TWI855865B - 精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法 - Google Patents

Abstract

一種精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法，其步驟係提供金屬材料製成之棒狀金屬基材，並預彎棒狀金屬基材，接續於鍛造成形單傾角桿頭初胚的步驟中，搭配第一階鍛造模具將預彎的棒狀金屬基材鍛造形成單傾角桿頭初胚，再於鍛造成形雙傾角桿頭胚體的步驟中，搭配第二階鍛造模具將單傾角桿頭初胚鍛造形成雙傾角桿頭胚體，再於鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的步驟，使用第三階鍛造模具將雙傾角桿頭胚體鍛造形成具有底部紋路及雙傾角之桿頭成品，免除現有桿頭成品經由機械加工形成底部紋路之費時及加工成本等問題。

Description

精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法

本發明係關於一種高爾夫球桿頭製法，尤指一種能精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法。

如鐵桿等高爾夫球桿中，其球桿頭的形狀特殊，對於鐵桿等球桿的球桿頭大多選用金屬材料經由精密鑄造或精密鍛造成形。目前為提升球桿頭的擊球性能，部分鐵桿的球桿頭底部(sole)形成紋路，藉由桿頭底部的紋路構造，降低球桿頭底路與地面之間的摩擦阻力，增進揮桿擊球的順暢性等。

現有鐵桿等球桿頭形成底部紋路的製法，其係於球桿頭成形後，再利用電腦數值控制(Computer Numerical Control，CNC)加工機具以銑削加工方式予以成形。

惟由於球桿頭的形狀特殊，球桿頭必須藉由治具安裝在CNC加工機具的機台上，由於球桿頭裝設於治具中定位的尺寸誤差，而且紋路必須在球桿頭具有雙傾斜角度的底面上加工，造成球桿頭底部形成紋路的品質較難控制，而且使用銑削加工方式有加工作業時間長及成本偏高的問題。

本發明之目的在於提供一種精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法，解決現有高爾夫球桿頭加工形成底部紋路之製法費時費工之問題。

為了達成前述目的，本發明提出之一種精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法，其包括：提供金屬材料製成之一棒狀金屬基材，並預彎該棒狀金屬基材； 鍛造成形單傾角桿頭初胚的步驟，其係使用設於一鍛造機之第一階鍛造模具將預彎的棒狀金屬基材以一次或數次鍛造形成一單傾角桿頭初胚；鍛造成形雙傾角桿頭胚體的步驟，其係使用設於該鍛造機之一第二階鍛造模具將所述單傾角桿頭初胚以一次或數次鍛造形成一雙傾角桿頭胚體；以及鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的步驟，其係使用設於該鍛造機之第三階鍛造模具將所述雙傾角桿頭胚體以一次或數次鍛造形成具有擊球面及雙傾角之一桿頭成品，並於該桿頭成品的底部一體成形一底部紋路。

藉由前述高爾夫球桿頭製法之發明，其至少具備以下功效：

1、縮短具有底部紋路的球桿頭的製造工時及減少加工成本：本發明精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法係利用三階段漸進精密鍛造方式，將所提供的棒狀金屬基材依序鍛造形成單傾度桿頭初胚，再鍛造形成雙傾角桿頭胚體，最後鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品，使其能搭配精密的鍛造模具的形狀控制下，在鍛造成形預定形狀的桿頭成品的同時一併形成底路紋路，而能較有效的製法完成精密鍛造形成底部紋路的球桿頭的製造，克服現有球桿頭製法先完成桿頭成品鍛造成形，後續經機械加工形成底部紋路的加工工時長及加工成本高之問題。

2、提高球桿頭底部紋路的精度與品質：承上所述，本發明精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法係將所提供的棒狀金屬基材依序鍛造形成單傾度桿頭初胚，再鍛造形成雙傾角桿頭胚體，最後鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品，使其能搭配精密的鍛造模具的形狀控制及依據不同階段的鍛造溫度控制下，以三階段漸進精密鍛造方式製成精密鍛造形成底部紋路的球桿頭，並能精密控制底部紋路的形狀及位置，確保球桿頭產品具備高精度、高品質及良好的品質一致性。

