为了提高冷拉深模寿命，主要从模具材料、模具表面粗糙度、热处理、机械加工及模具使用等方面加以控制。

（1）模具材料的选择 考虑到材料之间的亲和力对黏着磨损的影响，根据坯料的材质不同，要选用亲和力小的模具材料，一般设计时可参考表4-23。

表4-23 拉深模材料的选用原则

生产实践证明，拉深模材料有时选用钢结硬质合金可获得较长的寿命。

1）采用GT35钢结硬质合金。钢制拉深模拉深镍的特殊合金（镍的质量分数为80%，退火状态的硬度为130HBW）时，极易与模具表面发生强烈的咬合现象，采用Cr12MoV钢（硬度为59～61HRC）制作的凹模，每拉深十余件，模具表面就出现咬合现象，当使用特殊润滑剂以后，也只能拉深数十件，只好将凹模卸下抛光，否则将使工件产生“拉毛”现象；在采用GT35型钢结硬质合金制作凹模（硬度为65～67HRC）以后，大大降低了咬合现象，每抛光一次凹模，可连续拉深近1000个工件。

2）采用CuMo合金铸铁。其化学成分（质量分数）：C3.20%～3.28%、Si2.59%～2.84%、Mn0.59%～0.61%、Mo0.12%～0.27%、Cu0.32%～0.35%。CuMo合金铸铁制作的拉深模，其寿命甚至超过某些合金工具钢的模具寿命。该母材组织中的石墨具有自润滑作用，能起到减摩效果。

拉深模淬火与回火：淬火温度为890～900℃，整体淬火；回火温度为180～200℃，回火时间为4～5h。

3）采用稀土铜钼球墨铸铁，这是一种马氏体球墨铸铁，组织为70%的铸态组织，其余为铁素体、碳化物、磷共晶，石墨形态为球状、团絮状，硬度≤227HBW。化学成分（质量分数）：C3.2%～3.28%、Si2.59～2.84%、Mo0.58%～0.61%、P0.043%、S0.017%、RE0.08%～0.093%、Mg0.058%、Mn0.12%～0.27%、Cu0.32%～0.35%。

①淬火与回火。550℃×1h预热，升温至880～900℃，保温1.5～2.0h，油冷，硬度为56～60HRC；回火180～200℃×4～5h。

②模具寿命。马氏体球墨铸铁制作拉深模，型腔处的石墨在拉深力作用下易剥落，起到自润滑作用，从而起到减摩效果。模具寿命：5CrMnMo钢模（渗碳表面强化）拉深7000件，ZG50Mn2钢模（调质整体淬火）拉深2000～5000件，马氏体球墨铸铁模（淬火、回火后）后拉深40000件。

4）采用SiMnMo钢。这是一种高耐磨、抗咬合性、低变形冷作模具钢。淬火温度为780～820℃，油淬；150～300℃回火后，硬度为58～62HRC。用于表面质量要求严格的拉深模，使用寿命较Cr12MoV钢模提高2倍以上。

（2）降低模具表面粗糙度值 一般而言，模具表面粗糙度值越低，则表面耐磨性越好，使用寿命越长。但模具表面的粗糙度值太低，不利于存储润滑剂，将会加重模具的早期磨损。

（3）采用双介质淬火 为了提高拉深模的耐磨性及使用寿命，可采用双介质淬火方法。

实例 T10A钢制导磁碗拉深模凸模，淬火加热温度为790～800℃，在盐浴炉中加热系数为15～20s/mm，采用双介质淬火法，先将凸模头部浸入w（NaOH）为10%水溶液中冷却40～50s，然后转入油中整体淬火冷却。回火温度为160～180℃，保温2h，淬火、回火后硬度为60～62HRC。模具寿命显著提高。

（4）采用表面强化处理 拉深模通过渗铬、渗氮、渗硼、化学镀镍磷合金、气相沉积TiC及盐浴涂覆碳化物、硼化物，使模具表面硬度和强度增加，提高模具表面的耐磨性，改善表面应力状态，显著提高模具寿命；表面渗硫则提高模具的抗咬合能力，减少模具表面的磨损。

1）渗硼技术应用实例。链条零件拉深模冲头，原用W18Cr4V钢制造，经常规热处理后，常发生折断、崩落、劈裂失效，平均寿命仅3000件；改用40Cr钢制作凸模，经淬火+回火+渗硼处理后，平均寿命为10500件，比W18Cr4V钢制冲头的寿命提高2倍多。

①40Cr钢凸模淬火与回火。850℃淬火，400℃回火，硬度为40～45HRC。

②40Cr钢凸模渗硼。渗硼盐浴配方（质量分数）：NaCl6%+Na₂CO₃12%+Na₂B₄O₇71%+SiC11%；930℃×3h渗硼，出炉预冷至850℃左右油淬，400℃×40min回火。渗层深度0.06～0.08mm，表层金相组织为Fe₂B，硬度为1200HV0.1。

2）渗钒技术应用实例。螺母拉深模的凸模、凹模，用于拉深2mm厚的08F钢板。拉深模的凸模和凹模均用Cr12钢制造，经980℃淬火、200℃回火后，模具寿命为1000～2000件；经TD法渗钒及淬火、回火后，模具寿命提高到10000件，比原工艺处理模具寿命提高4～9倍。

