专利名称：高尔夫球杆头构件及制作此杆头构件的冲压机台与方法
技术领域：
本发明涉及一种高尔夫球杆头的加工机台与加工方法，且特别涉及一种用以制作高尔夫球杆头之杆头构件的冲压机台及方法。
背景技术：
现今社会运动风气普及，高尔夫球运动早已成为大众所喜爱的运动之一，且参与高尔夫球运动的人口数也快速地增加。其中，高尔夫球杆因场地之地形及用途不同，而可区分为木杆(wood club)、铁杆(iron club)与推杆(putter club)等多种不同形式之球杆。木杆的杆头主要是由本体与一或多个杆头构件(head component)所构成，其中本体上具有开口，而杆头构件设置于开口处。杆头构件可作为打击面板(striking plate)、上盖(crown)、底板(sole)或其它部位，且通过不同材质之杆头构件与框架的搭配设计，可以调整高尔夫球杆头的打击效果。
一般而言，公知制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法通常是通过冲压机台对工件进行多次的冲压，以形成形状大小适中的杆头构件。请参照图1，其表示公知制作高尔夫球杆头之杆头构件的流程。首先，进行下料的动作(步骤S110)，将工件置入模具内，并且对工件进行第一道冲压动作(步骤S120)。其中，为了使冲压后的工件与模具易于分离，通常会在冲压前于工件与模具之间涂覆离型剂。因此，在完成第一道冲压动作之后，需进行离型剂的清洗(步骤S130)。
值得注意的是，公知用以加工的工件通常是处于常温的状态下，若仅通过上述一道冲压步骤并无法使工件直接成型至所需的形状，因此须重复进行多道的冲压步骤。因此，请再参照图1，在完成步骤S130的离型剂清洗之后，会再对半成品进行第二道冲压动作(步骤S140)以及第二次的离型剂清洗(步骤S150)，最后才会进行质量检测与入库的动作(步骤S160)。然而，公知的此种杆头构件的制作方法却存在以下缺点，包括(1)需以相当大的力量对工件进行冲压，容易在工件上产生残留应力，且模具的寿命较短；(2)需进行多次的冲压动作，耗费大量的制作工时与成本；(3)经过多次的冲压动作会产生大量的余料，造成材料的浪费。上述这些因素皆可能造成产品可靠性以及生产效率的低下。
另外，公知技术亦提出其它加工方式，例如锻造，来制作制造高尔夫球杆头之杆头构件。更详细地说，其例如是先将工件置入加热炉中预热，同时可利用高周波加热器持续对锻造模具进行加热，使锻造模具的温度达到近似工件之预热温度的工作温度，以减小后续锻造时所需施加的加工力道。然后，将预热后的工件从加热炉中取出，并置入锻造模具中，利用锻造模具对工件进行加工成型。然而，在公知此种方法中，由于是对工件与锻造模具分别加热，因此将工件从加热炉中取出并置入锻造模具时，会造成工件的热散失大，并无法使得模具与工件维持理想的工作温度。此外，锻造过程中仍须对工件进行多次的敲击，因此仍会在工件上产生残留应力，影响产品的可靠性。
发明内容
本发明之目的是制作一种制作容易且具有高可靠性的高尔夫球杆头之杆头构件。
本发明之另一目的是提供一种制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法，以改善高尔夫球杆头之杆头构件加工后之应力残留的问题。
本发明之另一目的是提供一种制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法，其可减少冲压次数，以缩短制作工时与降低成本。
本发明的又一目的是提供一种可应用上述之制作方法的冲压机台。
为达上述或是其它目的，本发明提出一种适于制作高尔夫球杆头之杆头构件的冲压机台，此冲压机台包括加热器以及冲压模具。其中，加热器具有密闭的加热室，而冲压模具配置于加热室中，且冲压模具用以在加热室内对工件进行冲压，以形成高尔夫球杆头之杆头构件。
在本发明之一实施例中，上述之冲压模具包括基座以及冲头，其中基座具有置料区，且置料区是用以放置工件。此外，冲头正对置料区，且冲头用以对工件进行冲压。
在本发明之一实施例中，上述之加热器包括电气式加热器。
在本发明之一实施例中，上述之冲压模具之材质包括镍基合金(Nickel-base Alloy)。
本发明另提出一种制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法，包括下列之步骤首先，提供工件与冲压模具；然后，将工件与冲压模具置于相同之加热环境下，使工件与冲压模具之温度变化至同一温度；最后，在此加热环境下，通过冲压模具对工件进行冲压，以形成高尔夫球杆头之杆头构件。
