TWI577421B - Forging of the golf club head and the forging method for forging - Google Patents

Description

高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造用胚材及鍛造方法

本發明有關於一種高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造用胚材及鍛造方法，特別是關於一種可鍛造出具有垂直鍛造流紋之打擊面板的鍛造用胚材及鍛造方法。

按，就高爾夫球桿桿頭而言，影響擊球音、擊球手感及擊球遠近等因素的重要部件之一，不外乎就是與高爾夫球直接接觸的打擊面板。

習知該打擊面板的製作方式一般都以鍛造或沖壓方式製成。舉例，將一棒狀的胚材經過鍛造後，形成具有水平鍛造流紋41的打擊面板4，該打擊面板4再與一桿頭本體61焊接形成一高爾夫球桿桿頭6，如圖8所示。具有水平鍛造流紋41的該打擊面板4雖可提供一定水準的接觸時間、硬度以及擊球時的擊球音、擊球手感等，惟對熱衷於打高爾夫球的愛好者而言，對高爾夫球桿的品質要求越來越高，特別是對該打擊面板4的製作品質。

有鑑於此，便有需要提供一種高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造用胚材及鍛造方法，來達到更佳的擊球效果。

本發明的主要目的在於提供一種高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造方法，用以鍛造具有垂直鍛造流紋的打擊面板。

為達成上述目的，本發明提供的高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造方法，包含：提供一胚材，該胚材包含 一軸芯及至少二個以上的突塊，該軸芯包含一軸線，各該突塊由該軸芯擠出成型；以及對該胚材進行沖壓鍛造，形成具有垂直鍛造流紋的打擊面板，其中當沿一沖壓方向沖壓鍛造該胚材時，使該胚材受擠壓而朝各該突塊之突出方向延伸，用以形成具有垂直鍛造流紋的打擊面板，該垂直鍛造流紋垂直於該軸線與該沖壓方向。

本發明的另一目的在於提供一種高爾夫球桿桿頭之打擊面板，具有垂直鍛造流紋，提供較多的砲擊次數，金相顯示更為細緻，且接觸時間相對較長，擊球距離相對較遠。

為達成上述目的，本發明提供的高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造用胚材，該胚材上包含：一軸芯，該軸芯包含一軸線；以及至少二個以上的突塊，各該突塊配置在該軸芯之外部，當沿一沖壓方向沖壓鍛造該胚材時，該胚材受擠壓而朝各該突塊之突出方向延伸，用以形成該垂直鍛造流紋，使該垂直鍛造流紋垂直該軸線與該沖壓方向。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。

1‧‧‧高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造方法

2‧‧‧胚材

21‧‧‧軸芯

211‧‧‧軸線

212‧‧‧沖壓面

22‧‧‧突塊

3‧‧‧打擊面板

31‧‧‧垂直鍛造流紋

4‧‧‧打擊面板

41‧‧‧水平鍛造流紋

5‧‧‧桿頭

51‧‧‧桿頭本體

6‧‧‧桿頭

61‧‧‧桿頭本體

A‧‧‧沖壓方向

a1~a5‧‧‧區域

B‧‧‧突出方向

C‧‧‧延伸方向

S101~S102‧‧‧步驟

圖1為本發明一實施例之打擊面板的鍛造方法之流程示意圖；圖2a為本發明一實施例之胚材為具有兩突塊及圓形剖面的棒材示意圖；圖2b為本發明另一實施例之胚材為具有三個突塊及圓形剖面的棒材示意圖；圖2c為本發明一實施例之胚材為具有兩突塊及矩形剖面的板材示意圖； 圖2d為本發明另一實施例之胚材為具有三個突塊及矩形剖面的板材示意圖；圖3a為本發明一實施例之打擊面板之沖壓鍛造示意圖；圖3b為本發明一實施例之打擊面板之示意圖；圖4a為先前技術具有水平鍛造流紋之Ti-6Al-4V鈦合金打擊面板的金相顯示；圖4b為本發明具有垂直鍛造流紋之Ti-6Al-4V鈦合金打擊面板的金相顯示；圖5a為先前技術具有水平鍛造流紋之Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe鈦合金打擊面板的金相顯示；圖5b為本發明具有垂直鍛造流紋之Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe鈦合金打擊面板的金相顯示；圖6為打擊面板之接觸時間測試區域之示意圖；圖7為具有垂直鍛造流紋之打擊面板與具有水平鍛造流紋之打擊面板的接觸時間比較圖；以及圖8為先前技術之打擊面板之示意圖。

