由于拉深模具的失效主要为粘附磨损和磨粒磨损,并以粘附磨损为主。因此选用的模具材料必须具有较高的耐磨性和抗粘附性能,以及足够的强度。选用时还应考虑被拉深材料的板料厚度、 拉深件的 尺寸形状以及生产批量的大小等因素。
(一) 轻载拉深(拉深薄钢板和 铜、 铝合金)时的模具材料
生产批量较小时,对于形状简单的筒形 浅拉深件 ,可选用 T8 、 T10 钢; 对于形状复杂的中小型件,选用 CrWMn 、 9Mn2V 。
中批量生产或生产批量较大时,选用 Cr12MoV 。
生产批量很大时,选用硬质合金 或钢结硬质合金 。
(二)重载拉深(拉深厚钢板、反拉深、变薄拉深)时的模具材料
生产批量较小时,可选用 T10 、 CrWMn 。
生产批量较大时,选用 Cr12MoV 以及 GM 钢。 GM 钢的强度和韧性高于高速钢、 Cr12MoV ;抗粘附磨损和磨粒磨损能力明显优于基体钢和 Cr12MoV ,在拉 深模方面 已得到较好应用。
生产批量很大时,考虑选用硬质合金 或钢结硬质合金 。
(三)拉深不锈钢、 高镍合金钢 、耐热钢板的模具材料
拉深这类材料时,容易发生粘附和拉毛,首选模具材料为铝青铜。
生产批量较小时,可选用铝青铜、 T10A (镀硬铬,注意采用镀硬铬工艺时镀层不能太厚,以防拉深时剥落)。
生产批量较大时,选用铝青铜、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 (表面渗氮)。
生产批量很大时,选用硬质合金。
(四)大型 拉深件 、汽车覆盖件的拉深模具材料
可以选用合金铸铁或高强度球墨铸铁。球墨铸铁能够浸入润滑油,组织中的石墨具有自润滑作用,能有效地减轻拉深中的摩擦,而且成本较低、容易加工。
高强度球墨铸铁可以采用双介质延迟冷却马氏体等温淬火,以获得较高的强度和韧性,硬度为 55~58 HRC 。先将模具缓慢预热后再加热至 880~900 ℃,保温后先空气预冷,然后盐水 淬冷至 550 ℃左右即转入 油冷,当模温 降至 250 ℃左右,放入 180~200 ℃的热油中等温保持 2~3 小时,再将油温降至 170 ℃左右等温 5~7 小时,最后转入空冷。