本发明涉及石油钻头模具领域，特别是涉及一种利用SLS技术制造石油钻头模具工艺。
背景技术：
模具成型是烧结式石油钻头制造中的一个重要环节，也是准确实施钻头设计的关键，模具成型精度及质量直接影响成品石油钻头的性能。在石油钻头新产品开发过程中，需要反复修改验证钻头各设计参数，而模具多次成型的时间直接影响新产品的开发周期。
为解决基础模具成型困难，精度要求高的难题，一直在寻求有效的解决办法。目前，常用的基础模成型工艺主要有2种：①传统的机械加工与手工相结合；②数控加工。传统机械加工是采用铣齿、修补、组合等方法进行模具加工，加工过程工人手工操作量大，精度与效率受限于工人技术水平与熟练程度，难以满足布齿要求越来越高的石油钻头设计。数控加工虽然能够满足模具精度要求，但是在复杂曲面模具加工，尤其是深型腔加工过程中需要分模，单个加工并组合，对编程人员的技术水平有较高要求，由于是组合模具，精度也受到一定的影响，且加工成本较高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种利用SLS技术制造石油钻头模具的方法，解决现有的石油钻头的生产周期长，工作量大，制造精度不高的问题。
本发明的技术方案为：一种利用SLS技术制造石油钻头模具的方法，步骤如下：
(1)首先建立石油钻头模具的三维模型，
(2)将三维模型转化为STL格式文件，
(3)分层处理，
(4)激光烧结成型：利用砂作为烧结材料，通过激光快速成型打印模具，打印激光功率为20～80W，预热温度为30～100℃，铺砂厚度0.1～0.4mm，扫描速度2000～4000mm/s。
(5)对烧结成型的模具进行固化处理，固化温度为70～250℃。
进一步地，步骤(3)中，分层厚度为0.15-0.4mm。
进一步地，步骤(4)中，烧结材料为树脂砂、覆膜砂或二者的混合物，砂的粒度为70-150目。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
采用本发明的方法取代人工，可快速实现复杂结构石油钻头模具的制造，材料简单，制造精度更高，一致性好。
具体实施方式
实施例1
利用SLS技术制造胎体PDC钻头模具,步骤如下：
(1)首先建立石油钻头模具的三维模型，
(2)将三维模型转化为STL格式文件，
(3)分层处理，分层厚度0.15mm，
(4)激光烧结成型：利用覆膜砂作为烧结材料，砂的粒度为150目，通过激光快速成型打印模具，打印激光功率为20W，预热温度为30℃，铺砂厚度0.25mm，扫描速度4000mm/s。
(5)对烧结成型的模具进行固化处理，提升模块耐高温强度，固化温度为70℃。
实施例2
利用SLS技术制造胎体PDC钻头模具,步骤如下：
(1)首先建立石油钻头模具的三维模型，
(2)将三维模型转化为STL格式文件，
(3)分层处理，分层厚度为0.4mm，
(4)激光烧结成型：利用树脂砂作为烧结材料，砂的粒度为70目，通过激光快速成型打印模具，打印激光功率为80W，预热温度为100℃，铺砂厚度0.4mm，扫描速度2000mm/s。
(5)对烧结成型的模具进行固化处理，提升模块耐高温强度，固化温度为250℃。
实施例3
利用SLS技术制造胎体PDC钻头模具,步骤如下：
(1)首先建立石油钻头模具的三维模型，
(2)将三维模型转化为STL格式文件，
(3)分层处理，分层厚度为0.3mm，
(4)激光烧结成型：利用树脂砂和覆膜砂的混合物作为烧结材料，砂的粒度为110目，通过激光快速成型打印模具，打印激光功率为50W，预热温度为70℃，铺砂厚度0.35mm，扫描速度3000mm/s。
(5)对烧结成型的模具进行固化处理，提升模块耐高温强度，固化温度为150℃。
本发明的方法具有如下优点：
(1)简化加工工序，可直接由3D钻头模型驱动设备打印，无需铣削操作，可降低工时，提高效率；能够应用于结构复杂的钻头，且无需分模编程，缩短新产品开发周期，提高工作效率；
(2)试验证明，3D打印技术制作的基础模具能够在精度、强度以及表面光洁度等方面满足钻头设计要求，且精度高于普通工艺加工的模具；
(3)基于3D打印技术制作的石油钻头在现场野外试验中，取得了较长的使用寿命与较高的钻进效率。