3、搭配鍛造模具能進行底部紋路變化；承上所述，本發明精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法係鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的步驟中，於鍛造成形預定桿頭成品的形狀的同時，一併鍛造形成底部紋路，故能依據不同球桿頭的產品作各式的造形變化，且能作出品質一致的桿頭成品。

10:第一階鍛造模具

20:第二階鍛造模具

30:第三階鍛造模具

A1:單傾角桿頭初胚

A10:初胚基部

A11:桿連接部

A12:擊球面

A13:底部

A2:雙傾角桿頭胚體

A20:桿頭基部

A21:桿連接部

A22:擊球面

A23:桿頭底部

A3:桿頭成品

A30:桿頭基部

A31:桿連接部

A32:擊球面

A33:桿頭底部

A34:底路紋路

P1:第一基準面

P2:第二基準面

S:參考基準面

圖1是本發明精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法的流程方塊圖。

圖2是本發明的鍛造成形單傾角桿頭初胚的步驟中，使用第一階鍛造模具鍛造成形單傾角桿頭初胚的側視平面示意圖。

圖3是本發明的鍛造成形單傾角桿頭初胚的步驟中，使用第一階鍛造模具鍛造成形單傾角桿頭初胚的另一視角的側視平面示意圖。

圖4是本發明的鍛造成形雙傾角桿頭胚體的步驟中，使用第二階鍛造模具鍛造成形雙傾角桿頭胚體的側視平面示意圖。

圖5是本發明的鍛造成形雙傾角桿頭胚體的步驟中，使用第二階鍛造模具鍛造成形雙傾角桿頭胚體的另一側視平面示意圖。

圖6是本發明的鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的步驟中，使用的第三階鍛造模具鍛造成形鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的側視平面示意圖。

圖7是本發明的鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的步驟中，使用的第三階鍛造模具鍛造成形鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的另一視角平面示意圖。

圖8是本發明鍛造成形之具有底部紋路的桿頭成品的側視平面示意圖。

圖9是本發明鍛造成形之具有底部紋路的桿頭成品的另一視角平面示意圖。

如圖1所示，本發明精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法的具體實施方式，係包括以下步驟：提供金屬材料製成之棒狀金屬基材，並預彎該棒狀金屬基材；鍛造成形單傾角桿頭初胚的步驟；鍛造成形雙傾角桿頭胚體的步驟；以及鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的步驟。

所述提供金屬材料製成之棒狀金屬基材，並預彎該棒狀金屬基材的步驟中，該金屬材料可以選用碳鋼、不鏽鋼或其他金屬材料，所述碳鋼依據含碳量或合金成分的差異可以選用美國鋼鐵學會-美國汽車工程師學會(AISI-SAE)編號1020C、1025C、1035C、1045C，或35CrMo等材料，所述不鏽鋼依合金成分不同可以選用日本工業標準(JIS)編號SUS303、SUS304、SUS431、17-4PH等材料。

如圖2及圖3所示，所述鍛造成形單傾角桿頭初胚A1的步驟中，其係使用一鍛造機之第一階鍛造模具10將預彎的棒狀金屬基材以一次或數次鍛造形成一單傾角桿頭初胚A1，該單傾角桿頭初胚A1形成具有一擊球面A12的一初胚基部A10以及斜向成形於該初胚基部A10一側的一桿連接部A11，該初胚基部A10具有一底部A13，該初胚基部A10具有一第一基準面P1，該第一基準面P1係平行於該擊球面A12，且該第一基準面P1相對於該鍛造機之一參考基準面S中相互垂直之一第一軸向及一第二軸向分別具有一第一傾斜角度θ1以及一第二傾斜角度θ2，該第一傾斜角度θ1介於3°~25°、該第二傾斜角度θ2為0°。前述鍛造成形單傾角桿頭初胚A1的步驟中，其鍛造加熱溫度控制於700℃~1100℃之間，所述鍛造加熱溫度係依選用的金屬材料而調整，於本實施例中，該第一傾斜角度θ1控制於3°~15°，鍛造加熱溫度控制於900℃~1100℃之間。

