Η σχεδίαση καλουπιών για έγχυση είναι μια εξειδικευμένη τεχνική ειδικότητα που επικεντρώνεται στη δημιουργία συστημάτων εργαλείων, τα οποία μετατρέπουν το υγρό πλαστικό σε ακριβή και επαναλαμβανόμενα εξαρτήματα. Η διαδικασία απαιτεί βαθιά κατανόηση της συμπεριφοράς των πολυμερών, της θερμικής δυναμικής και των αρχών της μηχανολογίας, οι οποίες εφαρμόζονται εντός των περιορισμών της παραγωγής υψηλού όγκου. Οι βασικές παράμετροι σχεδίασης ξεκινούν με τον καθορισμό του κατάλληλου τύπου καλουπιού — δύο πλακών για απλότητα, τριών πλακών για αυτοματοποιημένο διαχωρισμό του συστήματος φόρτισης, ή πολλαπλών επιπέδων για αυξημένη χωρητικότητα. Η θέσπιση της γραμμής διαχωρισμού είναι κρίσιμη, καθώς επηρεάζει τόσο την αισθητική του εξαρτήματος όσο και τη λειτουργικότητα του καλουπιού. Στο σχεδιασμό της κοιλότητας και του πυρήνα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η συρρίκνωση του υλικού, με την ενσωμάτωση κατάλληλων συντελεστών κλίμακας για την επίτευξη των τελικών διαστάσεων του εξαρτήματος. Η μηχανική σχεδίαση του συστήματος τροφοδοσίας περιλαμβάνει τη διάταξη των διαύλων (φυσικά ισορροπημένους ή γεωμετρικά ισορροπημένους), την επιλογή τύπου πύλης (άκρης, υποβρυχίου, ανεμιστήρα ή διαφράγματος) και το σχεδιασμό της κεντρικής δίοδου, με τις αποφάσεις μεταξύ συστήματος ψυχρού ή θερμού διαύλου να επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση του υλικού και τον χρόνο κύκλου. Ο σχεδιασμός του συστήματος ψύξης χρησιμοποιεί στρατηγικά τοποθετημένους διαύλους για την ομοιόμορφη απαγωγή θερμότητας, αποτρέποντας την παραμόρφωση και μειώνοντας τους χρόνους κύκλου. Το σύστημα εξώθησης εξασφαλίζει την αξιόπιστη αφαίρεση του εξαρτήματος μέσω πειρών, μανικιών, λεπίδων ή πλακών αποξεσίας, τα οποία τοποθετούνται έτσι ώστε να ασκούν δύναμη χωρίς να προκαλούν ζημιά στο εξάρτημα. Οι πολύπλοκες γεωμετρίες των εξαρτημάτων απαιτούν επιπλέον μηχανισμούς, όπως ανυψωτήρες για υποκοπές, ολισθητήρες για πλευρικά χαρακτηριστικά και συσκευές ξεβίδωμα για εξαρτήματα με σπείρωμα. Ο σχεδιασμός των αεραγωγών αποτρέπει τον εγκλωβισμό αέρα, ο οποίος προκαλεί καύσεις ή μη πλήρη γέμιση, ενώ τα συστήματα ευθυγράμμισης διατηρούν την ακρίβεια καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου έγχυσης. Η σύγχρονη σχεδίαση καλουπιών χρησιμοποιεί προηγμένο λογισμικό προσομοίωσης για την πρόβλεψη των μοτίβων γέμισης, της αποδοτικότητας ψύξης και των μηχανικών τάσεων, επιτρέποντας τη βελτιστοποίηση πριν από την ακριβή κατασκευή του εργαλείου. Το τελικό σχέδιο του καλουπιού αποτελεί ισορροπία μεταξύ τεχνικής απόδοσης, αποδοτικότητας παραγωγής, απαιτήσεων συντήρησης και οικονομικών παραμέτρων, παρέχοντας ένα ανθεκτικό σύστημα παραγωγής ικανό να παράγει συνεχώς εξαρτήματα υψηλής ποιότητας.