高尔夫球杆杆头制造技术

本公开涉及高尔夫球杆杆头。铸造杯可以包括高尔夫球杆杆头的前部部分，包括插鞘、面部部分以及冠部的前部部分、底部的前部部分、跟部的前部部分和趾部的前部部分。后环可以与铸造杯单独地形成，并且联接到铸造杯的跟部部分和趾部部分，以形成金属球杆杆头主体，使得球杆杆头主体界定中空内部区域、冠部开口和底部开口。铸造杯和后环可以由钛合金铸造。然后，复合材料的冠部插入件和底部插入件可以联接到冠部开口和底部开口。铸造杯的面部部分可以具有理想地复杂的几何形状。铸造杯的面部部分的后表面可以在后环被附接之前进行修改。后表面可以在后环被附接之前进行修改。后表面可以在后环被附接之前进行修改。

【技术实现步骤摘要】
高尔夫球杆杆头
[0001]本申请是申请日为2019年10月16日，申请号为201921732286.7，技术名称为“高尔夫球杆杆头”的申请的分案申请。


[0002]本公开涉及具有铸造部件的高尔夫球杆杆头和用于制造这样的高尔夫球杆杆头的相关方法。

技术介绍

[0003]随着高尔夫球的日益普及和竞争性，目前正在花费大量的努力和资源来改进高尔夫球杆。许多最近的改进活动已经涉及使用新的且越来越复杂的材料与先进的球杆杆头工程学配合的组合。例如，现代的“木杆类”高尔夫球杆(例如，“发球杆(drivers)”、“球道用木杆”、“铁木杆(rescues)”和“多用途球杆或混合型球杆”)，由于其复杂的杆身和非木质的球杆杆头，与多年前使用的“木质”发球杆、低杆面倾角长铁杆(low
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loft long
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irons)和较高编号的球道用木杆没有什么相似之处。这些现代木杆类球杆通常被称为“金属木杆”或简单地称为“木杆”。
[0004]目前用坚固、轻质的金属和其他材料制作金属木杆球杆杆头的能力已经允许球杆杆头被制成中空的。高强度和高断裂韧度的材料的使用也已经允许球杆杆头壁被制得更薄，与早期球杆杆头相比，这降低了总的重量并且允许球杆杆头尺寸的增大，而没有由于增加的重量造成的挥杆速度损失(swing speed penalty)。较大的球杆杆头倾向于具有较大的面板面积，并且还可以制造成具有高的球杆杆头惯性，从而使球杆杆头比较小的球杆杆头更具“容错性(forgiving)”。诸如最佳撞击位置(也称为“甜蜜点”)的尺寸等特性通过许多变量确定，包括面板的形状、轮廓、尺寸和厚度以及球杆杆头的重心(CG)的位置。
[0005]示例性的金属木杆高尔夫球杆通常包括具有下端部的杆身，球杆杆头被附接到该下端部。这些球杆杆头的大多数现代版本至少部分地由轻质但坚固的金属诸如钛合金制造。在一些情况下，球杆杆头包括面板(在本文中与术语“面部”或“面部插入件”或“击球板(striking plate)”或“击球板(strike plate)”可互换地使用)被稍后附接到的主体，而在其他情况下，主体和面板作为整体结构被铸造在一起，使得面板不必被稍后附接到主体。面板界定实际上接触高尔夫球的前表面或击球面。
[0006]将金属木杆球杆杆头的总质量视为球杆杆头的质量预算(mass budget)，质量预算中的至少一些必须专用于为球杆杆头提供足够的强度和结构支撑。这被称为“结构”质量。预算中剩余的任何质量被称为“自由裁量”质量或“性能”质量(“discretionary”or“performance”mass)，其可以被分布在金属木杆球杆杆头内以解决例如性能问题。因此，减小金属木杆球杆杆头的结构质量而不损害强度和结构支撑的能力提供增大自由裁量质量的潜力，从而改进球杆性能。
[0007]减小球杆杆头的总质量的一个机会是通过减小面板的厚度降低面板的质量；然而，鉴于面部吸收球的初始撞击并且从而对其物理性质和机械性质具有相当严格的要求，
这样做的机会是具有一定局限性的。考虑到钛和钛合金的轻质和高强度，球杆制造商已经使用它们用于面板制造以及整个球杆杆头制造。通常对于球杆杆头，考虑到其相对复杂的3D结构，铸造工艺已经被用于其制造。许多这样的面板通过熔模铸造工艺来制造，其中合适的金属熔体被铸造到由失蜡工艺形成的预热陶瓷熔模模具(investment mold)中。熔模铸造也已经被用于制备面板，该面板或者作为与球杆杆头主体的其余部分一起铸造的整体结构，或者作为单独地形成的面板，该单独地形成的面板然后通常通过焊接附接到球杆杆头主体的前部。尽管广泛地使用，但这种反应性材料的复杂成形部件的熔模铸造的特征可能是相对高的成本和低的产量。低铸造产量可归因于几个因素，包括表面缺陷或表面连接的空隙类型缺陷和/或某些模具腔区域、特别是窄(thin)模具腔区域的填充不足，以及相关联的内部空隙、收缩和类似缺陷。
[0008]为了进一步调和熔模铸造面板的缺陷，球杆杆头制造商还经常将曲率引入球杆的面部中，以帮助补偿击中(shots hit)除重心之外的位置处造成的方向问题。因此，除了平面的面板，制造商可能希望形成具有跟部到趾部凸曲率(称为“鼓起(bulge)”)和冠部到底部凸曲率(称为“隆起(roll)”)两者的面部。此外，制造商还可以引入跨过(across)面板可变的面部厚度轮廓。改变面板的厚度可以增大通常被称为高尔夫球杆杆头的甜蜜点的球杆杆头COR区的尺寸，当用高尔夫球杆杆头击打高尔夫球时，这允许面板的较大区域一致地递送高的高尔夫球速度和击球容错性。而且，改变面板的厚度可以有利于减小面部区域的重量，以用于重新分配到球杆杆头的另外的区域。
[0009]为了弥补熔模铸造这些更复杂的面板结构的缺陷，制造商已经转向形成面板的可选择的方法，包括从轧制的钛片材激光切割面板形状，然后是随后锻造以赋予任何所需鼓起和隆起，随后在车床上进行机加工步骤以引入任何所需面部厚度轮廓。这些步骤的缺点包括以下事实：需要三个单独的形成步骤，并且在车床上形成可变厚度轮廓的机加工工艺不仅是浪费的，而且还由于车床的圆形运动(circular motion)将轮廓限制为圆形形状区域。
[0010]因此，非常期望的是，允许具有足够的物理性质的球杆杆头面板厚度减小，以在球杆杆头中产生更多可用的自由裁量重量。还期望的是，面板除了呈现出具有任何形状——圆形、椭圆形、不对称或其他形状——的任何可变厚度轮廓之外，还能够呈现出任何所需鼓起曲率和隆起曲率。还期望可以采用用于制造这种面板的简化工艺，该简化工艺将产生具有所需的厚度和物理强度性质的面板，该工艺还将产生具有任何所需鼓起和隆起以及可变厚度轮廓同时需要最少的加工步骤并且最小化该工艺中产生的任何废物的面板。还期望的是，球杆杆头主体和面部可以作为单个整体主体而不是必须稍后被附接在一起的两个件由相同的材料被同时地铸造。还期望的是，铸造面板不需要化学蚀刻(chemical etching)来除去或减小α壳(alpha case)的厚度，从而为面板提供足够的耐久性性质。

