Η σχεδίαση καλουπιών έγχυσης αποτελεί τη μηχανική βάση της διαδικασίας έγχυσης πλαστικού, και περιλαμβάνει τη συστηματική ανάπτυξη συστημάτων εργαλείων που διαμορφώνουν το υγρό πολυμερές σε τελικά εξαρτήματα. Αυτή η πολύπλοκη διαδικασία ενσωματώνει πολλαπλές μηχανικές ειδικότητες για τη δημιουργία καλουπιών που λειτουργούν αξιόπιστα υπό ακραίες συνθήκες πίεσης, θερμοκρασίας και κυκλικών φορτίσεων. Η διαδικασία σχεδίασης ξεκινά με την εκτενή ανάλυση του σχεδιασμού του εξαρτήματος, αναγνωρίζοντας πιθανές προκλήσεις παραγωγής και εφαρμόζοντας αρχές σχεδιασμού για ευκολία κατασκευής (DFM) για τη βελτιστοποίηση της γεωμετρίας για την παραγωγή. Σημαντικά στοιχεία σχεδίασης περιλαμβάνουν το σύστημα κοιλότητας και πυρήνα, το οποίο πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη συρρίκνωση του υλικού και να ενσωματώνει κατάλληλα τελειώματα επιφάνειας· το σύστημα τροφοδοσίας, το οποίο ελέγχει τη ροή του υλικού στην κοιλότητα· το σύστημα ψύξης, το οποίο ρυθμίζει τις θερμικές συνθήκες για διαστατική σταθερότητα· το σύστημα εξώθησης, το οποίο διευκολύνει την αφαίρεση του εξαρτήματος· και το δομικό σύστημα, το οποίο αντέχει τις πιέσεις έγχυσης. Τα προηγμένα καλούπια ενσωματώνουν πολύπλοκους μηχανισμούς για την παραγωγή υποβάθρων, σπειρωμάτων και άλλων ειδικών χαρακτηριστικών, συχνά απαιτώντας εξειδικευμένα συστήματα ενεργοποίησης. Η επιλογή υλικού για τα εξαρτήματα του καλουπιού βασίζεται στις απαιτήσεις παραγωγής, με επιλογές που κυμαίνονται από αλουμίνιο για πρωτότυπα εργαλεία έως ενισχυμένα εργαλειοχάλυβες για υψηλό όγκο παραγωγής. Η σύγχρονη σχεδίαση καλουπιών έγχυσης χρησιμοποιεί εκτενώς λογισμικό CAD/CAE για τρισδιάστατη μοντελοποίηση, προσομοίωση και ανάλυση, επιτρέποντας στους μηχανικούς να προβλέψουν και να αντιμετωπίσουν πιθανά προβλήματα πριν από την κατασκευή του εργαλείου. Η διαδικασία σχεδίασης πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη πρακτικά ζητήματα παραγωγής, όπως η ευκολία συντήρησης, η δυνατότητα επισκευής και η συμβατότητα με τον τυποποιημένο εξοπλισμό έγχυσης. Η επιτυχημένη σχεδίαση καλουπιών έγχυσης παρέχει ένα σύστημα παραγωγής που παράγει εξαρτήματα με ακριβή διαστάσεις και αποδεκτή εμφάνιση, με ελάχιστα απόβλητα, ενώ λειτουργεί αποδοτικά κατά τη διάρκεια εκτεταμένων παραγωγικών διαδικασιών. Η οικονομική επίπτωση των αποφάσεων σχεδίασης του καλουπιού επεκτείνεται σε όλο τον κύκλο ζωής του προϊόντος, επηρεάζοντας το κόστος του εξαρτήματος, τη συνέπεια της ποιότητας και το χρόνο εισαγωγής στην αγορά.