专利名称：高尔夫杆头的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种高尔夫杆头的制造方法，尤其是一种先由铸造制成具预留加工量的杆头铸件，再利用单次锻模锻压杆头铸件，以便快速地加工制造杆头成品的高尔夫杆头的制造方法。
背景技术：
公知高尔夫杆头的制造方法，如图7所示，其利用锻造方式制造一杆头成品，其制程首先选用由锻造用碳钢或合金钢制成的一金属块70，接着使该金属块70经过数个锻模71a至71d的数次锻压处理。在锻造过程中，由于各锻模71a至71d的模穴72a至72d依序一连串形成形状变化，因此可逐渐使该金属块70的外形轮廓同步锻压成对应形状的杆头初胚70a至70d。最后，将该杆头初胚70d再经数道表面加工，即可制得预定规格的杆头成品(未绘示)。虽然，该锻造成型的杆头成品具有钢质均匀且结构强度高等优点，但是由于锻造过程使用过多锻模71a至71d数量，其容易导致开模及制造成本过高、不适合大量生产、锻模易因施压变形而必需经常更换等缺陷。同时，锻造制程亦常因该金属块70至杆头初胚70d的过程具有大量的变形量，造成该模穴72a至72d受压变形，而无法使制得的杆头成品维持标准的尺寸规格。
另一公知高尔夫杆头的制造方法，如图8所示，其利用脱蜡铸造方式制造一杆头成品，其制程首先准备一铸模81，其设有一模穴811，该模穴811具有预定杆头成品的规格；接着，将蜡液注入该铸模81的模穴811以形成一蜡模80；自该模穴811取出该蜡模80，再将该蜡模80浸浆形成一陶瓷壳外模82；接着，加热使蜡模80熔化流出该陶瓷壳外模82；再将融熔金属液注入该陶瓷壳外模82以形成一杆头初胚83。最后，将该杆头初胚83再经数道表面加工，即可制得预定规格的杆头成品(未绘示)。该铸造成型的杆头成品具有降低制造成本及适于大量生产等优点，且其杆头成品在抗拉强度、磨耗及金属疲劳等机械性质的表现亦几近等同于锻造的杆头成品的表现。然而，如图9所示，由于铸造过程常伴随在该杆头初胚83表面形成不良的渣孔84(或称砂孔、气孔)，以致当该杆头初胚83的表面抛光不足或抛光过度时，该杆头成品将造成残留渣孔84或尺寸精度失真等问题，或由于熔融金属的流动性不佳，在铸造时未能确实充填于该陶瓷壳外模82内，因此造成铸造后的成形性不佳。特别是，对于浇铸性质不佳的铁锰铝合金而言(其黏滞性过高)，该渣孔84的问题十分严重，甚至会影响由该材质铸造成型的杆头成品的合格率。再者，例如8620及4130等金属、合金材料的熔融金属的流动性不佳，利用上述的蜡模铸造方式的熔融金属未能确实充填于该陶瓷壳外模82内，因此无法得到良好形状的初胚83。然而，上述的金属材料均具有硬度较低的性质，约为HRB 80-100，若将其制作成高尔夫球杆头具有吸震性佳、击球感优良的特点，此外，其延展性高，具有可随使用者的需要任意调整至所需求的角度若干优点。
有鉴于此，本发明人改进上述缺陷，提出本发明的高尔夫杆头的制造方法。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是提供一种高尔夫杆头的制造方法，其利用低成本且易量产的铸造制程置换耗时且价昂的数道锻压过程，以便快速的加工制造杆头成品，使本发明具有加速制程、降低制造成本及适于量产的功效。
本发明要解决的再一技术问题是提供一种高尔夫杆头的制造方法，其先由铸造制成具预留加工量的杆头铸件，再利用单一锻模锻压杆头铸件，以填实杆头铸件表面的渣孔，使本发明具有提高成品合格率的功效。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种高尔夫杆头的制造方法，其可藉由铸造及锻压的复合制程有效地填实杆头铸件表面的渣孔，因此即使制程使用铁锰铝合金等浇铸性质不佳而易生渣孔的铸材，亦不影响后续杆头成品合格率，使本发明具有扩大适用材料的功效。
