1.凹模 2.凸模 3.芯模 4.制品 5.上压环 6.上法兰 7.轴 8.下压环 9.下法兰
热压罐固化成型的复合材料制品多使用金属成型模，常用的模具零件材料有铝、钢和INVAR钢等，其主要性能如表1所示。其中铝模具的密度约为钢模具或INVAR钢模具的1/3左右，质量较轻，加工成本低，但其热膨胀系数大。INVAR钢热膨胀系数较小，材料及加工成本较高，主要适用于曲率变化大的制品成型。钢模具热膨胀系数介于铝和INVAR钢之间，材料成本较低，但加工成本较高。
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碳/环氧锥壳上下两端均为内翻边结构，其内腔形状由凸模决定，凸模采用分瓣结构。碳/环氧锥壳的上下内翻边结构对凸模构成了半包围形状，锥壳成型后对凸模有一定的“紧箍”现象，为了使凸模能顺利地从锥壳中脱模，模具设计时考虑凸模在固化时要有较大的膨胀量，以便于脱模。铝的线膨胀系数较高，使用铝材制造凸模较合适。铝制凸模还有一个优点是密度小，加工的模具质量也轻，方便工人操作。最终碳/环氧锥壳的凸模材料选用5A06铝，5A06铝为Al-Mg系防锈铝，具有较高的强度和腐蚀稳定性，在退火和挤压状态下塑形良好。
因为凸模选择了铝材料，芯模也选择铝材料较为合适，两者选择相同材料在升温固化过程中热膨胀会保持一致，这样对制品固化后的型面精度较为有利，也有利于设计时对模具尺寸的计算（考虑热膨胀的影响）。芯模因为要加工成整体锥形的形状，选用ZL104铸造芯模，该铝合金的铸造性能好，无热裂倾向，气密性高。凹模选用5A06铝板，在制造凹模时先滚弯后加工；上、下压环也选用5A06铝板制造。上、下法兰及轴选用Q235-A碳素结构钢制造，原料便宜且满足使用要求，机械加工和焊接性能良好。
Medtec China了解到碳/环氧锥壳在热压罐内固化时要经历升温→降温过程，升温达到树脂凝胶点温度时锥壳固化成型，此时锥壳的尺寸由凸模尺寸决定。如锥壳在设计时某一内腔直径为L1，对应位置的凸模直径在常温（25 ℃）时为L0，固化时树脂凝胶点温度为T，则粗略的对应关系：L1=L0×（1+（T-25）×α），凸模材料为铝合金，其热膨胀系数α=24×
。假设L1=1 000 mm，T=120 ℃，代入上述公式，可计算L0=997.73 mm。碳/环氧锥壳固化成型时，由于预浸丝的缠绕角度、施加的预紧力等原因，制品固化后尺寸一般达不到模具零件膨胀的理论尺寸，公式L1=L0×（1+（T-25）×α）还需要增加修正系数β（β 略小于1），即L1=L0×（1+（T-25）×α）×β。修正系数β的大小与碳/环氧预浸丝的缠绕角度、制作制品坯料时是否加预紧力及加力大小等都有关系，修正系数β大小的确定要依靠工程实践经验，目前并没有准确的计算公式。
因为碳/环氧锥壳上下两端的翻边都是内翻边，如果凸模加工成整体，锥壳成型后凸模无法取出，凸模必须加工成多块组合的形式（锥壳成型后凸模拆成多块取出），如图4所示。凸模通过定位销和螺钉与芯模固定，锥壳固化后把定位销和螺钉拆掉，先把芯模取出，然后把凸模块逐个取出。在制造模具时，凸模与芯模的结合面（凸模凹面、芯模凸面）加工成相同的尺寸，保证能紧密贴合。在每一块凸模瓣与芯模结合部位用阿拉伯数字编号并做钢印标记，以保证每次使用时对应关系不会出错。
碳/环氧锥壳的预浸材料坯料预制成型后在热压罐内固化，固化加压时模具上各个可移动零件有向心移动的趋势（预浸材料的层间压实导致的体积减小）。为了保证模具零件把压力传递给预浸材料，模具零件之间在移动时不能互相干涉，所以设计时要考虑给模具零件之间留有适当的间隙。如凹模共分为6瓣，每瓣之间要留有1 mm的间隙；上压环外径要比对应凹模的内径小1~2 mm。
模具主要零件的结构尺寸如图5~图7所示，这些零件与碳/环氧锥壳的预浸材料坯料接触，与成型后制品的尺寸关系密切。
