用工具钢制成的工具和机器零件在工作中经常受到很高的应力. 这些零件也有一定的内应力，因为他们的制造和热处理的结果. 当这些压力, 单独地或组合地, 超出了钢的强度极限, 破解, 导致零件断裂或翘曲. 许多完全硬化的工具钢, 特别是高合金化类型, 能承受较高的压缩载荷, 但只有有限的拉伸载荷. 工具工程师应该通过适当的设计和使用支撑工具来最小化拉伸应力，以便在关键部件上使用最高性能的模锻钢. 当需要时，模具设计必须包含显著的拉伸应力, 然后选择较硬的工具钢，降低了耐磨性, 很可能是一种抗冲击等级, 建议.
工具设计中的常见错误
- 使用尖角.
- 没有使用圆角或足够的半径.
- 模具中存在不均匀的截面，导致使用过程中应力分布的变化以及淬火过程中淬火速率的变化.
- 冲头和模具边缘间隙不合适.
- 工具设计在操作过程中涉及过大的单元应力或过载. 应重新设计工具，使其在较低的单位应力下工作.
敏感的工装设计
如果在零件的设计中不能避免尖角和可变截面，使用空气淬火模具钢对于淬火的最大安全性是必不可少的. 当淬火过程中采用液体淬火时，这些敏感部位更容易发生开裂和/或变形.
正确的工具间隙
刀具间隙是指相邻凸模边缘与模具边缘之间的距离. 一般来说，给定操作所需的压机负荷随着间隙的增大而减小, 因此，在冲头和模具间隙较小的情况下，工具的应力更大. 将间隙从坯料厚度的5%扩大到10%通常会提高刀具寿命. 虽然小间隙可以改善零件剪切边缘的光洁度, 刀具寿命将缩短. 由于不对准也可能导致破损.
而可接受的间隙通常是库存厚度的10%, 这个问题是有争议的，因为除了木材厚度之外还有许多变量影响间隙, 包括库存材料, 硬度和表面(水垢状况和光洁度)以及剪切时所需的光洁度.