本发明的技术解决方案是一种高尔夫杆头的制造方法，其包含利用铸造方式制成一杆头铸件，其具有一打击面板并预留加工量；利用至少一次锻压方式，使用具预定杆头成品规格的一锻模锻压该杆头铸件，以填实渣孔并形成一杆头初胚；在该杆头初胚脱模后，将该杆头初胚去除锻压产生的锻造毛边；及将该杆头初胚进行表面加工，以制成一杆头成品。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，所述具预留加工量的杆头铸件的总体积等于后续锻造压缩量、锻造毛边切除量、表面加工去除量及该杆头成品最终体积的总和。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，所述预留加工量的体积增加于该杆头成品的打击面板的垂直方向。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，所述预留加工量的体积于该杆头成品的打击面板的垂直方向距离增加不大于1mm。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，所述铸造方式利用脱蜡铸造方式制成该杆头铸件。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，在进行锻压前，将该杆头铸件加热以提高延展性。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，所述杆头铸件加热到750至1050℃之间。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，所述锻模的锻压力在500至1000吨之间。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，在进行锻压后，该杆头初胚的表面层在0.3至0.5mm以内形成具流线特征的微结构组织。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，使用铁锰铝合金铸造制成该杆头铸件。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，使用4130合金铸造制成该杆头铸件。
如上所述的高尔夫杆头的制造方法，使用8620合金铸造制成该杆头铸件。
本发明的特点和优点是本发明高尔夫杆头的制造方法，先利用铸造方式制成具预留加工量的一杆头铸件；将该杆头铸件加热以提高延展性；利用具预定杆头成品规格的一锻模锻压该杆头铸件，以填实渣孔并形成一杆头初胚；在该杆头初胚脱模后，去除锻压产生的锻造毛边；及将该杆头初胚进行表面加工，籍由单一锻模锻压杆头铸件，如此即可快速地加工制造杆头成品。由于本发明利用低成本且易量产的铸造制程并省略耗时且价昂的数道中、前段的锻压过程，藉由铸造及锻压的复合制程有效地填实杆头铸件表面的渣孔，可使用铁锰铝合金等浇铸性质不佳而易生渣孔的铸材，而不影响后续杆头成品合格率，因而不但能兼顾杆头成品的表面性质及结构强度，且确实更能进一步加速制程、降低制造成本、提高成品合格率、扩大适用材料及适于大量生产，可使制成的高尔夫杆头具有吸震性好、击球感优良及延展性好可任意调整角度的特点。
图1为本发明高尔夫杆头的制造方法的流程方块图；图2为本发明高尔夫杆头的制造方法第一步骤的杆头铸件的示意图；图3为本发明高尔夫杆头的制造方法第三步骤的单次锻压的示意图；图4为本发明高尔夫杆头的制造方法第三步骤在锻压后产生锻造毛边的示意图；图5为本发明高尔夫杆头的制造方法第四步骤的去锻造毛边后的杆头铸件的示意图；图6为本发明高尔夫杆头的制造方法第五步骤加工制得的杆头成品的示意图；图7为公知高尔夫杆头的制造方法的制程示意图；图8为另一公知高尔夫杆头的制造方法的制程示意图；图9为图8中公知高尔夫杆头表面的局部放大图。
附图标号说明10、杆头铸件 10’、杆头初胚10a、杆头成品101、渣孔102、锻造毛边11、击球面111、槽道12、套颈121、结合孔 20、锻模 21、模穴 70、金属块70a、70b、70c、70d、杆头初胚71a、71b、71c、71d、锻模72a、72b、72c、模穴80、蜡模 81、铸模82、陶瓷壳外模 83、杆头初胚 84、渣孔具体实施方式
