压铸模具的使用寿命是压铸成本的重要组成部分。热疲劳失效是影响压铸模寿命的主要因素。压铸模型腔表面所受热负荷主要来源于压铸时压铸件的热传导及脱模剂的冷却作用,模具表面层温度随压铸周期的进行呈现出有规律的变化,周期性的温度变化则会导致周期性的热应力产生,当所受热应力超过材料的屈服强度时模具产生塑性变形,再经过足够多的循环周期后,裂纹萌生,最终导致疲劳失效。因此,研究模具表面层温度场、热应力场、热疲劳寿命、热疲劳区深度对摸清模具的失效机理有着重要意义。本文首先概述了压铸的特点及工艺参数的选择;介绍了国内外对模具失效机理的研究现状。发现温度梯度是导致热疲劳产生的关键因素。利用非稳态传热理论,建立一维半无限大物体的表面接触传热模型,进而构建出多次连续压铸时压铸模型腔表面的温度场模型。以锌合金、铝合金、铜合金为例,绘制出温度变化曲线。根据热弹塑性理论,建立符合压铸模热应力变化规律的薄板模型。结合温度场模型,进而构建出连续压铸时模具型腔表面的热应力场模型。绘制出三种不同合金压铸时热应力变化曲线。通过对热疲劳产生机理的研究,得到热疲劳寿命计算公式,并给出热疲劳区深度的计算方法。结果表明:铜合金压铸时模具表面层热疲劳区深度为3mm。最后利用金属型模具对锌合金、铝合金、铜合金进行浇注试验,分别测量出距离模具表面0.2、1.5、3.0和5.0mm处的温度变化曲线。与温度场理论模型相对比,验证了温度场模型的正确性。