成形槽21恢复至原来的尺寸，即成形槽冷却时缩小，在常温时打击片与成形槽形成紧贴配合或紧配合状态，成形槽周边紧密包围打击片。
步骤三中，杆头主体加热的温度由杆头主体的热膨胀系数及热加工特性决定，若杆头主体的热膨胀系数较小，其加热温度需较高，而为顾及材料特性，加热温度常需控制在一定范围内。以含铬(Cr)18％、含镍(Ni)8％的18-8不锈钢为例，其加热温度约为五百度(摄氏)，加热温度需按材料而定，以免产生组织变化及因加热发生粒间腐蚀(Inter granular granular corrosing)而造成粒间破裂(Inter granular crack)。
本发明以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法的第二实施例包括以下步骤：
一、将打击片10加工成击球面具有线槽11，周边为平直或略具推拔(斜角)的形状(同第一实施例步骤一)；
二、将杆头主体20上供打击片10嵌置的一面加工成成形槽21，该成形槽21的周边形状与打击片10的周边形状相同，即具有倒推拔状(倒斜角1°至3°)，成形槽槽深与打击片厚度相同，但成形槽周边尺寸略小于打击片，使打击片10与杆头主体20上的成形槽21可以以公差配合关系而形成紧贴配合或紧配合，即打击片10于常温时无法置入该成形槽21中；
三、将打击片10冷冻使其体积缩小至与成形槽21的公差配合可形成适贴滑动配合或中级配合的程度，并保持该温度；
四、将冷冻至低温的打击片10植入常温下的杆头主体20上的成形槽21中，由于打击片10的尺寸已小于成形槽21，其公差配合已由紧贴配合或紧配合改变为适贴滑动配合或中级配合，故打击片10可轻易地置入杆头主体20的成形槽21中，使两者结合；
五、将已结合的打击片与杆头主体保持在常温状态下，使打击片温度回升，打击片尺寸恢复原来的大小，由于打击片在温度回升时体积会膨胀，因此常温时打击片与成形槽的配合即成为紧贴配合或紧配合，成形槽21的周边紧密包围打击片。
本发明以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法的第三实施例包括以下步骤
一、将打击片10加工成击球面具有线槽11，周边为平直或略具推拨(斜角)的形状(同第一、二实施例步骤一)；
二、将杆头主体20上供打击片10嵌置的一面加工成成形槽21，该成形槽21的周边形状与打击片10的周边形状相同，即具有倒推拔状(倒斜角1°至3°)，成形槽槽深与打击片厚度相同，但成形槽周边尺寸略小于打击片，使打击片10与杆头主体20上的成形槽21可以以公差配合关系而形成紧贴配合或紧配合以上状态，打击片10于常温时无法置入该成形槽21中；
三、将具有成形槽21的杆头主体20加热使其体积膨胀，成形槽21随温度上升而扩大，一直加热到成形槽21的长、宽尺寸与打击片的长、宽尺寸可形成中级配合或适贴滑动配合的程度，并保持该温度；同时将打击片10冷冻使其体积缩小至与未加热前的成形槽的公差配合可形成适贴滑动配合或中级配合的程度，并保持该温度；
四、将已经过冷冻加工、体积缩小的打击片10植入经加热处理、体积膨胀的杆头主体的成形槽中，此时热膨胀后的成形槽尺寸已大于冷收缩后的打击片，两者的公差配合关系已由紧贴配合或紧配合以上改变为适贴滑动配合或中级配合以下，打击片10可轻易地置入杆头主体20的成形槽21中，使两者结合；
五、将已结合的打击片及杆头主体移至常温下，打击片与成形槽皆恢复至原来的尺寸，两者形成紧贴配合或紧配合以上状态。
参见图2、图3，由于打击片10是加工成周边平直或略具推拔的形状，而位于杆头主体20之上的成形槽21与打击片10周边形状相同具倒推拔状，按本发明工艺所制成的高尔夫球杆头，其打击片与杆头主体的结合状态如图3所示，打击片10受成形槽21包围且受成形槽周边倒推拔角限制，又因打击片与成形槽的配合为紧贴配合以上，因此按本发明方法所制作的高尔夫球杆头在使用时可确保其打击片10绝不致发生松动或掉落的情况。
综上所述，本发明的制作方法包括：将具有与打击片相同形状的成形槽的杆头主体加热，使其体积膨胀，再将打击片植入该成形槽中，最后在常温下使成形槽体积恢复常态时大小，打击片与杆头主体相互紧密配合；或者冷冻打击片使其体积收缩，再将该打击片植入成形槽中，最后在常温下使打击片体积恢复常态时大小，打击片与杆头主体相互紧密配合；或者加热杆头主体使其体积膨胀，同时冷冻打击片使其体积缩小，将体积缩小的打击片植入体积膨胀的成形槽中，最后在常温下使打击片及成形槽均恢复常态时大小，打击片与杆头主体相互紧密配合。
本发明工艺简单，可有效结合两种不同材料，确保高尔夫球杆杆头与钛或钛合金打击片间的紧密配合，不会松动。
Claims (4)