为让本发明的上述和其他功效、技术特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明的优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下图1为揭示本发明高尔夫杆头的制造方法的流程方块图；图2为揭示本发明高尔夫杆头的制造方法第一步骤的杆头铸件的示意图；图3为揭示本发明高尔夫杆头的制造方法第三步骤的单次锻压的示意图；图4揭示本发明高尔夫杆头的制造方法第三步骤在锻压后产生锻造毛边的示意图；图5揭示本发明高尔夫杆头的制造方法第四步骤的去锻造毛边后的杆头铸件的示意图；及图6揭示本发明高尔夫杆头的制造方法第五步骤加工制得的杆头成品的示意图。
请参照图1及图2所示，本发明高尔夫杆头的制造方法的第一步骤是利用铸造方式制成具预留加工量的一杆头铸件10。本发明首先选择以适当方式，例如图8所示，利用公知脱蜡铸造方式制造一杆头铸件10，其具有一打击面板，使用的铸材可选自各种金属或合金，例如铁锰铝合金、8620或4130的合金钢等。该杆头铸件10的体积最好是包含有一预留加工量，该预留加工量可使该杆头铸件10具有加工裕度，以便在后续步骤中进行加工形成一杆头成品10a。在本发明中，含预留加工量的杆头铸件10的总体积最好是等于后续锻造压缩量、锻造毛边切除量、表面加工去除量及该杆头成品10a最终体积的总和V杆头铸件＝V锻造压缩量+V锻造毛边切除量+V表面加工去除量+V杆头成品亦即，该杆头铸件10的预留加工量最好等于后续锻造压缩量、锻造毛边切除量、表面加工去除量的体积总和。再者，该预留加工量的体积最好增加于该杆头成品的打击面板的垂直方向。
V预留加工量＝V锻造压缩量+V锻造毛边切除量+V表面加工去除量请参照图1及图2所示，本发明高尔夫杆头的制造方法的第二步骤是将该杆头铸件10加热以提高延展性。为了使该杆头铸件10易于锻造成型及减少后续锻模20的损耗变形，本发明最好在锻造前将该杆头铸件10加热到750至1050℃的高温，以提高其延展性。
请参照图1、3及4所示，本发明高尔夫杆头的制造方法的第三步骤是利用具预定杆头成品10a规格的一锻模20锻压该杆头铸件10，以填实渣孔101并形成一杆头初胚10’。在该杆头铸件10加热至预定高温而具有足够延展性后，接着利用一锻模20锻压该杆头铸件10，本发明使用单组锻模20及单次锻压，但仍可依需求增加多次锻压步骤。在锻压时，其最好使锻压力保持在500至1000吨之间。该锻模20设有一模穴21，该模穴21具有预定杆头成品10a的尺寸规格。当该杆头铸件10放置于该模穴21内进行锻造时，该锻模20锻压该杆头铸件10的锻造压缩距离最好不大于1mm，及锻压体积压缩量必需控制以便等于上述预定值(V锻造压缩量)，如此即可使该杆头铸件10锻造成规格接近杆头成品10a的一杆头初胚10’，并同时藉由足够锻造压力填实该杆头初胚10’表面的渣孔101，以提高产品表面合格率。
再者，在锻造后，本发明可使该杆头初胚10’的表面层在0.3至0.5mm以内形成具流线特征的微结构组织，以提高该杆头初胚10’的表面机械性质，同时亦可使该表面层以下的基材保有铸造的良好韧性，因而能改善后续杆头成品10a的结构强度及承受击球应力能力。另外，由于本发明籍由铸造及锻压的复合制程以有效的填实杆头铸件10表面的渣孔101，因此即使制程使用铁锰铝合金等浇铸性质不佳而易生渣孔的铸材，亦不影响后续杆头成品10a的合格率，故相对扩大适用材料。
请参照图1、4及5所示，本发明高尔夫杆头的制造方法的第四步骤是在该杆头初胚10’脱模后，去除锻压产生的锻造毛边102。在上述高压锻造形成该杆头初胚10’时该杆头初胚10’通常在该锻模20的模穴21开口处向外形成一锻造毛边102。在该杆头初胚10’脱模及冷却定形后，该锻造毛边102的体积必需控制以便等于V锻造毛边切除量的预定值，如此当该杆头初胚10’切除该锻造毛边102时，将可使该杆头初胚10’的体积约略等于后续表面加工去除量及该杆头成品10a最终体积的总和(V表面加工去除量+V杆头成品)。
请参照图1及图6所示，本发明的高尔夫杆头的制造方法第五步骤是将该杆头初胚10进行表面加工，以制成一杆头成品10a。当本发明依经上述铸造、锻造步骤制得该杆头初胚10’后，本发明接着则可将该杆头初胚10’进行各种表面加工处理，以制得一杆头成品10a。该杆头成品10a至少包含一击球面11及一套颈12，该表面加工包含各式精密机械加工，例如在该套颈12形成一结合孔121、喷砂研磨、抛光、镜面处理、雾面处理、上漆、机械或激光雕刻、印刷图案标章、上保护漆、贴保护膜及对该套颈12调角等，藉此使该杆头成品10a具有较佳外观及一致规格。