圖1為本發明一實施例之打擊面板的鍛造方法之流程示意圖、圖2a為本發明一實施例之胚材為具有兩突塊及圓形剖面的棒材示意圖、圖2b為本發明另一實施例之胚材為具有三個突塊及圓形剖面的棒材示意圖、圖2c為本發明一實施例之胚材為具有兩突塊及矩形剖面的板材示意圖、圖2d為本發明另一實施例之胚材為具有三個突塊及矩形剖面的板材示意圖之鍛造用胚材示意圖、圖3a為本發明一實施例之胚材之沖壓鍛造示意圖及圖3b為本發明一實施例之打擊面板之示意圖。

請同時參閱圖1、圖2a、圖2b、圖2c、圖2d及圖3a，本發明所述之高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造方法1，包含下列步驟：

步驟S101：提供一胚材。該胚材之材質為選自鈦合金、鐵系及不鏽鋼系之其中一種，該鈦合金係選自Ti-6Al-4V鈦合金或Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe鈦合金其中一種，其亦可選自其它鈦合金，例如，SP700鈦合金及Ti-811鈦合金或其它習用之鈦合金。該胚材2包含一軸芯21及至少二個以上的突塊22，該軸芯21包含一軸線211，各該突塊22配置在該軸芯21之外部。該胚材2可以為圓形剖面的棒材或矩形剖面的板材。舉例，當該胚材2為棒材時(如圖2a及圖2b所示)，各該突塊22係由該軸芯21擠出成型，該擠出成型之方式，可先包覆該軸芯21，且僅裸露供該軸芯21本身之材料可擠出的空間，接著以軸向方向擠壓該軸芯21，使得軸芯21之部份材料可擠出該空間，用以形成該突塊22；又當該胚材2為板材時(如圖2c及圖2d所示)，利用雷射切割、衝壓或電腦數值控制(Computer Numerical Control,CNC)加工機加工形成該軸芯21及各該突塊22，且該板材的上、下兩面形成沖壓面212。

步驟S102：對該胚材進行沖壓鍛造，形成具有垂直鍛造流紋的打擊面板。詳言之，利用一鍛造設備(圖未示)的上模沖壓位於下模之模槽內的胚材2，該上模的沖壓方向A與該胚材2的軸線211方向垂直。舉例，如圖3a所示，當該胚材2為板材時，該上模係沿該沖壓方向A沖壓鍛造該胚材2的沖壓面212。因此，該胚材2受沖壓力而擠壓後，該胚材2的軸芯21及各該突塊22係向外延伸。特別的是，由於該上模之自由鍛面與該下模之模槽形成上下空間的限制，該軸芯21只能朝該突塊22的突出方向B(該突出方向是指垂直於該軸線211及該沖壓方向A)延伸，意即該軸芯21及各該突塊22的延伸方向C會與該軸線211及該沖壓方向A垂直，藉此使得該軸芯21及各該突塊22以垂直於該軸線211方向及該沖壓方向A延伸後，會形成垂直於該軸線211及該沖壓方向 A的該垂直鍛造流紋31，直到該胚材2填滿該模槽，用以形成具有該垂直鍛造流紋31的打擊面板3(如圖3a所示)。在本實施例中，該打擊面板3可為一平板狀態樣。在另一實施例中，該具有垂直鍛造流紋31的打擊面板3可為一杯狀態樣，使該打擊面板3之周緣形成至少一部分凸緣(圖未示)。該打擊面板3可與一桿頭本體51焊接形成一高爾夫球桿桿頭5，如圖3b所示。

圖4a為先前技術具有水平鍛造流紋之Ti-6Al-4V鈦合金打擊面板的金相顯示、圖4b為本發明具有垂直鍛造流紋之Ti-6Al-4V鈦合金打擊面板的金相顯示。

由圖4a及圖4b可知，本發明具有垂直鍛造流紋之Ti-6Al-4V鈦合金打擊面板相較於先前技術具有水平鍛造流紋之Ti-6Al-4V鈦合金打擊面板，本發明具有垂直鍛造流紋之Ti-6Al-4V鈦合金打擊面板在500倍的金相顯示下更為細緻，相對地其耐疲勞性較佳，可對應下表1的砲擊驗證的次數，砲擊次數愈高表示有更佳的耐疲勞性。