TD法渗钒的盐浴成分（质量分数）：Na₂B₄O₇85%+V-Fe合金粉末15%。950℃×6h渗钒，再经980℃淬火+200℃低温回火后，渗钒层深度为10μm，渗钒层中含有大量钒和碳，硬度高达2200～3000HV0.1。

3）渗铬技术应用实例。T8A钢拉深模的渗铬热处理。(www.daowen.com)

①固体渗铬工艺。1050～1100℃固体渗铬，保温6～12h。固体粉末渗铬剂成分（质量分数）：铬粉50%（含铬量98%以上）+氧化铝48%+氯化铵2%。渗铬层深度0.02～0.08mm。

②真空粉末渗铬工艺。950～1100℃真空粉末渗铬，炉内压力一般保持在9.8×10⁴Pa左右，保温5～10h。真空粉末渗铬剂成分（质量分数）：铬铁粉30%+氧化铝70%。渗层深度0.01～0.03mm。

③渗铬技术的应用效果见表4-24。

表4-24 T8A钢制罩壳拉深模的应用效果

4）氮碳共渗技术应用实例。柴油机过滤器壳体二次拉深凹模，用于拉深1.2mm厚的08冷轧钢板。凹模原用Cr12钢制造，经淬火+低温回火，首次寿命仅200～300件；采用GW50钢结硬质合金淬火与低温回火，模具首次寿命为600件，总寿命为857件，因凹模内孔严重粘模而失效。

①球墨铸铁具有良好的润滑及减摩作用，经氮碳共渗后，渗氮层具有良好的抗黏着磨损能力，可使黏着磨损降低到最小。采用QT600-3球墨铸铁制造并经氮碳共渗后，凹模首次寿命为3100～3900件，总寿命超过10000件。

②球墨铸铁模具热处理。正火+高温回火：900℃加热保温后空冷，560℃高温回火，硬度为240～300HBW。氮碳共渗：700℃氮碳共渗，保温4h，通入氨气量为600～700L/h，酒精量为70～75滴/min，共渗后出炉入盐水淬火，再经200℃回火1h以上。渗氮层深度为0.05mm，硬度为760～850HV。

5）离子渗氮技术应用实例。Cr12MoV钢制拉深凹模经淬火+回火+离子渗氮处理后，使用寿命由常规工艺（淬火与回火）处理的2000件大幅度提高到5万件。

离子渗氮工艺：在LD-60型渗氮炉中通入氨分解气，气压保持为500～800Pa，电压为500～600V，电流密度为1mA/cm²，500℃×5h渗氮。渗氮层深总深度为0.12mm，化合物层深为15μm，表面硬度为1200HV5。

6）等离子弧喷涂技术应用实例。Cr12MoV钢拉深模经等离子弧喷涂强化后，用于拉深1.5mm厚钢板，制品表面拉毛现象基本消除，模具寿命提高10倍以上。

模具等离子弧喷涂强化工艺：电弧电压为75～80V，电弧电流为350～380A，离子气流量为1.5～1.7m³/h，送粉气流量为0.3～0.4m³/h，送粉量为40g/min。经等离子弧喷涂强化，拉深模的表面硬度由原来的650～670HV提高到780～820HV，耐磨性有了较大的提高。

7）化学镀镍磷合金技术应用实例。Cr12MoV钢制圆筒拉深模经化学镀镍磷合金，提高了表面硬度与耐磨性，降低了摩擦因数，提高了模具寿命，解决了拉深件（退火态20钢，150HBW左右）表面拉伤问题。

①预备热处理。采用球化退火，并经淬火与回火处理，硬度为60～63HRC，线切割加工成形后进行镍磷合金化处理。

②化学镀镍磷合金。基本成分及工艺参数：氯化镍含量为28g/L，pH值为5.5，镀液温度为85℃，次磷酸钠含量为10g/L，柠檬酸钠含量为10g/L，沉积时间为6h。镀后进行380～400℃×2～3h的时效处理。

③模具寿命。经上述处理后，拉深模寿命可达9万件，而未经镀镍磷处理的只有2万件。

8）激光淬火技术应用实例。LZ6460/6500型柳州“风行”汽车后内轮罩拉深模，用于拉深外形为椭圆形半球面件，其短轴直径为620mm，长轴直径为840mm，高度为225mm。材料为0.8mm厚的DC06冷轧钢板。

①原模具材料及寿命。拉深模压边圈采用GM241铸铁制造，经火焰淬火后，模具易出现硬度不足、淬硬层不均现象，导致压边圈在服役过程中出现拉伤和破裂现象，而且加工产品废品率达2.5%。

②改进材料、工艺。采用组合结构，压边圈基体采用灰铸铁，在基体上紧固一块50mm厚的45钢板作为压边圈的工作面。改用激光淬火工艺，功率为1100W，扫描速度为2.4m/min，光斑直径为4.5mm。激光淬火后，表面硬度提高20%以上，解决了淬硬层不均问题，生产7538件，无废品，生产4万多件不需要修模处理，使用一年左右压边圈无拉伤和破裂现象。

（5）正确操作 在拉深模服役时，对模具及拉深材料进行良好的润滑，另外将拉深材料进行退火处理，均可以使模具的拉毛和黏着磨损情况得到改善。对于有多道拉深工序的制品因塑性变形引起加工硬化，需要对制件进行工序间退火。