实践证明，模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响甚大。从模具失效原因的分析统计可知，因热处理不当所引发模具失效“事故”约占40%以上。
（1）锻造工艺：这是模具工作零件制造过程中的重要环节。对于高合金工具钢的模具，通常对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求。
（2）预备热处理：应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火、正火或调质等预备热处理工艺，以改善组织，消除锻造毛坯的组织缺陷，改善加工工艺性。高碳合金模具钢经过适当的预备热处理，可消除网状二次渗碳体或链状碳化物，使碳化物球化、细化，促进碳化物分布均匀性，这样有利于保证淬火、回火质量，提高模具寿命。
（3）淬火与回火：这是模具热处理中的关键环节。若淬火加热时产生过热，不仅会使工件造成较大的脆性，而且，在冷却时容易引起变形和开裂，严重影响模具寿命。冲模淬火加热时特别应注意防止氧化和脱碳，应严格控制热处理工艺规范，在条件允许的情况下，可采用真空热处理。淬火后应及时回火，并根据技术要求采用不同的回火工艺。
（4）消应力退火：模具工作零件在粗加工后，应进行消应力退火处理，其目的是消除粗加工所造成的内应力，以免淬火时产生过大的变形和裂纹。对于精度要求高的模具，在磨削或电加工后还需经过消应力回火处理，有利于稳定模具精度，提高使用寿命。