模具設(shè)計(jì)制作的要求是：尺寸精確、表面光潔；結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)效率高、易于自動(dòng)化；制造容易、壽命高、成本低；設(shè)計(jì)符合工藝需要，經(jīng)濟(jì)合理。

模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇須考慮剛性、導(dǎo)向性、卸料機(jī)構(gòu)、定位方法、間隙大小等因素。模具上的易損件應(yīng)容易更換。對(duì)于塑料模和壓鑄模，還需要考慮合理的澆注系統(tǒng)、熔融塑料或金屬流動(dòng)狀態(tài)、進(jìn)入型腔的位置與方向。為了提高生產(chǎn)率、減少流道澆注損失，可采用多型腔模具，在一模具內(nèi)能同時(shí)完成多個(gè)相同或不同的制品。在大批量生產(chǎn)中應(yīng)采用高效率、高精度、高壽命的模具。

沖壓模應(yīng)采用多工位級(jí)進(jìn)模，可采用硬質(zhì)合金鑲塊級(jí)進(jìn)模，以提高壽命。在小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制中，應(yīng)采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造快、成本低的簡(jiǎn)易模具，如組合沖模、薄板沖模、聚氨酯橡膠模、低熔點(diǎn)合金模、鋅合金模、超塑性合金模等。模具已開始采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)，即通過(guò)以計(jì)算機(jī)為中心的一整套系統(tǒng)對(duì)模具進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。這是模具設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。

模具制造按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分為平面的沖裁模和具有空間的型腔模。沖裁模利用凸模與凹模的尺寸精確配合，有的甚至是無(wú)間隙配合。其他鍛模如冷擠壓模、壓鑄模、粉末冶金模、塑料模、橡膠模等都屬于型腔模，用于成形立體形狀的工件。型腔模在長(zhǎng)、寬、高 3個(gè)方向都有尺寸要求，形狀復(fù)雜，制造困難。模具生產(chǎn)一般為單件、小批生產(chǎn)，制造要求嚴(yán)格、精確，多采用精密的加工設(shè)備和測(cè)量裝置。

平面沖裁?？捎?a target="_blank" style="text-decoration:none;color:#136EC2;">電火花加工初成形，再用成形磨削，坐標(biāo)磨削等方法進(jìn)一步提高精度。成形磨削可用光學(xué)投影曲線磨床，或帶有縮仿、修打砂輪機(jī)構(gòu)的平面磨床，也可在精密平面磨床上采用專用成形磨削工具磨削。坐標(biāo)磨床可用于模具的精密定位，以保證精密孔徑和孔距。也可用計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)連續(xù)軌跡坐標(biāo)磨床磨削任何曲線形狀的凸模和凹模。型腔模多用仿形銑床加工、電火花加工和電解加工。將仿形銑加工與數(shù)控聯(lián)合應(yīng)用和在電火花加工中增加三向平動(dòng)頭裝置，都可提高型腔的加工質(zhì)量。電解加工中增加充氣電解可提高生產(chǎn)效率。

模具選材是整個(gè)模具制作過(guò)程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

模具選材需要滿足三個(gè)原則，模具滿足耐磨性、強(qiáng)韌性等工作需求，模具滿足工藝要求，同時(shí)模具應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)適用性。

1、耐磨性

坯料在模具型腔中塑性變性時(shí)，沿型腔表面既流動(dòng)又滑動(dòng)，使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦，從而導(dǎo)致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。

硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下，模具零件的硬度越高，磨損量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。

2．強(qiáng)韌性

模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負(fù)荷，從而導(dǎo)致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時(shí)突然脆斷，模具要具有較高的強(qiáng)度和韌性。

模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。

3．疲勞斷裂性能

模具工作過(guò)程中，在循環(huán)應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，往往導(dǎo)致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。

模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強(qiáng)度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。

4．高溫性能

當(dāng)模具的工作溫度較高進(jìn)，會(huì)使硬度和強(qiáng)度下降，導(dǎo)致模具早期磨損或產(chǎn)生塑性變形而失效。因此，模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性，以保證模具在工作溫度下，具有較高的硬度和強(qiáng)度。

5．耐冷熱疲勞性能

有些模具在工作過(guò)程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài)，使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用，引起表面龜裂和剝落，增大摩擦力，阻礙塑性變形，降低了尺寸精度，從而導(dǎo)致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一，幫這類模具應(yīng)具有較高的耐冷熱疲勞性能。

6．耐蝕性

有些模具如塑料模在工作時(shí)，由于塑料中存在氯、氟等元素，受熱后分解析出HCI、HF等強(qiáng)侵蝕性氣體，侵蝕模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加劇磨損失效。

模具的制造一般都要經(jīng)過(guò)鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，其材料應(yīng)具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；還應(yīng)具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。

1．可鍛性

具有較低的熱鍛變形抗力，塑性好，鍛造溫度范圍寬，鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。

2．退火工藝性

球化退火溫度范圍寬，退火硬度低且波動(dòng)范圍小，球化率高。

3．切削加工性

切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。

4．氧化、脫碳敏感性

高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對(duì)加熱介質(zhì)不敏感，產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。

5．淬硬性

淬火后具有均勻而高的表面硬度。

6．淬透性

淬火后能獲得較深的淬硬層，采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。

7．淬火變形開裂傾向

常規(guī)淬火體積變化小，形狀翹曲、畸變輕微，異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低，對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感。

8．可磨削性

砂輪相對(duì)損耗小，無(wú)燒傷極限磨削用量大，對(duì)砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感，不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。