冷挤压工艺是一种高精、高效、优质低耗的先进生产技术,已成为中小型锻件精化生产的重要手段.模具是冷挤压技术的关键,但目前尚未有文献对结构设计进行过系统的总结.凸模和凹模是模具最重要的工作部分,为提高强度,凹模多采用预应力式组合结构,而应用现有理论公式设计组合凹模过程过于繁琐,工作量大,设计人员一般凭经验设计,难以保证凹模强度,因此非常有必要建立简便实用的组合凹模优化设计公式.该文在深入研究大量冷挤压模具实例的基础上,系统论述了冷挤压模具导向装置、卸料推顶机构、浮动结构和凸、凹模的结构型式和设计要点,总结了适应现代化生产要求的先进模具应具有的特点.该文基于弹性厚壁圆筒理论,对组合凹模进行了受力分析,导出了凹模各层的应力计算公式;为实现组合凹模各层半径比和过盈量的最优配置,该文以各层内壁产生的相当应力最小为优化条件,结合图表法,分别建立了凹模内壁有、无切向拉应力两种情况下的组合凹模优化设计实用公式;运用ANSYS有限元分析软件对所设计的组合凹模进行了数值校核,分析结果表明该文建立的公式是正确的和可行的.该文系统总结了冷挤压模具设计要点和先进模具应具备的特点,对冷挤压模具结构设计有较大的参考价值和指导意义;建立的组合凹模优化设计公式简便实用,可靠性满足工程实际设计要求;相对于传统公式,应用该公式进行设计可使计算工作量减少57.1％以上,对预应力组合凹模的设计工作有重要的应用价值.