专利名称：一种用于烧结的胎体钻井钻头的制作方法
技术领域：
本发明涉及钻头制作技术，是涉及一种烧结的胎体钻井钻头的制作方法。
技术背景
众所周知，目前也有钻探等用途的钢体钻头，但无法拿来与胎体烧结体相比；其原因是1) 一般制作的如金刚石复合片钢体钻头；钢体耐磨性差，抗冲击性差，使用寿命短。
2.烧结体钻头不但胎体耐磨.而且抗冲击性强，近年来多数钢体钻头在深孔钻井领域，及复杂地层原因逐渐被烧结而成的胎体金刚石复合片钻头所取代。
3.现阶段烧结的胎体钻头，采用了石墨外膜，陶瓷内模的制作方法工艺难度大、 成本高、效率低、劳动强度高。发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高生产效率，降低生产成本的用于涉及一种烧结的胎体(钻井)钻头的制作方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种用于烧结的胎体(钻井)钻头的制作方法，其主要技术方案如下
—种用于烧结的胎体钻井钻头的制作方法，烧结时采用石墨块制成石墨
外模模具，包括下列步骤
A、根据要设计的钻头结构设计出橡胶阳模钢芯和烧结钻头钢芯；
B、根据钻头尺寸计算出石墨橡胶模/烧结模具尺寸，经过机械加工出公差在士0.5的石墨模具；
C、将加工好的橡胶石墨模具与配合工装配合校正，注入橡胶溶液，经过冷却凝固； 拔出钢体钻头，成型出橡胶阴模；
D、将加工出橡胶阳模钢芯与阴模配合校正，取下；
注入橡胶溶液，再将橡胶钢芯同工装压在配合槽内，振动台振实；经过冷却凝固； 拔出橡胶钢芯与冷却成型的橡胶阳模，经过修正得出橡胶阳模；
E、将橡胶阳模用钢芯校正，同前面加工好的烧结石墨外模模具配合；
注入覆膜砂，并用振动台振实，同时，对其进行加热到180° -190°烘烤1 3小时，形成同橡胶阳模吻合的砂模，所述砂模是阴模及内模；
F、当砂模烘好后取出橡胶阳模；修正多余部分，在钻头最大径沾上事先设计好的聚晶保径条；
G、检测烧结石墨模具和烧结钻头钢芯其达到配合精度为士0. 2，烧结钻头钢芯用三氯乙烯清洗备用；工作层中碳化钨粉等，混均烘干备用；按设计重量比例配好金属混合粉；
H、碳化钨与其他金属按比例均勻混合，形成工作层的混合粉料；将校正好的烧结钻头钢芯放入模具上，再次校核钻头基体是否与砂模有干涉；校核完成后放入含碳化物的工作层得混合粉料，并略加振动；接着，放上模具上套，加上焊料焊剂；
I、将组装好的烧结工件置于电阻烧结炉内，同时加温；
烧结完的整个工件必须放在专用恒温冷却设备中用水逐步冷却；放置时间3- ；
J、清理模具取出钻头体、钻通水孔，利用喷砂机去除烧结出来的钻头体体身上的掺杂，再打磨修整片窝；
K、焊接复合片，金刚石用弱盐水煮沸，晾干备用，将钻头体加热到650-750°C之间.利用焊料焊剂将复合片焊接在钻头片窝上，焊接完成之后利用保温箱，保温冷却；
L、按设计图纸的尺寸加工出钻头丝扣，再次喷砂、检验确保产品合格。
进一步地，优选的方法是，还包括
M、喷漆、烘干、再次检验合格后贴商标入库。
进一步地，优选的方法是，，步骤C和D中，进行冷却凝固的时间是8 12小时。
