模具设计是一项综合性的技术工作，需要掌握以下关键知识和技能：

机械制图和CAD软件应用

能够阅读和绘制模具零件图和装配图，理解视图、尺寸标注和公差配合。

熟练使用CAD软件进行三维建模和二维绘图。

材料科学

了解不同材料的物理性能、化学成分和加工特性，如钢材、塑料等。

熟悉模具材料的性能，如金属材料的强度、硬度、韧性等，以及非金属材料的耐热性、耐磨性和化学稳定性。

力学原理

掌握应力、应变、强度、刚度等基本概念，以及如何通过设计提高模具的承载能力和使用寿命。

模具结构设计

学习模具的基本组成，如模座、模板、型腔、型芯、浇注系统、冷却系统等，以及它们的设计原则和方法。

模具加工工艺

了解模具零件的加工方法，如铣削、车削、磨削、电火花加工（EDM）、线切割等，以及如何选择合适的加工设备和技术。

模具装配与调试

掌握模具的装配流程、调试技巧和故障排除方法，确保模具的正常运行和高效生产。

计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）

利用CAD软件进行三维建模和工程图绘制，以及利用CAM软件生成数控加工代码。

模具成本控制

了解模具制造的成本构成，学会在保证质量的前提下优化设计以降低成本。

项目管理

具备一定的项目管理能力，包括时间管理、资源协调和团队合作，以确保模具项目的顺利进行。

其他相关能力

了解模具设计的不良类型，对模具开发过程有计划和性，能够对现场加工提供技术支持。

模具设计人员通常还需要具备良好的问题解决能力、创新思维和对新技术的适应能力。随着技术的发展，模具设计也在逐渐与计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和数值模拟等技术相结合，以提高设计效率和模具质量。