圖5a為先前技術具有水平鍛造流紋之Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe鈦合金打擊面板的金相顯示、圖5b為本發明具有垂直鍛造流紋之Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe鈦合金打擊面板的金相顯示。

由圖5a及圖5b可知，本發明具有垂直鍛造流紋之Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe鈦合金打擊面板相較於先前技術具有水平鍛造流紋之Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe鈦合金打擊面板，本發明具有垂直鍛造流紋之Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe鈦合金打擊面板在500倍的金相顯示下更為細緻，相對地其耐疲勞性較佳，可對應下表1的砲擊驗證的次數，砲擊次數愈高表示有更佳的耐疲勞性。

請同時參閱圖6及圖7，不論以Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe棒鍛或以Ti-6Al-4V棒鍛所製作出的打擊面板，本發明具有垂直鍛造流紋的打擊面板在a1~a5區域所測得的接觸時間 (Characteristic Time)相對較長，換言之，本發明具有垂直鍛造流紋的打擊面板之擊球距離相對較遠。

請參閱表1，表1為以Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe棒鍛與Ti-6Al-4V棒鍛作為胚材，經鍛造後的砲擊驗證結果。由表1可知，以該Ti-6Al-4V棒鍛所分別鍛造出具有垂直鍛造流紋及水平鍛造流紋的打擊面板，具有該垂直鍛造流紋的打擊面板的砲擊次數(9622)幾乎是具有該水平鍛造流紋的打擊面板的兩倍；以該Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe棒鍛所分別鍛造出具有垂直鍛造流紋及水平鍛造流紋的打擊面板，具有該垂直鍛造流紋的打擊面板的砲擊次數(23154)遠超出具有該水平鍛造流紋的打擊面板。

因此，由上述可知，具有垂直鍛造流紋的打擊面 板相較於具有水平鍛造流紋的打擊面板，除了提供較多的砲擊次數之外，具有垂直鍛造流紋的打擊面板的金相顯示更為細緻，且接觸時間相對較長，擊球距離相對較遠。

綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造方法

S101~S102‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造用胚材，包含：一軸芯，該軸芯包含一軸線；以及至少二個以上的突塊，各該突塊配置在該軸芯之外部，且各該突塊具有對稱於該軸線之外型，其中當沿一沖壓方向沖壓鍛造該胚材時，該胚材受擠壓而朝各該突塊之突出方向延伸，用以形成與該軸線與該沖壓方向垂直的垂直鍛造流紋。
2. 如請求項1所述之高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造用胚材，其中該胚材為棒材或板材。
3. 如請求項2所述之高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造用胚材，其中：當該胚材為棒材時，各該突塊係由該軸芯擠出成型；及當該胚材為板材時，係利用電腦數值控制加工機加工形成該軸芯及各該突塊。
4. 如請求項1所述之高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造用胚材，其中該胚材之材質為選自鈦合金、鐵系及不鏽鋼系之中其中一種。
5. 如請求項4所述之高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造用胚材，其中該鈦合金係選自Ti-6Al-4V鈦合金、Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe鈦合金、SP700鈦合金及Ti-811鈦合金之中其中一種。
6. 一種高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造方法，包含：提供一胚材，該胚材包含一軸芯及至少二個以上的突塊，該軸芯包含一軸線，各該突塊配置在該軸芯之外部，且各該突塊具有對稱於該軸線之外型；以及對該胚材進行沖壓鍛造，形成具有垂直鍛造流紋的打擊面板，其中當沿一沖壓方向沖壓鍛造該胚材時，使該胚 材受擠壓而朝各該突塊之突出方向延伸，用以形成具有垂直鍛造流紋的打擊面板，該垂直鍛造流紋垂直於該軸線及該沖壓方向。
7. 如請求項6所述之高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造方法，其中該胚材為棒材或板材。
8. 如請求項7所述之高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造方法，其中：當該胚材為棒材時，各該突塊係由該軸芯擠出成型；及當該胚材為板材時，係利用電腦數值控制加工機加工形成該軸芯及各該突塊。
9. 如請求項7所述之高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造方法，其中該胚材之材質為選自鈦合金、鐵系及不鏽鋼系之中其中一種。
10. 如請求項9所述之高爾夫球桿桿頭之打擊面板的鍛造方法，其中該鈦合金係選自Ti-6Al-4V鈦合金、Ti-5Al-1Sn-1Cr-1Fe鈦合金、SP700鈦合金及Ti-811鈦合金之中其中一種。