进一步地，优选的方法是，，步骤I中，温度控制在1180_1220°C之间；加温1小时， 保温1 3小时(根据钻头直径大小而定)。
进一步地，优选的方法是，所述钻头是金刚石复合片钻头。
本发明采取了上述技术方案以后，由于采用非常规的覆膜砂成型阴模的烧结工艺，使本发明避免常规的陶瓷模带来的不便，使用砂模大大提高了生产效率，降低了生产成本，而且在翻砂模与清理模具上省下了大量时间；降低工人劳动强度，降低了生产成本。
下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。
图1为本发明实施用于一种烧结胎体钻井钻头的制作方法的模具的结构示意图。
具体实施方式
以下结合
本发明实施实例作进一步详细描述，但本实例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构、方法及其相似变化，均应列入本发明的保护范围(尤其要提及的是覆膜砂成型内模模具)。
其中，如图1所述，图1是本发明所述的覆膜砂成型内模模具，该模具是由采用石墨块制成石墨外模模具。
根据本发明的具体实施例，本发明包括下列的主要步骤
步骤1、根据客户提供地层情况，经过技术人员研讨设计出适合该地层的钻头；经过模拟实验确定钻头结构，出图机械加工钢体钻头。
步骤2、通过外径规测量加工出来的钢体钻头尺寸是否在公差范围，其中，如钻头体符合公差要求。根据钻头体计算加工出橡胶阳模钢芯和烧结钻头钢芯。
步骤3、根据钢体钻头尺寸计算出石墨橡胶模/烧结模具尺寸，经过机械加工出公差在士0. 5的石墨模具，并计算设计出配合工装。
步骤4、将加工好的橡胶石墨模具与配合工装配合校正，注入橡胶溶液，经过冷却凝固(一般8 12小时)；拔出钢体钻头，就成型出橡胶阴模。
步骤5、将加工出橡胶阳模钢芯与阴模配合校正，取下。注入橡胶溶液，再将橡胶钢芯同工装压在配合槽内，振动台振实。经过冷却凝固(一般8 12小时)；拔出橡胶钢芯与冷却成型的橡胶阳模，经过修正得出橡胶阳模。
步骤6、将橡胶阳模用钢芯校正，同前面加工好的烧结石墨模具配合。将注入专用覆膜砂。用振动台振实。经过加热到180° -190°烘烤1 3小时(时间根据烧结模具大小而定。)。形成同橡胶阳模吻合的砂模(指覆膜砂成型的阴模)。
步骤7、模与组装，当砂模烘好后取出橡胶阳模；修正多余部分，在钻头最大径沾上事先设计好的聚晶保径条。
步骤8、备料，检测烧结石墨模具和烧结钻头钢芯其达到配合精度为士0.2，烧结钻头钢芯用三氯乙烯清洗备用；
工作层中碳化钨粉等，混均烘干备用；
按所述重量比例配好金属混合粉；
步骤9、准备工作与组装
碳化钨与其他金属按比例均勻混合，此为工作层的混合粉料。
将校正好的烧结钻头钢芯放入模具上，再次校核钻头基体是否与砂模有干涉。校核完成后放入含碳化物的工作层得混合粉料，并略加振动即可。放上模具上套，加上焊料焊剂。
步骤10、烧结
将组装好的烧结工件置于电阻烧结炉内，同时加温，加温要时间匹配；温度控制在 1180-1220°C之间；加温1小时，保温1 3小时(根据钻头直径大小而定)。
烧结完的整个工件必须放在专用恒温冷却设备中用水逐步冷却；放置时间应保证 3-6h.
