专利名称：纤维强化热可塑性复合材料球拍积层材的成型装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种球拍的制造装置，特别是是利用覆合式成型模制成纤维强化热可塑性村脂复合材料球拍积层材的成型装置。
纤维复合材料已渐取代合金金属材质，而成为运动器材的主要基成原料，主要是因纤维树脂复合材料密度小、比强度及比刚性大，避震性佳且可塑性大，可有较大的设计空间可以创造出最理想的运动器上，像各类球拍就是最明显的例子。纤维树脂复合材料所成型的球拍积类多，且每一种纤维树脂复合材料所成型的球拍种类多，且每一种纤维树脂复合材料具有不同的特性，而能针对各种运动器具的主要特性需求来选择纤维树脂复合材料的种类。
以往的纤维树脂复合材料的成型方法有射出成型法、编织带法、缠绕法及单向预浸材等，其中所述射出成型法适用的纤维树脂复合材料属于热可性树脂类，而所述编织带法、缠绕法及单向向预浸材所成型的纤维树脂复合材料则包括热可固性及热可塑性类的树脂。热可固性是指树脂复合材料加热至其硬化剂所需反应温度后就硬化定型的性质，而热可塑性纤维树脂材料于加热超过其熔点后就熔化，而冷却至低于熔点适当温度后就硬化，热可塑性树脂材料虽有可再利用的特性，但因成型时材料硬，致使加工困难度高，所以很少会使用热可塑性材料来制造球拍。而上述各成型方法所成型的纤维树脂复合材料的特性叙述如下射出成型法的加工速度快，而其特性因拘限于使用短纤维，所以整体的组织较差，强度刚性很难表现，且通常仅适用于热可塑性树脂。
编织带法的加工速度属中等，其特性虽可使用于长纤，但由于纤维编织具有格状的网目，使树脂在纤维上及网目内的分布情形不均匀，尤其对粘度较高的热可塑性树脂而言更为严重，使其物理性很难表现出高比强度及高比刚性。
缠绕法的加工速度也属中等，而其特性与编织带法相似，只比编织带法稍微好一些。
单方向预浸材的加速度较慢，其特性为具有良好的纤维分布及树脂分布，所以其产品能发挥高比强度及高比刚性的特性，广泛用于运动器材及航太复合材料中，但是热可塑性预浸板因材料硬，致使加工比较困难。
在现今大部分使用纤维补强热可固性树脂复合材料来制造球拍，而其中又以单方向预浸材所成型的热固性树脂复合材料为最多。利用热可塑性树脂复合材料成型球拍的有射出成型法、编织带法及缠绕法三种所成型的树脂复合材料为基材；至于单向预浸材所成型的热可塑性树脂复合材料为基材制造球拍者则还没有实现，因为其加工困难度高，但这一类热可塑性树脂复合材料的特性佳，所以还是有发展的前途。
本实用新型的主要目的在于提供一种纤维强化热可塑性复合材料球拍积层材的成型装置，以克服预浸材在积层时的技术瓶颈，而成型有高比强度，高比刚性的球拍积层材，且设计自由度更高。
本实用新型的特征在于将热可塑性预浸材所成型的积层材置于一个成型模的底座上，利用一个滚压装置的滚筒将积层材压覆于底座上成一个拍框形状，再利用成型模的覆合板将积层材压覆定位，并成型拍框的雏型，接著于所述拍框雏型覆接有连接桥及强化体，以增强拍框的结构强度，最后将拍框雏型经高温高压成型，使积层材、连接桥及强化体固接成一体，制成高特性的拍框成品。
本实用新型所提供的纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍积层材的成型装置包括有一个成型模及一个滚压装置，而所述成型模是由一个底座及两覆合板所组成，底座的顶面设有配合拍框形状的型体板，所述滚压装置则由一个活动支架底端锁接两延伸杆，再于所述延伸杆的末端锁接有一个滚筒，所述滚筒恰可延伸于所述成型模的底座处。将热可塑性预浸材卷绕制成的积层材置于所述成型模的底座上，恰位于所述型体板的顶侧边，再移动所述滚压装置，使所述滚筒将所述积层材下压，并顺着所述型体板的侧面移动，而积层材弯折成拍框的雏形；接着移动所述成型模的两覆合板，使其与所述底座盖合，并将所述积层材压覆定位成型，取出后就是一个拍框雏型；再于所述拍框雏型的两肩部间组接一个连接桥，并于肩部及颈部套接有强化体；再将所述组接有连接桥及强化体的拍框雏型置于模具中经高温高压，适当时间冷却后取出，制成一个高特性的热可塑性复合材料的拍框成品。
上述的拍框成品再经抛光、研磨、穿线……等加工，就是一个特性佳、外形亮丽的球拍，而本实用新型所制成的球拍具有相当大的设计空间，且成型流程可轻易达成自动化、一贯化，具有产业利用价值的高度实用性。
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型进行详细说明，附图中
图1 所示是本实用新型较佳实施例成型装置的组合图。
图2 所示是本实用新型较佳实施例积层材入模动作示意图。
图3 在所示是本实用新型较佳实施例成型装置的压覆动作示意图。
图4 所示是本实用新型较佳实施例连接桥及强化体的分解立体图。
图5 所示是本实用新型较佳实施例拍框肩部的组合剖面图。
图6 所示是本实用新型较佳实施例拍框成品的组合图。
