阀门模具满足工作条件要求：
a.耐磨性
坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具基本、重要的性能之一。
硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。
b.强韧性
模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。
模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
c.疲劳断裂性能
模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。
模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。
高温性能，当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火
d.稳定性
以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。
耐冷热疲劳性能，有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。
e.耐蚀性
有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后析出HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。
国内外冷作模具钢研究现状以及大型复杂零件挤压的关键结构设计
【一】、国内外冷作模具钢研究现状
铸造模具的使用贯穿了整个人类的文明史，青铜器、钱币和现代工业生产制造都与模具不可分割，现代社会模具的应用加广泛，从针头线脑到航天航海都涉及到了模具。
现阶段模具生产国家主要分为几类，美国、德国、日本等国家是先进模具制造国家；马来西亚、越南等在是模具生产水平较低国家；我国、印度等属于模具制造大国。我国的模具生产技术虽然取得了发展，但与模具生产强国相比仍存在差距。虽然我国从国外引进了各种先进的生产设备，如炉外精炼设备，电渣重熔设备等，并采用国外的先进生产方式，但是仍缺少在国际上应用广泛的自主钢种。我国的模具钢制造、研究水平与模具钢制造发达国家之间还存在很大的差距。我国的模具钢生产在种类、生产制造技术和模具钢质量上都与国际先进水平存在巨大差距，主要是缺少制造模具的能力，生产的模具钢缺少相应的国内市场。
大约公元前1200年就有关于工具钢的历史记载。18世纪中叶出现的柑祸法炼钢能制造含碳量较高的碳素工具钢，直到一个世纪之后，RobertMushet制造的含W合金工具钢拉开了现代模具工业的大幕。国外现代模具工业起步早，己经形成了不同的模具钢体系，以美国代表逐步形成了覆盖高、中、低碳含量的O系、A系、D系列的的模具钢行业。国内现代模具生产起步晚，1946年我国次派遣技术人员赴美学习模具技术，2002年我国成为国际模具协会ISTMA成员。到2011年为止，我国在低、中档次模具生产供过于求而次模具生产还有50%以上需要依靠进口。
国内外模具的种类大体相同，但是具体分类略有不同。国内的模具钢主要分为以下几个大类：碳素结构钢，如T7A，T12A钢等，含碳量主要分布在0.7-1.3%左右。
这类钢虽然主要不是应用于模具行业但是也在模具行业占用一定地位；模具行业主要应用的模具钢是合金工具钢，根据合金含量不同又分为高中低三类。现在国内研究的主要是高碳类模具钢，对于中低碳研究比较少；模具用高速钢，如W18Cr4V，W9Mo3Cr4V等，此类钢多为莱氏体钢，具有抗压、耐磨的特点；基体钢，化学成分与高速钢接近，通过添加适量的化学元素改变组织性能获得的钢种，较未改变钢种共晶碳化物减少，组织分布加均匀，从而改变了性能，如65Nb，012A1等；其它还有一些模具钢应用类型如钢结和钻结硬质合金钢、无磁模具钢、粉末钢高速钢等。以上列举的冷作模具钢中Cr12，Cr12MoV，Cr12Mo1V1等钢种在模具钢中占据主要地位，其它钢种应用相对较少。
【二】、大型复杂零件挤压覆膜砂铸造模具的关键结构设计
根据前文设计的模具方案特点，下面对模具所涉及到的锁模机构、中心杆定位分流结构、侧模导向定位结构等关键结构进行详细设计，模具其他结构参数与通用挤压覆膜砂铸造模具结构设计方法相同。
1锁模机构
(1)锁模机构的设计
模具预合型前，上模部分和下锁模环所处位置状态，在模具预合型过程中，上模部分在液压机主液压缸的驱动下，带动上锁模环一起向下运动，至预合型位置时停止，而下锁模环则由下锁模环驱动油缸驱动其向上运动，至预合型位置停止，此时，上锁模环和下锁模环均处于自锁位置，实现自锁。上锁模环和下锁模环提供模具在合金液充型和挤压时的锁模力。在合金液充型完成后，上模部分继续下行加压，在施加机械压力时，上模部分与上锁模环通过活动的螺栓连杆机构和弹簧机构实现动作分离，上模部分下行加压，上锁模环仍然处于自锁位置，确保提供足够的锁模力。
模具上锁模环在锁模位置的受力(下锁模环原理相同)。在充型和挤压过程中，锁模环受到侧模模腔的压力，，上模与上锁模环是通过弹簧机构连接，因此，上锁模环受到的垂直方向的力只有弹簧的反作用力和锁模环自身重力之和。
(2)上锁模环与上模部分的连接
上锁模环在模具预合型及模具开模取件时需要与上模部分实现联动，使上锁模环到达或离开模位置，但是，在上模下行加压的过程中，上模部分的运动又不能影响到上锁模环的位置状态，同时上锁模环也不能对上模的运动造成阻碍，即在这一阶段，上锁模环需要与上模部分实现结构解锁，使其动作分离，并且上锁模环始终保持在自锁位置。
因此，上锁模环与上模部分间的连接需要满足以上的两个条件。在该模具结构设计中，采用了活动连杆连接和弹簧连接的方式满足上模与锁模环的联动与解锁。
上模部分在预合型和垂直向上开模动作阶段，上锁模环由于其自重，可通过连杆和连杆套与上模部分连接，在液压机主液压缸的驱动上模部分运动时带动上锁模环一起运动；在上模部分下行加压阶段，连杆和连杆套退回上模连板的孔中，同时压缩上模连板与上锁模环间的连接弹簧，此时固连在上锁模环上的连杆和连杆套不影响上模的下行动作，实现动作分离。
2中心杆定位及分流结构
由前文分析可知，由于该模具的中心杆长度较长，中心杆不便于安装在模具上模上与上模一起运动，而固定在下模上也不便于取件。因此，中心杆需要采用便于分离的固定方式固定在下模上，取件时可保证中心杆能随着铸件一起取出，以减小轴向行程。在模具预合型前，中心杆需预先安装固定在模具下模部分，考虑到成形铸件的中心孔的精度要求和模具预合型时的位置精度控制，中心杆在预先安装时需要进行的定位，因此，在模具设计时不仅需要考虑到中心杆的安装固定问题，而且还需要考虑中心杆的定位问题，既要方便中心杆的定位与固定，又要方便中心杆的取出。在挤压覆膜砂铸造模具结构设计中，对于中心杆的预安装，采用了方法，其中，分流锥通过螺纹与中心杆底部连接，可起到固定中心杆的作用和大体积合金液充型过程中的导流作用。
在开模取件时，中心杆、中心杆定位及固定结构和分流锥都会随着成形铸件一起取出，此时分流锥会被包裹在铸件的料柄中，因此，为了从铸件中取出中心杆，还需要经过相关的后期机加工工序。
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