如圖4及圖5所示，所述鍛造成形雙傾角桿頭胚體A2的步驟，其係使用設於該鍛造機之一第二階鍛造模具20將所述單傾角桿頭初胚A1以一次或數次鍛造形成一雙傾角桿頭胚體A2，該雙傾角桿頭胚體A2形成一桿頭基部A20，以及斜向成形於該桿頭基部A20一側的一桿連接部A21，該桿頭基部A20包括具有該擊球面A22的擊球面板部以及位於該擊球面板部的背部下段的一桿頭底部A23，該桿頭基部A20具有一第二基準面P2，該第二基準面P2係平行於該擊球面A22，且該第二基準面P2相對於該參考基準面S中相互垂直的第一軸向及第二軸向分別具有第一傾斜角度θ1及第二傾斜角度θ2，第一傾斜角度θ1介於3°~25°，並改變該第二傾斜角度θ2介於3°~28°。在所述鍛造成形雙傾角桿頭胚體A2的步驟中，其鍛造加熱溫度控制於700℃~1100℃之間，所述鍛造加熱溫度係依選用的金屬材料而調整，於本實施例中，該第一傾斜角度θ1控制於3°~15°，鍛造加熱溫度控制於900℃~1100℃之間。

如圖6至圖9所示，所述鍛造成形具有底部紋路A34的桿頭成品A3的步驟，其係使用設於該鍛造機之第三階鍛造模具30將所述雙傾角桿頭胚體A2以一次或數次鍛造形成一具有擊球面及雙傾角之一桿頭成品A3，實質上，該桿頭成品A3與雙傾角桿頭胚體A2相同，且同樣具有一桿頭基部A30以及斜向成形於該桿頭基部A30一側的一桿連接部A31，該桿頭基部A30包括具有擊球面A32的擊球面板部以及位於擊球面板部的背部下段的一桿頭底部A33，該桿頭成品A3具有一基準面，該基準面與該雙傾角桿頭胚體A2之桿頭基部A20之第二基準面P2相同，且相對於該參考基準面S中相互垂直的第一軸向及第二軸向分別具有第一傾斜角度θ1及第二傾斜角度θ2，其中，第一傾斜角度θ1介於3°~25°，該第二傾斜角度θ2介於3°~28°。此外，該桿頭成品A3的底部更進一步一體成形一底部紋路A34。在所述鍛造成形底部紋路A34的步驟中，其鍛造加熱溫度控制於700℃~1100℃之間，所述鍛造加熱溫度係依選用的金屬材料 而調整，於本實施例中，該第一傾斜角度θ1控制於3°~15°，鍛造加熱溫度控制於700℃~1000℃之間。

在所述鍛造成形雙傾角桿頭胚體A2的步驟中，其在於鍛造成形雙傾角桿頭胚體A2的同時，能進一步藉由第二階鍛造模具20使鍛造成形的雙傾角桿頭胚體A2的合模線自擊球面板部下段的中間線位置前移至鄰接擊球面之底緣，接續於鍛造成形具有底部紋路A34的桿頭成品A3的步驟中，能使成形於桿頭成品A3之底部紋路A34分布區域延伸至鄰近擊球面的底緣。所述紋路可為多條間隔排列的線狀條紋，或是多數個間隔排列的圓形或橢圓形凹點，或是多數個間隔排列的多邊形(如：三邊形、四邊形、五邊形、六邊形、八邊形...)凹點、或是其他幾何形狀凹紋等。

