用于制造一次热压成型油用孕镶金刚石取芯钻头的模具的制作方法
【专利摘要】用于制造一次热压成型油用孕镶金刚石取芯钻头的模具，包括底模、心模、水口石墨块、水口合金块和孕镶层合金块。本实用新型通过水口石墨块、水口合金块和孕镶层合金块在底模中空环状结构中的有序组装，构建出取芯钻头的基本结构。采用注料、压制的方法，构建出油用孕镶金刚石取芯钻头形貌，随后通过一次热压成型的制造方式完成油用孕镶金刚石取芯钻头的制造。从而避免两次高温烧结，对金刚石产生的损耗，提高金刚石钻头的钻进效率。
【专利说明】
用于制造一次热压成型油用孕镶金刚石取芯钻头的模具
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油钻井钻具制造技术领域，尤其是用于制造一次热压成型油用孕镶金刚石取芯钻头的模具。
【背景技术】
[0002]在石油探井钻探中，大量使用取芯钻头从井底刻取岩芯，用于制定开发方案、计算油田储量、制定增产措施等。近年来，由于孕镶金刚石技术具有金刚石出刃高、切削速度快、使用寿命长等优点，而被用于制造金刚石取芯钻头。
[0003]目前，孕镶金刚石取芯钻头多采用无压浸渍工艺进行制造。首先，按照钻头的轮廓压制形状相当的小段孕镶块，其次把这些孕镶块在石墨模具上组装成钻头轮廓形状，并组装好水口粘土条、钢芯、胎体粉、粘结金属和助熔剂等，最后在烧结炉中无压浸渍烧结成型。由于金刚石在上述工艺中经历了两次高温烧结，使其发生石墨化、氧化而产生损耗，导致钻头机械强度降低，影响生产效率。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供用于制造一次热压成型油用孕镶金刚石取芯钻头的模具，以解决上述问题。通过水口石墨块、水口合金块和孕镶层合金块在底模中空环状结构中的有序组装，构建出取芯钻头的基本结构。采用注料、压制的方法，构建出油用孕镶金刚石取芯钻头形貌，随后通过一次热压成型的制造方式完成油用孕镶金刚石取芯钻头的制造，以避免二次烧结对金刚石的损耗。
[0005]为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术:
[0006]用于制造一次热压成型油用孕镶金刚石取芯钻头的模具，其特征在于，包括底模、心模、水口石墨块、水口合金块和孕镶层合金块;所述底模底部中央设有圆形凸台，所述圆形凸台外侧设有中空环状结构;所述心模为个直径不同的圆柱体拼合而成，直径小的圆柱体设置于所述圆形凸台内；所述水口石墨块剖面呈U形，其U性两侧宽度不同；所述水口合金块下部呈U形，上部剖面为长方形，且左右两侧宽度不同，所述水口合金块设置于所述水口石墨块上方;所述孕镶层合金块底部呈圆弧状;所述水口石墨块和所述孕镶层合金块间隔布设于所述中空环状结构中。
[0007]进一步，所述中空环状结构底部呈圆弧状。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009]通过水口石墨块、水口合金块和孕镶层合金块在底模中空环状结构中的有序组装，构建出取芯钻头的基本结构。采用注料、压制的方法，构建出油用孕镶金刚石取芯钻头形貌，随后通过一次热压成型的制造方式完成油用孕镶金刚石取芯钻头的制造。从而避免两次尚温烧结，对金刚石广生的损耗，提尚金刚石钻头的钻进效率。
【附图说明】
[0010]图1示出了本实用新型底模的结构示意图。
[0011 ]图2示出了本实用新型心模的结构示意图。
[0012]图3示出了本实用新型水口石墨块的结构示意图。
[0013]图4示出了本实用新型水口合金块的结构示意图。
[0014]图5示出了本实用新型孕镶层合金块的结构示意图。
[0015]图6示出了本实用新型底模、心模、水口石墨块和水口合金块组装的的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的用于制造一次热压成型油用孕镶金刚石取芯钻头的模具，包括底模1、心模2、水口石墨块3、水口合金块4和孕镶层合金块5。
[0017]所述底模I底部中央设有圆形凸台11，所述圆形凸台11外侧设有中空环状结构12。
[0018]所述心模2为2个直径不同的圆柱体拼合而成，直径小的圆柱体设置于所述圆形凸台11内。便于卡装于所述底模I中。
[0019]所述水口石墨块3剖面呈U形，其U性两侧宽度不同。便于形成钻头水口。
[0020]所述水口合金块4下部呈U形，上部剖面为长方形，且左右两侧宽度不同，所述水孔合金块4设置于所述水口石墨块3上方。便于填装水口料。
[0021 ]所述孕镶层合金块5底部呈圆弧状。便于与所述底模I想贴合。
[0022]所述水口石墨块3和所述孕镶层合金块5间隔布设于所述中空环状结构12中。便于构建钻头水口、工作层的构建。
[0023]所述中空环状结构12底部呈圆弧状。便于形成取芯钻头的中空结构。
[0024]通过本实用新型制造油用孕镶金刚石取芯钻头工艺如下:
[0025]1.将所述心模2放入所述圆形凸台11中，将若干所述水口石墨块3、所述水口合金块4和所述孕镶层合金块5有序排列放置于所述中空环状结构12中，完成模具组装。
[0026]2.在全部所述水口合金块4处填装50%的水口料，压料成型。
[0027]3.在全部所述孕镶层合金块5处填装孕镶料，压料成型。
[0028]4.将所述水口合金块4和所述孕镶层合金块5取出。
[0029]5.在步骤3形成的孕镶层上方填装25%的焊接料，压料成型，贴装保径块。
[0030]6.再填装25%的焊接料，填充所述水口石墨块3，同时覆盖步骤5中形成的焊接层，压料成型。
[0031 ] 7.装入所述水口合金块4和所述孕镶层合金块5，并填充25%的焊接料，轻压。
[0032]8.在全部所述水口合金块4处填装剩余的50%的水口料，压料成型后，取出所述水口合金块4。
[0033]9.填装剩余的25%的焊接料，压料成型。完成装料。
[0034]10.放入钢心，进行热压。
[0035]11.热压后，取出所述水口石墨块3，并进行必要的机加工，完成油用孕镶金刚石取芯钻头的加工。
【主权项】
1.用于制造一次热压成型油用孕镶金刚石取芯钻头的模具，其特征在于，包括底模(I)、心模(2)、水口石墨块(3)、水口合金块(4)和孕镶层合金块(5);所述底模(I)底部中央设有圆形凸台(11)，所述圆形凸台(11)外侧设有中空环状结构(12);所述心模(2)为2个直径不同的圆柱体拼合而成，直径小的圆柱体设置于所述圆形凸台(11)内；所述水口石墨块(3)剖面呈U形，其U性两侧宽度不同；所述水口合金块(4)下部呈U形，上部剖面为长方形，且左右两侧宽度不同，所述水口合金块(4)设置于所述水口石墨块(3)上方;所述孕镶层合金块(5)底部呈圆弧状;所述水口石墨块(3)和所述孕镶层合金块(5)间隔布设于所述中空环状结构(12)中。2.根据权利要求1所述的用于制造一次热压成型油用孕镶金刚石取芯钻头的模具，其特征在于，所述中空环状结构(12)底部呈圆弧状。
【文档编号】B22F7/08GK205599918SQ201620470174
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】彭金龙, 曾凡杰
【申请人】四川奥格特金刚石钻头有限公司