冷镶嵌模具作为材料制备领域的关键工具，其设计与制造工艺直接影响样品制备的质量与效率。需要在结构合理性、材料选择和加工精度之间实现平衡。
在模具设计环节，要考虑的是样品的几何特征与尺寸约束。设计师需根据待镶嵌样品的外形轮廓，规划出包容空间充裕且便于脱模的型腔结构。分型面的选择尤为关键，既要保证模具组装的便利性，又要避免在样品表面留下明显的拼接痕迹。排气系统的设计同样不可忽视，合理的排气通道能有效避免气泡缺陷的产生。此外，模具的夹持部位需要预留足够的操作空间，确保后续的研磨抛光工序能够顺利进行。
材料选择上，冷镶嵌模具主体通常采用高强度铝合金或工程塑料。这类材料兼具良好的加工性能和适中的硬度，既能保证模具的耐用性，又不会对样品造成污染。对于特殊应用场景，可选用不锈钢等耐腐蚀材料。关键接触面往往需要进行抛光处理，以降低脱模阻力并提高表面光洁度。
制造工艺方面，冷镶嵌模具生产普遍采用数控加工技术。通过计算机辅助设计到计算机辅助制造的数字化流程，可以精确控制模具的尺寸精度。对于复杂曲面结构，常采用电火花加工或精密磨削等特种工艺。模具组装后需进行配合精度检测，确保各部件的运动顺畅且定位准确。还需进行试模验证，根据实际成型效果微调设计参数。
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