La prensa angular de canal igual (ECAP) es uno de los métodos más efectivos para obtener estructuras de grano ultrafino en metales y aleaciones, mejorando significativamente sus propiedades mecánicas. En este trabajo, se llevaron a cabo la modelización por FEM y el desarrollo de un nuevo diseño del instrumento para ECAP, seguido por la producción de muestras reales de matrices de trabajo y carcasa. Se estudiaron cuatro diseños diferentes de matrices: con ángulos de intersección de canal de 90 grados y 45 grados y dos esquemas con los mismos ángulos y una cavidad esférica para crear presión de retroceso. El propósito principal del estudio fue estudiar el efecto de la geometría de las matrices en el estado de esfuerzo-deformación y la carga de prensado, así como desarrollar un diseño óptimo de herramientas que asegure la fiabilidad y durabilidad del proceso. Los resultados de la simulación mostraron que al reducir el ángulo de intersección del canal a 45 grados se aumenta el grado de deformación acumulada a 4.5 mm/mm pero también se incrementa la carga de prensado a 280 kN. La introducción de una cavidad esférica contribuye a una distribución más uniforme de las deformaciones, aunque la carga de prensado aumenta a 416 kN. Con base en los datos obtenidos, se desarrolló y fabricó un diseño de herramienta mejorado con una carcasa de acero macizo. El análisis y la producción de muestras reales confirmaron su eficacia y fiabilidad, lo que mejorará el proceso de ECAP y obtendrá materiales con características mejoradas mientras se reducen los costos operativos.