1、一种以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法，其特征在于是采用下列方法：
(1).将打击片加工成击球面上具有线槽、周边为平直或略具推拔的形状；
(2).将杆头主体上供打击片嵌置的一面加工成成形槽，成形槽的周边形状为倒推拔状与打击片周边形状相同，成形槽槽深与打击片厚度相同，成形槽周边尺寸略小于打击片的周边尺寸，成形槽与打击片间的公差配合成紧贴配合以上的状态；
(3).加热具有成形槽的杆头主体使其体积膨胀，直至成形槽的长、宽尺寸与打击片的长、宽尺寸形成适贴滑动配合以下的程度，保持该温度；
(4).将打击片植入杆头主体的成形槽中使两者结合；
(5).将已结合打击片的杆头主体移至常温环境中，杆头主体上的成形槽紧密包围打击片。
2、根据权利要求1所述的以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法，其特征在于：所述的方法(2)中，成形槽与打击片间的公差配合成紧贴配合状态；所述的方法(3)是冷冻打击片使其体积缩小，直至打击片的长、宽尺寸与成形槽的长、宽尺寸形成适贴滑动配合或中级配合的程度，保持该温度。
3、根据权利要求1所述的以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法，其特征在于：所述的方法(3)中，加热具有成形槽的杆头主体使其体积膨胀，直至成形槽的长、宽尺寸与常温下的打击片的长、宽尺寸形成中级配合或适贴滑动配合的程度，保持该温度；同时冷冻打击片使其体积缩小，直至打击片的长、宽尺寸与常温下的成形槽的长、宽尺寸形成适贴滑动配合或中级配合的程度，保持该温度。
4、根据权利要求1或2或3所述的以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法，其特征在于：所述杆头主体的成形槽周边的倒推拔角及所述打击片周边的推拔角为1°至3°。
Priority Applications (1)
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| CN96109159A CN1147968A (zh) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 一种以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法 |
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|---|---|
| CN1147968A true CN1147968A (zh) | 1997-04-23 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1301769C (zh) * | 2003-06-16 | 2007-02-28 | 卡斯腾制造公司 | 尺寸增大及转动惯量增大的高尔夫推杆头 |
| CN101884836B (zh) * | 2009-05-13 | 2012-10-17 | 住胶体育用品株式会社 | 高尔夫球杆头的制造方法 |
| CN102791338A (zh) * | 2009-11-04 | 2012-11-21 | 耐克国际有限公司 | 推杆头和包括作为击球面部分的聚合材料的推杆 |
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1996
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| CN1301769C (zh) * | 2003-06-16 | 2007-02-28 | 卡斯腾制造公司 | 尺寸增大及转动惯量增大的高尔夫推杆头 |
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| CN102791338B (zh) * | 2009-11-04 | 2015-12-16 | 耐克创新有限合伙公司 | 推杆头和包括作为击球面部分的聚合材料的推杆 |
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| PB01 | Publication | ||
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| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |