一种具有自动加力并可调节重心点的台球杆的制作方法
阅读说明：本技术 一种具有自动加力并可调节重心点的台球杆的制作方法 (Method for manufacturing billiard cue with automatic stress application and adjustable gravity center point ) 是由 王梦勋 白明庆 范凯文 林琳 马铭利 杨子剑 邓晓敏 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：一种具有自动加力并可调节重心点的台球杆的制作方法,属于体育器材技术领域。所述方法包括以下步骤：皮头制作；前肢件成型及表面处理；永磁铁滑块组件制作；后把件成型及表面处理；后堵头组件制作；台球杆总装。本发明制作的台球杆在长短、同轴性以及重量、重心点的精确度有极大的控制并且可以长期保持,可以标准化、大批量、低成本的生产系列化台球杆。快速更换皮头可以给用户节约时间成本和价格成本,避免传统更换皮头对杆体的造成伤害。航空泡沫的应用,使得台球杆的硬度、弹性、传力、同轴性偏移这些性能点进行有效的兼顾。永磁铁滑块组件的加入尤其对冲杆等大力击球效果明显,减少用户长期击球的疲劳程度。(A method for manufacturing a cue with automatic stress application and adjustable gravity center point belongs to the technical field of sports equipment. The method comprises the following steps: manufacturing the leather head; forming and surface treating a front limb; manufacturing a permanent magnet sliding block assembly; then molding and surface treating the workpiece; manufacturing a rear plug assembly; and (4) assembling the billiard cue. The billiard cue manufactured by the invention has great control on length, coaxiality, weight and accuracy of a gravity center point, can be kept for a long time, and can be used for producing series billiard cues in a standardized, large-batch and low-cost manner. The quick replacement leather head can give user save time cost and price cost, avoids the tradition to change the leather head to the injury that causes of the body of rod. The application of the aviation foam enables the hardness, elasticity, force transmission and coaxiality deviation of the cue to be effectively considered. The permanent magnet sliding block component has obvious effect on hitting balls with large force such as a plunger and the like, and reduces the fatigue degree of long-term hitting balls of a user.)
技术领域
本发明属于体育器材技术领域，具体涉及一种具有自动加力并可调节重心点的台球杆的制作方法。
背景技术
台球运动是一种将智力与技巧有机结合在一起的体育运动。台球杆的作用是瞄准、击打母球，使母球移动后撞击既定的目标球。台球杆结构分杆身、皮头和后堵头。其中：杆身较粗一端为后把，较最细的一端为前肢，前肢长度占杆身总长度3/4的比例居多。
现有的台球杆存在以下的不足之处：
一、现有的台球杆多为木质材料，一则其正品率低，二则影响击球效果。木头结构很容易受天气变化、空气湿度、放置位置等外界条件发生腐蚀破坏，产生裂缝；木质球杆纹路不具单向性，密度分布不均匀，以及软硬度无法调整等等因素，以致于降低了使用者的击球精准度与稳定度。
二、现有的台球杆多数不能够调节重量，有的台球杆虽然设有调重结构，但大多数结构复杂，使用不便，而且还存在着同轴性较差和使用过程中噪音大等缺陷。
三、部分有中空设计的球杆在杆膛部分充填玻璃钢、聚乙烯等非结构材料，在进行非动能吸收上，减震效果不好。
四、现有的球杆前肢结构重量重且硬度也不强，造成球杆损坏、削弱传导力，硬度高的球杆减少前肢变形。球杆需要硬度强的前肢结构和传导力好的后把相结构配合。
发明内容
本发明的目的在于为解决现有技术存在的上述问题，提供一种具有自动加力并可调节重心点的台球杆的制作方法。
本发明实现上述目的，采取的技术方案是：
一种具有自动加力并可调节重心点的台球杆的制作方法，所述方法中涉及到的所有尺寸均以基数为基准并在正负25％范围内调整；所述方法包括以下步骤：
步骤一：皮头制作；先预制一个T型金属凸件，所述T型金属凸件一端为金属圆盘，另一端为外螺纹柱，在所述金属圆盘盘面上粘贴多层皮子，等待3-6h后将多层皮子周围修正整齐制成皮头，并打磨皮头顶面至所需形状；
步骤二：前肢件成型及表面处理；先预制一个长为1015mm、一端外圆直径为7mm、另一端外圆直径为27mm的同轴圆锥体航空泡沫，再预制一大一小两个T型金属凹件，所述两个T型金属凹件的一端均为平台、另一端均为内螺纹柱；将小T型金属凹件的内螺纹柱的外端面与航空泡沫的细端相对连接，将大T型金属凹件的内螺纹柱的外端面与航空泡沫的粗端相连接，从而制成一个同轴圆锥体，将宽度等于所述圆锥体长度的碳纤维单向带预浸布卷制在圆锥体上，直至圆锥体小头端直径达到10mm、大头端直径达到30mm后，再在圆锥体上卷制一层碳纤维织物预浸料制成前肢件，织物纤维丝束在3K以上；把前肢件放入耐高温薄膜袋内，用真空嘴抽负压至0.5-1.5MPa，将卷制的碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料压实，将前肢件放入真空热压罐内加温至90-180℃，加压至0.5-10MPa，卷制的碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料经过60-300min固化成型；待真空热压罐内温度降至40-60℃后取出前肢件，去除前肢件上的耐高温薄膜袋，取出前肢件，并对前肢件进行光洁度处理，使其光洁度达到Ra0.05以上；
步骤三：永磁铁滑块组件制作；先制作一个非磁性金属圆柱体，所述非磁性金属圆柱体中心沿轴向设有圆柱空腔，在所述圆柱空腔内的一端安装永磁铁作为堵头一，所述堵头一的N极朝向圆柱空腔内，圆柱空腔另一端安装磁性金属作为堵头二，圆柱空腔内装有一个磁性金属同轴圆柱体，所述磁性金属同轴圆柱体两端各安装一个永磁体，与堵头一相邻的永磁体的N极与堵头一的N极相对应，与堵头一相背离的另一个永磁体的N极与磁性金属同轴圆柱体相邻设置；
步骤四：后把件成型及表面处理；先预制一个金属件，所述金属件中部是一个圆形盘，所述圆形盘一侧中部延伸出一同心螺纹销，圆形盘另一侧中部延伸出一同心圆柱端头；后把件成型工装14是一个金属圆杆，把后把件成型工装一端与金属件的同心圆柱端头外端固定连接形成一个金属圆柱体，将宽度等于金属圆柱体长度的碳纤维单向带预浸布卷制在金属圆柱体上，直至后把件成型工装直径达到30mm后，再在后把件成型工装上卷制一层碳纤维织物预浸料，织物纤维丝束在3K以上；把后把件成型工装放入耐高温薄膜袋中，用真空嘴抽负压至0.5-1.5MPa，将卷制的碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料压实，把后把件成型工装放入真空热压罐内加温至90-180℃，加压至0.5-10MPa，卷制的碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料经过60-300min固化成型；待真空热压罐内温度降至40-60℃后取出后把件件成型工装，去除后把件成型工装上的耐高温薄膜袋，并从后端取出后把件成型工装，从而得到后把件，并对后把件外表面进行光洁度处理，使其光洁度达到Ra0.05以上；
步骤五：后堵头组件制作；后堵头的材质选用弹性材料制作，后堵头一侧形状为半圆体16，另一侧为空心管，在后堵头的空心管内腔中放入不同重量的负重块，进而改变台球杆的重心点，或者在后堵头的空心管内腔中放置永磁片，所述永磁片的S极朝向永磁铁滑块组件，这样永磁铁滑块组件内的磁性金属同轴圆柱体两端都受到同极相排斥的磁力，使得磁性金属同轴圆柱体在腔体内依靠惯性平滑移动；
步骤六：台球杆总装；将小T型金属凹件的内螺纹柱的内螺纹孔与T型金属凸件的外螺纹柱旋紧连接，再将大T型金属凹件的内螺纹柱的内螺纹孔与金属件的同心螺纹销旋紧连接，把永磁铁滑块组件放入后把件的空腔内，将后堵头组件的空心管固定装入后把件空腔的后端。
本发明相对于现有技术的有益效果是：
一.本发明台球杆的前肢件使用碳纤维复合材料与航空泡沫的配合制成，相比现在技术水平能解决下列问题：
(1)本发明台球杆的前肢件通过碳纤维材料与航空泡沫的配合组合，减轻了台球杆前肢的重量，减少台球杆的偏移点，并达到衰减震动和声响的目的。
(2)本发明台球杆的前肢件采用碳纤维多角度铺层，增加了台球杆前肢件的硬度，改善同轴性较差的缺陷，使打感更加稳定。
(3)本发明台球杆采用航空泡沫做内芯，外表面用碳纤维复合材料包裹能够大大减少台球杆前肢偏移变形率，其可增加击球时的稳定度及精准度。
二.本发明的台球杆的后把件通过碳纤维复合材料与内腔中的永磁铁滑块组配合制成，相比现在技术水平能解决下列问题：
(1)通过设置在后把件内腔里的永磁铁滑块组，可以通过撞击增加球杆的惯性撞击力度，避免新手为了提高撞击力度，而造成的运杆不稳的现象，提高当击球时从杆到球的能量传递。
(2)通过更换在后把件内腔里不同重量的负重块和颠倒放置永磁铁滑块组，可以改变球杆的重心点位置，提高击球运杆时的稳定性。
(3)碳纤维复合材料具有耐候性能强，防水性能好，弹性适中。能够给球杆带来更加稳定的性能，耐磨不褪色。台球杆的连接件均为优质金属制成，防腐蚀性高，传力通透，美观耐用。
三.本发明台球杆的可快速更换不同厚度、形状、弹性的皮头(连同T型金属凸件一同更换)，相比现在技术水平能解决下列问题：
(1)克服现有台球杆皮头更换过程及其繁琐、使用过程容易脱落的缺点，本发明提供一种快捷更换的皮头，且不易脱落的台球杆头，并省去先角铜箍结构。
(2)快捷更换不同厚度、形状、弹性的皮头可以增加击球时皮头和母球的接触时间，可达到球杆皮头击球时吸收动能，改进对母球的控制以及在击球时增强从球到杆的能量传递，减少失误击球带来的不利影响。
(3)本发明具有结构简单、使用方便、吸振效果好、使用无异响、击球精准度高等特点。使击球更平稳，提高控球质量，不影响台球杆的外观效果。同时也可以兼容安装传统皮头。
综上，用本发明制作的台球杆在长短、同轴性以及重量、重心点的精确度有极大的控制并且可以长期保持，可以标准化、大批量、低成本的生产系列化台球杆。快速更换皮头可以给用户节约时间成本和价格成本，避免传统更换皮头对杆体的造成伤害。航空泡沫的应用，使得台球杆的硬度、弹性、传力、同轴性偏移这些性能点进行有效的兼顾。永磁铁滑块组件的加入尤其对冲杆等大力击球效果明显，减少用户长期击球的疲劳程度，永磁铁滑块组件正反放置及配合不同的磁性后堵头，效果也不同，实现可管可控的力度效果。
附图说明
图1是T型金属凸件的主剖视图；
图2是小T型金属凹件的主剖视图；
图3是大T型金属凹件的主剖视图；
图4是金属件的主视图；
图5是航空泡沫的主剖视图；
图6是后堵头的主剖视图；
图7是永磁铁滑块组件的主剖视图；
图8是后把件成型工装的主剖视图。
上述附图中涉及到的部件名称及标号如下：
T型金属凸件1、金属圆盘11、外螺纹柱12、航空泡沫2、小T型金属凹件3、大T型金属凹件4、非磁性金属圆柱体5、堵头一6、堵头二7、磁性金属同轴圆柱体8、永磁体9、金属件10、圆形盘11、同心螺纹销12、同心圆柱端头13、后把件成型工装14、后堵头15、半圆体16、空心管17。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1-图8所示，本实施方式披露了一种具有自动加力并可调节重心点的台球杆的制作方法，所述方法中涉及到的所有尺寸均以基数为基准并在正负25％范围内调整；所述方法包括以下步骤：
步骤一：皮头制作；先预制一个T型金属凸件1，所述T型金属凸件1一端为金属圆盘11，另一端为外螺纹柱12，在所述金属圆盘11盘面(根据设定的产品线型号)上粘贴多层皮子，等待3-6h后将多层皮子周围修正整齐(直径不超过10mm)制成皮头，并打磨皮头顶面至所需形状(根据不同的设定产品线型号去完成切割打磨皮头顶端至所需的形状)；
步骤二：前肢件成型及表面处理；先预制一个长为1015mm、一端外圆直径为7mm、另一端外圆直径为27mm的同轴圆锥体航空泡沫2，再预制一大一小两个T型金属凹件，所述两个T型金属凹件的一端均为平台、另一端均为内螺纹柱；将小T型金属凹件3的内螺纹柱的外端面与航空泡沫2的细端相对连接(优选为胶接)，将大T型金属凹件4的内螺纹柱的外端面与航空泡沫2的粗端相连接(优选为胶接)，从而制成一个同轴圆锥体(所述圆锥体与两个内螺纹柱总长为1050mm、一端直径为7mm、另一端直径为27mm)，将宽度等于所述圆锥体长度的碳纤维单向带预浸布卷制在圆锥体上(根据不同的预定产品线型号选择不同强度和模量的碳纤维单向预浸布进行卷制)，直至圆锥体小头端直径达到10mm、大头端直径达到30mm后，再在圆锥体上卷制一层碳纤维织物预浸料制成前肢件，织物纤维丝束在3K以上；把前肢件放入耐高温薄膜袋内，用真空嘴抽负压至0.5-1.5MPa，将卷制的碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料压实，将前肢件放入真空热压罐内加温至90-180℃，加压至0.5-10MPa，卷制的碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料经过60-300min固化成型；待真空热压罐内温度降至40-60℃后取出前肢件，去除前肢件上的耐高温薄膜袋，取出前肢件，并对前肢件进行光洁度处理，使其光洁度达到Ra0.05以上；
步骤三：永磁铁滑块组件制作；先制作一个非磁性金属圆柱体5(非磁性金属圆柱体5外壁直径为25mm、长为300mm)，所述非磁性金属圆柱体5中心沿轴向设有圆柱空腔(所述圆柱空腔内壁直径为22mm)，在所述圆柱空腔内的一端安装(直径为22mm、宽为10mm)永磁铁作为堵头一6，所述堵头一6的N极朝向圆柱空腔内，圆柱空腔另一端安装(直径为22mm、宽为10mm)磁性金属作为堵头二7，圆柱空腔内装有一个(直径为20mm、长为150mm)磁性金属同轴圆柱体8，所述磁性金属同轴圆柱体8两端各安装一个(直径为20mm、宽为5mm)永磁体9，与堵头一6相邻的永磁体9的N极与堵头一6的N极相对应，与堵头一6相背离的另一个永磁体9的N极与磁性金属同轴圆柱体8相邻设置；
步骤四：后把件成型及表面处理；先预制一个金属件10，所述金属件中部是一个圆形盘11(圆形盘11直径为30mm、厚为5mm)，所述圆形盘11一侧中部延伸出一(顶圆直径为15mm、长为20mm)同心螺纹销12，圆形盘11另一侧中部延伸出一(直径为25mm、长为20mm)同心圆柱端头13；后把件成型工装14是一个(直径为25mm、长为355mm)金属圆杆(空心或实心均可)，把后把件成型工装14一端与金属件10(直径为25mm)的同心圆柱端头13外端固定连接形成一个(直径为25mm、长为375mm)金属圆柱体(不包括圆形盘11和同心螺纹销12)，将宽度(375mm)等于金属圆柱体长度的碳纤维单向带预浸布卷制在金属圆柱体上(根据不同的预定产品线型号选择不同强度和模量的碳纤维单向预浸布进行卷制)，直至后把件成型工装14直径达到30mm后，再在后把件成型工装14上卷制一层碳纤维织物预浸料，织物纤维丝束在3K以上；把后把件成型工装14放入耐高温薄膜袋中，用真空嘴抽负压至0.5-1.5MPa，将卷制的碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料压实，把后把件成型工装14放入真空热压罐内加温至90-180℃，加压至0.5-10MPa，卷制的碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料经过60-300min固化成型；待真空热压罐内温度降至40-60℃后取出后把件件成型工装14，去除后把件成型工装14上的耐高温薄膜袋，并从后端取出后把件成型工装14，从而得到后把件，并对后把件外表面进行光洁度处理，使其光洁度达到Ra0.05以上；
步骤五：后堵头组件制作；后堵头15的材质选用弹性材料(譬如橡胶、尼龙、聚乙烯等)制作，后堵头15一侧形状为半圆体16(半圆体直径为30mm)，另一侧为空心管17(空心管17外壁直径为25mm、内壁直径为20mm、长为50mm)，在后堵头15的空心管17内腔中放入不同重量的负重块，进而改变台球杆的重心点，或者在后堵头15的空心管17内腔中放置永磁片，所述永磁片的S极朝向永磁铁滑块组件，这样永磁铁滑块组件内的磁性金属同轴圆柱体8两端都受到同极相排斥的磁力，使得磁性金属同轴圆柱体8在腔体内依靠惯性平滑移动；
步骤六：台球杆总装；将小T型金属凹件3的内螺纹柱的内螺纹孔与T型金属凸件1的外螺纹柱12旋紧连接(小T型金属凹件3的平台与T型金属凸件1的金属圆盘11相贴靠且外圆直径相同)，再将大T型金属凹件4的内螺纹柱的内螺纹孔与金属件10的同心螺纹销12旋紧连接，把永磁铁滑块组件放入后把件的空腔内(根据调解重心点的需要，永磁铁滑块组件可正反放入空腔内)，将后堵头组件的空心管17固定装入后把件空腔的后端。
具体实施方式二：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，步骤一中，所述T型金属凸件1一端的金属圆盘11的直径为10mm、厚度为3mm，T型金属凸件1另一端的外螺纹柱12的顶圆直径为4mm、长度为10mm。
具体实施方式三：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，步骤一中，在所述金属圆盘11盘面(根据设定的产品线型号)上粘贴3-6层皮子。
具体实施方式四：如图2、图3所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，步骤二中，所述小T型金属凹件3的平台外圆直径为10mm、厚度为3mm，小T型金属凹件3另一端的内螺纹柱的外侧壁直径为7mm、长度为12mm；所述大T型金属凹件4的平台外圆直径为30m、厚度为3mm，大T型金属凹件4的另一端的内螺纹柱的外侧壁直径为27mm、长度为23mm。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，步骤二中，将所述碳纤维单向带预浸布卷制在圆锥体整个周长范围内，并且从内至外依次按照0°、90°、+45°及-45°角度顺序卷制在圆锥体上。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，步骤二中，所述对前肢件进行光洁度处理具体为：在前肢件外表面先喷一层底漆，等2-4h干燥后打磨一遍，光洁度达到Ra0.1以上，再喷一层亚光面漆，等2-4h干燥后再打磨一遍，光洁度达到Ra0.05以上。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，步骤四中，将所述碳纤维单向带预浸布卷制在金属圆柱体整个周长范围内，并且从内至外依次按照0°、90°、+45°及-45°角度顺序卷制在金属圆柱体上。
具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，步骤五中，所述对后把件外表面进行光洁度处理具体为：外表面先喷一层底漆，等2-4h干燥后打磨一遍，光洁度达到Ra0.1以上，再喷一层亚光面漆，等2-4h干燥后再打磨一遍，光洁度达到Ra0.05以上。
以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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