步骤11、清理模具取出钻头体、钻通水孔，利用喷砂机去除烧结出来的钻头体体身上的参杂。再经过打磨修整片窝。
步骤12、焊接复合片(钻头多为金刚石复合片钻头)，金刚石用弱盐水煮沸，晾干备用，将钻头体加热到650-750°C之间.利用焊料焊剂将复合片焊接在钻头片窝上。焊接完成之后利用保温箱，保温冷却。
步骤13、精加工
按设计图纸的尺寸加工出钻头丝扣，再次喷砂、检验确保产品合格。
步骤14、喷漆、烘干、再次检验合格后贴商标入库。
其中，所述钻头是金刚石复合片钻头。
本发明采取了上述技术方案以后，由于采用非常规的覆膜砂成型阴模的烧结工艺，本发明避免常规的陶瓷内模带来的不便及高成本，使用砂模在翻砂内模与清理模具上省下了大量时间；大大提高了生产效率，降低工人劳动强度，节约生产成本。
需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。
本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。权利要求
1. 一种用于烧结的胎体钻井钻头的制作方法，采用石墨块制成石墨外模，其特征在于， 包括下列步骤A、根据要设计的钻头结构设计出橡胶阳模钢芯和烧结钻头钢芯；B、根据钻头尺寸计算出石墨橡胶模/烧结模具尺寸，经过机械加工出公差在士0.5的石墨模具；C、将加工好的橡胶石墨模具与配合工装配合校正，注入橡胶溶液，经过冷却凝固；拔出钢体钻头，成型出橡胶阴模；D、将加工出橡胶阳模钢芯与阴模配合校正，取下；注入橡胶溶液，再将橡胶钢芯同工装压在配合槽内，振动台振实；经过冷却凝固；拔出橡胶钢芯与冷却成型的橡胶阳模，经过修正得出橡胶阳模；E、将橡胶阳模用钢芯校正，同前面加工好的烧结石墨外模模具配合；注入覆膜砂，并用振动台振实，同时，对其进行加热到180° -190°烘烤1 3小时，形成同橡胶阳模吻合的砂模，所述砂模是阴模即内模。F、当砂模烘好后取出橡胶阳模；修正多余部分，在钻头最大径沾上事先设计好的聚晶保径条；G、检测烧结石墨模具和烧结钻头钢芯其达到配合精度为士0.2，烧结钻头钢芯用三氯乙烯清洗备用；工作层中碳化钨粉等，混均烘干备用；按设计重量比例配好金属混合粉；H、碳化钨与其他金属按比例均勻混合，形成工作层的混合粉料；将校正好的烧结钻头钢芯放入模具上，再次校核钻头基体是否与砂模有干涉；校核完成后放入含碳化物的工作层得混合粉料，并略加振动；接着，放上模具上套，加上焊料焊剂；I、将组装好的烧结工件置于电阻烧结炉内，同时加温；烧结完的整个工件必须放在专用恒温冷却设备中用水逐步冷却；放置时间3- ；J、清理模具取出钻头体、钻通水孔，利用喷砂机去除烧结出来的钻头体体身上的掺杂， 再打磨修整片窝；K、焊接复合片，金刚石用弱盐水煮沸，晾干备用，将钻头体加热到650-750°C之间.利用焊料焊剂将复合片焊接在钻头片窝上，焊接完成之后利用保温箱，保温冷却；L、按设计图纸的尺寸加工出钻头丝扣，再次喷砂、检验确保产品合格。
2.根据权利要求1所述的用于烧结的钻井钻头的制作方法，其特征在于，还包括喷漆、烘干、再次检验合格后贴商标入库。
3.根据权利要求1或2所述的用于烧结的钻井钻头的制作方法，其特征在于，步骤C和 D中，进行冷却凝固的时间是8 12小时。
4.根据权利要求1或2所述的用于烧结的钻井钻头的制作方法，其特征在于，步骤I 中，温度控制在1180-1220°C之间；加温1小时，保温1 3小时(根据钻头直径大小而定)。
5.根据权利要求1所述的用于烧结的胎体钻井钻头的制作方法，其特征在于，所述钻头是金刚石复合片钻头。
全文摘要
本发明公开了一种用于烧结的胎体钻井钻头的制作方法，烧结时采用石墨块制成石墨模具作为外模，本发明采取了上述技术方案以后，由于采用非常规的覆膜砂成型阴模作为内模的烧结工艺，本发明避免常规的陶瓷内模带来的不便及高成本，使用砂模在翻砂内模与清理模具上省下了大量时间；大大提高了生产效率，降低工人劳动强度，节约生产成本。
文档编号B22F7/08GK102513540SQ20111041343
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者杨岗 申请人:杨岗