在本发明之一实施例中，上述使工件及冲压模具之温度变化至同一温度的方法例如是将工件以及冲压模具置入密闭的加热室中。
在本发明之一实施例中，加热室例如是维持恒温。
在本发明之一实施例中，工件及冲压模具例如是被加热至700℃～900℃的温度。
在本发明之一实施例中，在对工件进行冲压之后，还包括移除对工件冲压之后所形成的余料。
在本发明之一实施例中，例如是选用镍基合金作为冲压模具的材质。
本发明再提出一种利用上述方法制作而成的高尔夫球杆头之杆头构件。
在本发明之一实施例中，上述之杆头构件的材质例如是钛合金。
本发明用以制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法主要是将冲压模具与工件置于同一加热环境中，并加热至同一温度后，再利用冲压模具对工件进行冲压，以制作出高尔夫球杆头之杆头构件。其中，由于模具与工件是在相同的温度下进行冲压，因此可减少杆头构件上可能残留之应力，并有助于减少冲压道次，提高生产效率。此外，为了配合此方法，本发明还提出一种冲压机台，而通过上述之冲压机台与制作方法所形成之杆头构件将相对具有较高之可靠性，无加工应力残留，且造型稳定。
为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为公知制作高尔夫球杆头之杆头构件的流程图。
图2为本发明之一种制作高尔夫球杆头之杆头构件的流程图。
图3为配合本发明之方法而提出之冲压机台的剖面示意图。
图4为利用本发明之方法与冲压机台所制作的高尔夫球杆头之杆头构件的示意图。
主要元件标记说明100冲压机台110模具112基座112a置料区120加热器122加热室200杆头构件具体实施方式
本发明提出一种高尔夫球杆头之杆头构件及制作此杆头构件的冲压机台与方法。其中，通过此方法及此冲压机台所制成的杆头构件可以作为高尔夫球杆头的打击面板、上盖、下板或其它部位的板件。
图2为本发明之一种制作高尔夫球杆头之杆头构件的流程图。请参照图2，首先，提供工件以及冲压模具(步骤S210)，并且将工件与冲压模具置于相同之加热环境下，使工件与冲压模具之温度变化至同一温度(步骤S220)。其中，由于工件与冲压模具是在同一环境中被加热，因此可以改善公知之工件热散失的问题。在本实施例中，此加热环境例如是密闭的加热室，而冲压模具位于加热室内，因此将工件置于冲压模具上之后，会被加热至所需的工作温度。举例而言，本实施例用以制作杆头构件的工件，其材质例如是钛合金，其良好的工作温度应是介于摄氏700～900度，因此可使加热室应处于摄氏700～900度的恒温状态，且为配合加热时的高温，冲压模具的材质例如是镍基合金。
之后，在上述之加热环境下，通过冲压模具对工件进行冲压，以形成高尔夫球杆头之杆头构件(步骤S230)。在形成杆头构件之后，还包括移除冲压所形成的余料。值得注意的是，由于工件与冲压模具是被保持在相同的温度之下，因此通过冲压模具对工件进行冲压时，杆头构件上并不会有加工应力的残留。如此，通过此方法所制作出来的杆头构件不但与公知技术相比具有较好的可靠性，还具有形状稳定不易回弹之优点。
为了配合上述之方法，本发明还提出了一种冲压机台。图3为配合上述方法而提出的一种冲压机台的剖面示意图。请参照图3，冲压机台100主要包括加热器120以及冲压模具110。其中，加热器120可以提供密闭的加热室122，而此加热室122即是上述方法中所提及的加热环境。本实施例之加热器120例如是电器式加热器，但并不以此为限。
请继续参照图3，冲压模具110配置于加热室122中，其用以在加热室122内对工件进行冲压，以形成高尔夫球杆头之杆头构件200(表示于图4)。冲压模具110包括基座112以及冲头114，其中基座112具有置料区112a，且置料区112a用以放置工件。另外，冲头114位于基座112的上方，并正对置料区112a，而此冲头114适于对工件进行冲压。
在将工件置入置料区112a后，工件与冲压模具110会在加热室122中被加热至相同的温度。由于本实施例之工件的材质例如是钛合金，而钛合金的良好塑性变形温度是介于摄氏700度～900度，因此本实施例之加热室122的温度需维持在摄氏700度～900度的理想工作温度。
在通过冲压模具110对工件进行冲压时，为了要配合工件的良好塑性变形温度，并且能够对工件进行冲压，因此冲压模具110的材质需选用具有绝对高温强度之金属。举例而言，镍基合金在常温之下之热处理硬度为HRC36，而将镍基合金加热至摄氏900度时，其热处理硬度仍有HRC30，因此镍基合金是一种良好的冲压模具110之材质选择。
