模具钢718加工难题破解:刀具选择与实战经验分享
在模具制造领域,718系列模具钢因其优良的抛光性、良好的加工性能和稳定的预硬状态,被广泛用于大型、高要求的塑料模具制造。但在实际加工中,很多厂家在应对不同硬度状态的718材料时,常会遇到刀具磨损快、加工表面质量不理想、尺寸精度难保证等问题。本论文将结合材料特性和实际加工案例,探讨718模具钢刀具选型思路,为面对类似困惑的企业提供参考。
一、认识718模具钢:从基础型号到改良版
718模具钢属于预硬型塑料模具钢,出厂硬度通常在28-32HRC范围内,具有良好的切削加工性和抛光性能,适合制作大型家电外壳、汽车部件等注塑模具。
而在其基础上发展的718H,作为改良型号,不仅纯度更高、硬度分布更均匀,出厂硬度也提升至32-36HRC。硬度提高虽然增强了材料的耐磨性与使用寿命,但也对加工刀具提出了更高要求。
二、不同硬度下的刀具选择方向
对于常规硬度(28-32HRC)的718钢,选用TiAlN涂层硬质合金刀具是一种比较常见的选择。这类涂层能提升刀具的耐热性和耐磨性,配合合适的切削参数,可以获得稳定的加工效果。在冷却方面,使用浓度为8-10%的极压乳化液,有助于降温并减少刀具磨损。
当加工硬度更高的718H(如达到34HRC以上)时,普通硬质合金刀具容易因材料硬度高、切削阻力大而产生积屑瘤,导致工件表面粗糙、尺寸不稳定。这时需要考虑耐磨性更强、热稳定性更好的刀具材质。
三、实战案例:从“问题频出”到“顺利交付”
某模具厂在加工一批硬度为34HRC的718H模具时,最初使用普通硬质合金刀具,加工中频繁出现积屑瘤,表面粗糙度仅Ra3.2,尺寸波动大,客户验收不合格。
技术团队经过分析,从以下几个方向进行了调整:
1. 更换刀具材质:选用了超细晶粒涂层的硬质合金刀具(如案例中的AC820P材质),其耐磨性和韧性更适合高硬度材料;
2. 优化切削参数:将切削速度从90m/min提升至140m/min,避免低速加工时易产生的积屑现象;
3. 加强冷却效果:冷却系统压力从5bar提高至8bar,确保切削区域充分降温;
4. 改变铣削方式:采用顺铣代替逆铣,降低切削力,提升表面质量。
调整后,积屑瘤问题消失,表面粗糙度提升至Ra1.2,尺寸精度稳定在±0.01mm以内,工件顺利通过验收,并获得了追加订单。
四、高硬度718H的加工建议
如果718H硬度超过35HRC,可考虑使用CBN(立方氮化硼)刀具进行精加工。CBN刀具热稳定性好,适合高速、小进给加工,能实现较好的表面质量和尺寸精度。同时,配合使用减震刀杆,可进一步提高加工稳定性,延长刀具寿命。
此外,加工过程中保持工艺系统刚性、合理设置切削参数、确保冷却充分,都是保证加工效果的重要因素。

五、结语
718系列模具钢的加工并不复杂,关键在于根据材料实际硬度选择合适的刀具与工艺。通过刀具材质的升级、切削参数的优化以及冷却方式的改善,完全可以在保证加工效率的同时,实现高质量的表面与精准的尺寸。
模具加工是一个不断实践与总结的过程,希望本文提供的思路与案例能为您的生产带来启发。如果您的企业也在加工高硬度模具钢时遇到类似问题,不妨从刀具选型与工艺调整入手,逐步优化您的加工方案。