如图1至图6所示，本发明先由铸造制成具预留加工量的杆头铸件10，再利用单次锻模锻压杆头铸件10，以便快速的加工制造杆头成品10a。由于本发明利用低成本且易量产的铸造制程置换耗时且价昂的数道锻压过程，因而确实能兼顾杆头成品10a的表面性质及结构强度、减少渣孔101、加速制程、降低制造成本及适于量产。
虽然本发明已以优选实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖之范畴。
权利要求
1.一种高尔夫杆头的制造方法，其包含利用铸造方式制成一杆头铸件，其具有一打击面板并预留加工量；利用至少一次锻压方式，使用具预定杆头成品规格的一锻模锻压该杆头铸件，以填实渣孔并形成一杆头初胚；在该杆头初胚脱模后，将该杆头初胚去除锻压产生的锻造毛边；及将该杆头初胚进行表面加工，以制成一杆头成品。
2.如权利要求1所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于所述具预留加工量的杆头铸件的总体积等于后续锻造压缩量、锻造毛边切除量、表面加工去除量及该杆头成品最终体积的总和。
3.如权利要求2所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于所述预留加工量的体积增加于该杆头成品的打击面板的垂直方向。
4.如权利要求3所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于所述预留加工量的体积于该杆头成品的打击面板的垂直方向距离增加不大于1mm。
5.如权利要求1所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于所述铸造方式利用脱蜡铸造方式制成该杆头铸件。
6.如权利要求1所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于在进行锻压前，将该杆头铸件加热以提高延展性。
7.如权利要求6所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于所述杆头铸件加热到750至1050℃之间。
8.如权利要求1所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于所述锻模的锻压力在500至1000吨之间。
9.如权利要求1所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于在进行锻压后，该杆头初胚的表面层在0.3至0.5mm以内形成具流线特征的微结构组织。
10.如权利要求1所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于使用铁锰铝合金铸造制成该杆头铸件。
11.如权利要求1所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于使用4130合金铸造制成该杆头铸件。
12.如权利要求1所述的高尔夫杆头的制造方法，其特征在于使用8620合金铸造制成该杆头铸件。
全文摘要
一种高尔夫杆头的制造方法，其包含步骤利用铸造方式制成具预留加工量的一杆头铸件；将该杆头铸件加热以提升延展性；利用具预定杆头成品规格的一锻模锻压该杆头铸件，以填实渣孔并形成一杆头初胚；在该杆头初胚脱模后，去除锻压产生的锻造毛边；及将该杆头初胚进行表面加工，以制成一杆头成品。籍由上述制造方法，从而克服了现有技术的缺陷，不但能兼顾杆头成品的表面性质及结构强度，且能更进一步加速制程、降低制造成本及适于大量生产。
文档编号A63B53/04GK1565680SQ03141050
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月9日 优先权日2003年6月9日
发明者蔡荣耀 申请人:楠盛股份有限公司