图4为利用上述之方法及冲压机台制作出来的杆头构件。请参照图4，由于冲压模具110是在与工件相同温度的情况下对工件进行冲压，因此所制作出来的杆头构件200并无加工应力残留，不但不易发生形状回弹，具有造型稳定之优点，还与公知之杆头构件相比具有较高之可靠性。
特别的是，由于冲压模具110与工件是处于摄氏700度～900度的高温环境中，因此当冲压模具110对工件进行冲压时，冲压模具110仅需对工件施以比公知之制作方法小的力，其例如是5吨的力，便能将工件冲压成高尔夫球杆头之杆头构件200。因此，使用本发明之方法及冲压机台100来制作高尔夫球杆头之杆头构件200，杆头构件200更容易成型。
此外，冲压模具110仅对工件进行一次冲压便形成杆头构件200，比公知技术之冲压道次少，因此可以节省制作工时及成本，且冲压模具110也较不易损坏。另外，冲压道次少，余料的产生也较少，因此可以节省工件之材料及制作成本。
综上所述，本发明之高尔夫球杆头之杆头构件及制作此杆头构件的冲压机台与方法具有下列之优点一、将冲压模具及工件置于同一加热环境中预热，因此可以改善公知方法中工件热散失的问题。
二、冲压模具及工件处于同一高温环境中进行冲压，冲压模具所需施予工件的冲压力量比公知技术小，杆头构件较容易成型。
三、冲压模具仅对工件进行一次冲压即可形成杆头构件，比公知技术之冲压次数少，可节省制作工时及成本。此外，由于仅进行一次冲压，因此可避免公知技术多次冲压而产生多次余料，可以节省材料。
四、杆头构件无加工应力残留，且不易发生形状回弹的现象，造型稳定且具有良好的可靠性。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种冲压机台，适于制作高尔夫球杆头所使用之杆头构件，其特征是该冲压机台包括加热器，具有密闭的加热室；以及冲压模具，配置于该加热室中，用以在该加热室内对工件进行冲压，以形成该杆头构件。
2.根据权利要求1所述之冲压机台，其特征是该冲压模具包括基座，具有置料区，用以放置该工件；以及冲头，正对该置料区，以对该工件进行冲压。
3.根据权利要求1所述之冲压机台，其特征是该加热器包括电气式加热器。
4.根据权利要求1所述之冲压机台，其特征是该冲压模具之材质包括镍基合金。
5.一种制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法，其特征是包括提供工件与冲压模具；将该工件与该冲压模具置于相同之加热环境下，使该工件与该冲压模具之温度变化至同一温度；以及在该加热环境下，通过该冲压模具对该工件进行冲压，以形成该杆头构件。
6.根据权利要求5所述之制作高尔夫球杆头构件的方法，其特征是使该工件及该冲压模具之温度变化至同一温度的方法包括将该工件以及该冲压模具置入密闭的加热室中。
7.根据权利要求6所述之制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法，其特征是该加热室维持恒温。
8.根据权利要求5所述之制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法，其特征是该温度介于700℃～900℃。
9.根据权利要求5所述之制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法，其特征是对该工件进行冲压之后，还包括移除冲压所形成之余料。
10.根据权利要求5所述之制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法，其特征是选用镍基合金作为该冲压模具的材质。
11.一种通过权利要求5所述之方法所制成的高尔夫球杆头之杆头构件。
12.根据权利要求11所述之高尔夫球杆头之杆头构件，其特征是其材质包括钛合金。
全文摘要
一种制作高尔夫球杆头之杆头构件的方法，包括下列步骤。首先，提供工件与冲压模具。然后，将工件与冲压模具置于相同之加热环境下，使工件与冲压模具之温度变化至同一温度。最后，在此加热环境下，通过冲压模具对工件进行冲压，以形成高尔夫球杆头之杆头构件。此外，本发明亦提出可制作此杆头构件的冲压机台，而通过上述方法及冲压机台所形成的杆头构件具有造型稳定、无加工应力残留之优点。
文档编号B30B15/02GK101032871SQ20061005681
公开日2007年9月12日 申请日期2006年3月7日 优先权日2006年3月7日
发明者陈志勋 申请人:复盛股份有限公司