技术实现思路

[0011]本文公开的一些高尔夫球杆杆头主体可以由9
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1钛铸造，其中面板连同冠部(crown)、底部、裙部和插鞘一起铸造为主体的整体部件。由于9
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1钛材料，面板和主体的其他部分从模具中获取较少的氧(oxygen)，并且可以具有减小的α壳厚度，导致较大的延展性和耐久性。这可以消除在铸造之后使用氢氟酸或其他危险的化学蚀刻剂减小α壳厚度的
需求。铸造方法可以包括将铸造模具预热到低于正常温度和/或涂覆模具的内表面，以进一步减少铸造期间从模具转移到9
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1钛的氧的量。
[0012]在一些实施方案中，木杆类高尔夫球杆杆头主体包括冠部、底部、裙部、面板和插鞘；主体界定中空内部区域；主体大体上完全由9
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1钛铸造；并且主体被铸造为单个整体铸件，其中面板与冠部、底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高尔夫球杆杆头，其特征在于，包括：杯，所述杯具有单个整体主体，所述杯由钛合金制造，并且包括前开口、所述高尔夫球杆杆头的冠部的仅前部部分、所述高尔夫球杆杆头的底部的仅前部部分、所述高尔夫球杆杆头的趾部的仅前部部分、所述高尔夫球杆杆头的跟部的仅前部部分和插鞘；面部，所述面部附接到所述杯的所述前开口且界定所述高尔夫球杆杆头的面部部分；环，所述环附接到所述杯并且界定所述高尔夫球杆杆头的后部部分的最外面的周界；以及冠部插入件，所述冠部插入件由复合材料制造并且附接到所述环和由所述杯界定的所述高尔夫球杆杆头的所述冠部的所述前部部分。2.根据权利要求1所述的高尔夫球杆杆头，其中，所述环由不同于所述杯的所述钛合金的材料制造。3.根据权利要求1所述的高尔夫球杆杆头，其中，所述杯还包括凸缘，所述凸缘形成在由所述杯界定的所述高尔夫球杆杆头的所述冠部的所述前部部分中；并且所述冠部插入件被接纳在所述凸缘上，使得所述凸缘被定位在所述冠部插入件内部。4.根据权利要求1所述的高尔夫球杆杆头，其中，所述高尔夫球杆杆头还包括底部插入件，所述底部插入件由复合材料制造并且附接到所述环和由所述杯界定的所述高尔夫球杆杆头的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：泰勒梅高尔夫有限公司，
类型：新型
国别省市：