本發明精密鍛造形成底部紋路A34的高爾夫球桿頭製法中，於所述鍛造成形具有底部紋路A34的桿頭成品A3的步驟之後，鍛造成形成的該桿頭成品A3還進一步利用研磨加工去除桿頭成品A3的合模線及毛邊等餘料，之後，再進行表面處理步驟，而形成預定形狀的球桿頭。

由前述說明可知，本發明精密鍛造形成底部紋路A34的高爾夫球桿頭製法主要係利用三階段漸進精密鍛造方式，將所提供的棒狀金屬基材依序鍛造形成單傾度桿頭初胚，再鍛造形成雙傾角桿頭胚體A2，最後鍛造成形具有底部紋路A34的桿頭成品A3，使其能搭配精密的鍛造模具的形狀控制，而製成精密鍛造形成具有底部紋路A34的高爾夫球桿頭，其底部紋路A34可以依據不同球桿頭的產品作各式的造形變化，且能精密控制其形狀及位置，確保量產的球桿頭產品具備高品質及良好的品質一致性。

Claims (5)

1. 一種精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法，其包括：提供金屬材料製成之一棒狀金屬基材，並預彎該棒狀金屬基材；鍛造成形單傾角桿頭初胚的步驟，其係使用設於一鍛造機之第一階鍛造模具將預彎的棒狀金屬基材以一次或數次鍛造形成一單傾角桿頭初胚；鍛造成形雙傾角桿頭胚體的步驟，其係使用設於該鍛造機之一第二階鍛造模具將所述單傾角桿頭初胚以一次或數次鍛造形成一雙傾角桿頭胚體；以及鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的步驟，其係使用設於該鍛造機之第三階鍛造模具將所述雙傾角桿頭胚體以一次或數次鍛造形成具有擊球面及雙傾角之一桿頭成品，並於該桿頭成品的底部一體成形一底部紋路。
2. 如請求項1所述之精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法，其中，所述鍛造成形單傾角桿頭初胚的步驟中，該鍛造成形的初胚基部具有一第一基準面，該第一基準面相對於該鍛造機之一參考基準面中相互垂直之一第一軸向及一第二軸向分別具有一第一傾斜角度以及一第二傾斜角度，該第一傾斜角度介於3°~25°、該第二傾斜角度為0°；所述鍛造成形雙傾角桿頭胚體的步驟中，該鍛造成形的雙傾角桿頭胚體包含一桿頭基部，該桿頭基部包括具有該擊球面的擊球面板部以及位於該擊球面板部的背部下段的一桿頭底部，該桿頭基部具有一第二基準面，該第二基準面相對於該參考基準面的第一軸向的第一傾斜角度介於3°~25°，該第二基準面相對於該參考基準面的第二軸向的第二傾斜角度介於3°~28°。
3. 如請求項2所述之精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法，其中，所述鍛造成形雙傾角桿頭胚體的步驟中，該第二階鍛造模具使鍛造成形的雙傾角桿頭胚體的一合模線自該擊球面板部下段的中間線位置前移至鄰 接該擊球面之底緣；於所述鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的步驟中，使鍛造成形於該桿頭成品之底部紋路分布區域鄰近該擊球面的底緣。
4. 如請求項1至3中任一項所述之精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法，其中，所述鍛造成形單傾角桿頭初胚的步驟中，其鍛造加熱溫度控制於700℃~1100℃之間；所述鍛造成形雙傾角桿頭胚體的步驟中，其鍛造加熱溫度控制於700℃~1100℃之間；所述鍛造成形具有底部紋路的桿頭成品的步驟中，其鍛造加熱溫度控制於700℃~1100℃之間。
5. 如請求項4所述之精密鍛造形成底部紋路的高爾夫球桿頭製法，其中，所述底部紋路為多條間隔排列的線狀條紋，或為多數個間隔排列的圓形、橢圓形或多邊形的凹點。

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