本实用新型的纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍积层材的成型装置，其较佳实施例请参阅
图1所示，其包括成型模10及滚压装置20，其相关位置及构造特征如下所述成型模10是由一个底座11及两覆合板12、13所组成，所述底座11为适当面积的板状体，平置于工作台上，顶面凸设有配合拍框形状的型体板111，所述两覆合板12、13位于所述底座11的顶面，内侧为配合型体板111外形的压合面121、131，两覆合板12、13借助压力缸14的带动而可由左右两侧分开或闭合。
所述滚压装置20则由一个活动支架21、两延伸杆22及两滚筒23所组成，所述活动支架21位于所述成型模10顶端适当距离处，两侧各延伸设有支杆211，可顺着所述成型模10的正面前后来回移动，所述延伸杆22锁接于所述支杆111的底端，设有一个具有适当长度圆筒部221。圆筒部221的内部设有一个压缩弹簧222，压缩弹簧222的外端延伸有分叉的杆部223，所述滚筒23则枢接于所述延伸杆22的杆部223末端，内部设有轴承231，使所述滚筒23可以转动，且所述滚筒23可延伸于所述成型模10的型体板111侧面处。
经由上述的构造组合后，本实施例成型的流程是先将热可塑性预浸材卷绕制成的积层材30置于所述成型模10的底座11上，位于所述型体板111的顶侧边，请配合参阅图2所示，再移动所述滚压装置20，使所述滚筒23下压所述积层材30，并顺着所述型体板111的侧面移动，而将积层材30弯折贴合于所述型体板111的侧面成一拍框的雏形。
请配合参阅图3所示，接着移动所述成型模10的两覆合板12、13，使其与所述底座11盖合，并将所述积层材30压覆定位成型，取出后就是一个拍框雏型40。再于所述拍框雏型40的两肩部41间组接一个连接桥51，并于肩部41及颈部42套接强化体52、53。请配合参阅图4所示，所述连接桥51是由上下两板体所组成，借助支撑部511而嵌接于拍框雏型40的肩部41，而中间为具适当弧度的连接部512，与拍框配合成为一个完整的椭圆。所述强化体52、53分别套接于拍框雏型40的肩部41及颈部42，也是由上下两盖体覆盖拍框雏型40而成，请配合参阅图5所示，所述肩部强化体52覆盖于所述连接桥51的支撑部511外端，而所述颈部强化体53并将拍框雏型40的两柄部43并合成一个拍柄部。最后，将所述组接有连接桥51及强化体52、53的拍框雏40置于模具中经高温高压，适当时间冷却后取出，请配合参阅图6所示，制成一个高特性的热可塑性复合材料的拍框成品。
上述的拍框成品再经抛光、研磨、穿线……等加工，就是一个特性佳、外形亮丽的球拍，而本实用新型所制成的球拍因使用热可塑性预浸材为材料，热可塑性预浸材本身具有极优异的特性，且将预浸材依不同的纤维方向叠成不同的积层材，具有不同的特性，所以具有高度的设计灵活性，而本实用新型克服了热可塑性预浸材成型的技术瓶颈，所以可制成高比强度、高比刚性的理想球拍，再加上具有相当大的设计空间，可顺应各种不同类型的球员而设计制造出各种高特性的球拍。此外，本实用新型成型的步骤流程可轻易达成自动化、一贯化，所以据有高度的产业利用价值。
综上所述，本实用新型的纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍的成型装置是利用单方向预浸材所卷绕成的积层材为拍框的基材，配合一贯化的成型装置，使入模、压合、强化及成型等步骤以自动化一贯完成，制成具高比强度、高比刚性的球拍拍框，可使预浸材的特性得以完全发挥于所制造成的球拍中，且设计自由度更是远超远其他材料。
权利要求1.一种纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍积层材的成型装置，其特征在于一成型模，由一个底座及两覆合板所组成，所述底座是板状体，顶面凸设有配合拍框形状的型体板，所述两覆合板位于所述底座的顶面且可由左右两侧分开或闭合，内侧为配合型体板外形的压合面一滚压装置，由一个活动支架、两延伸杆及两滚筒所组成，所述活动支架位于所述成型模顶端，而且可顺着所述成型模的正面前后来回移动，所述延伸杆锁接于所述支架的底端，具有伸缩性，所述滚筒则枢接于所述延伸杆的末端，且所述滚筒延伸于所述成型模的型体板侧面处。
2.依权利要求1所述的纤维强化热可塑性树脂复合材料球拍积层材的成型装置，其特征在于所述延伸杆内部组设有使滚筒顺着成型模的型板体侧面伸缩移动的压缩弹簧。
专利摘要本实用新型是一种纤维化热可塑性树脂复合材料球拍积层材的成型装置，包括可将已制成的复合材料积层材放置于其底座的成型模，将所述积层材压覆于所述底座的型体板侧面的滚压装置的滚筒，以及覆盖于所述底上的成型模将所述积层材压合定位的覆合板。成型后的拍框的雏形的两肩部间组接一个连接桥，并于肩部及颈部套接有强化体。
文档编号A63B49/10GK2200463SQ94210429
公开日1995年6月14日 申请日期1994年4月26日 优先权日1994年4月26日
发明者罗光男 申请人:罗光男