Η σχεδίαση καλουπιών πλαστικής έγχυσης είναι μια πολύπλοκη τεχνική ειδικότητα που μετατρέπει το σχέδιο ενός εξαρτήματος σε ένα λειτουργικό σύστημα παραγωγής, ικανό να παράγει συνεχώς και αποδοτικά εξαρτήματα υψηλής ποιότητας. Η διαδικασία ξεκινά με την εκτενή ανάλυση της γεωμετρίας του εξαρτήματος, προσδιορίζοντας χαρακτηριστικά που απαιτούν ειδικές ενέργειες του καλουπιού, όπως πλευρικοί πυρήνες για υποκοπές, ανυψωτικά για εσωτερικά σπειρώματα ή καταρρεύσιμοι πυρήνες για βαθιές υποκοπές. Οι σχεδιαστές καλουπιών επιλέγουν κατάλληλες βάσεις καλουπιών που τυποποιούνται από οργανισμούς όπως το DME ή το HASCO, και στη συνέχεια σχεδιάζουν προσαρμοσμένα εσωτερικά και εξωτερικά εμβολά (cavity και core inserts) που καθορίζουν τη γεωμετρία του εξαρτήματος. Η σχεδίαση του συστήματος τροφοδοσίας περιλαμβάνει διαύλους (runners), πύλες (gates) και φλαντζές κοχλία (sprue bushings), με επιλογές μεταξύ ψυχρών διαύλων (οι οποίοι σκληραίνουν σε κάθε κύκλο) και θερμών διαύλων (οι οποίοι διατηρούν το υλικό σε υγρή κατάσταση). Η σχεδίαση του συστήματος ψύξης είναι εξίσου σημαντική, με στρατηγικά τοποθετημένους αγωγούς που εξασφαλίζουν ομοιόμορφη απαγωγή θερμότητας, με στόχο την ελαχιστοποίηση του χρόνου κύκλου και την αποφυγή παραμορφώσεων. Η μηχανική σχεδίαση του συστήματος εξώθησης περιλαμβάνει πείρους εξώθησης, μανίκια, λεπίδες και πλάκες αποξεύκλωσης, τοποθετημένα έτσι ώστε να ασκούν επαρκή δύναμη χωρίς να προκαλούν ζημιά στο εξάρτημα. Η σχεδίαση των αεραγωγών αποτρέπει τη δημιουργία φυσαλίδων αέρα που μπορεί να προκαλέσουν καύση ή μη πλήρη γέμιση, ενώ τα στοιχεία ευθυγράμμισης, όπως οι οδηγοί πείροι και οι ασφαλίσεις, διατηρούν ακριβή ευθυγράμμιση της κοιλότητας καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου έγχυσης. Η επιλογή υλικού για τα εξαρτήματα του καλουπιού ισορροπεί την αντοχή στη φθορά, τη δυνατότητα πολύτριψης, τη θερμική αγωγιμότητα και το κόστος, με επιλογές που κυμαίνονται από προ-σκληρυμένα χάλυβα για μέτρια παραγωγή έως σκληρυμένα εργαλειοχάλυβα για εφαρμογές υψηλού όγκου. Η σύγχρονη σχεδίαση καλουπιών χρησιμοποιεί εκτενώς λογισμικό CAD/CAE για τρισδιάστατη μοντελοποίηση, προσομοίωση ροής, ανάλυση ψύξης και δομική επικύρωση. Η διαδικασία σχεδίασης πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τις απαιτήσεις συντήρησης, συμπεριλαμβάνοντας εύκολα αντικαταστάσιμα εξαρτήματα φθοράς και προσβάσιμους αγωγούς νερού. Η επιτυχημένη σχεδίαση καλουπιών πλαστικής έγχυσης παράγει ένα ανθεκτικό σύστημα παραγωγής που παράγει εξαρτήματα με σταθερές διαστάσεις και ελάχιστα απόβλητα, λειτουργώντας αξιόπιστα για εκατοντάδες χιλιάδες κύκλους.