Projektiranje kalupa za pod pritiskom lijevanje predstavlja sofisticiranu inženjersku disciplinu koja se fokusira na izradu izdržljivih alatnih sustava za proizvodnju metalnih komponenti s visokom dimenzijskom točnošću i izvrsnom obradom površine. Taj proces uključuje ubrizgavanje rastopljenog metala pod visokim tlakom u precizno izrađenu čeličnu šupljinu. Projektiranje započinje temeljitom analizom geometrije dijela, pri čemu se identificiraju potencijalni problemi poput zarobljivanja zraka, skupljanja s poroznošću i termičkih naprezanja. Ključni elementi dizajna uključuju sustav dotjecanja (uljev, kanali i ulazne otvore) koji mora biti optimiziran kako bi se osiguralo laminarno strujanje i smanjila turbulencija, time smanjujući stvaranje oksida i mogućnost grešaka. Dizajn sustava uljeva izravno utječe na brzinu metala i uzorke punjenja šupljine, što zahtijeva pažljivo uravnoteženje kako bi se postiglo odgovarajuće provjetravanje, a istovremeno spriječilo prerano zatvrdnjavanje. Izuzetno je važan dizajn hlađenja, sa strategijski postavljenim kanalima koji slijede konture kalupa radi jednolikog odvođenja topline, kontrole uzoraka zatvrdnjavanja i smanjenja vremena ciklusa. Inženjering sustava za izbacivanje mora uzeti u obzir skupljanje dijela i prianjanje na površine jezgre, uključujući pune, ovojnice i ploče za izbacivanje smještene tako da se izbjegne oštećenje površine. Za složene geometrije, mobilne jezgre i klizne ploče integrirane su s preciznim mehanizmima pogona. Odabir materijala za komponente kalupa je kritičan, gdje premium alatni čelici za rad na visokim temperaturama, kao što je H13, predstavljaju standard zbog izvrsne otpornosti na termičku zamornost i čvrstoće na povišenim temperaturama. Poboljšanja površine, kao što su nitriranje ili specijalni premazi, povećavaju otpornost na habanje i sprječavaju zalepljivanje lijevanog slitine. Savremene projektne prakse intenzivno koriste računalnu dinamiku fluida (CFD) za simulaciju punjenja kalupa i zatvrdnjavanja, konačnu elementnu analizu (FEA) za procjenu strukturnih i termičkih naprezanja te specijalizirane softvere za predviđanje termičke ravnoteže i učinkovitosti hlađenja. Dizajn mora također uzeti u obzir učinke termičkog širenja, osigurati dovoljno provjetravanje za ispuštanje zraka te jamčiti održivost tijekom cijelog vijeka trajanja alata. Uspješno projektiranje kalupa za pod pritiskom lijevanje omogućuje proizvodnju milijuna komponenti visoke pouzdanosti s dosljednom kvalitetom, čime je temeljno za industrije koje se protežu od automobilske i zrakoplovne do potrošačke elektronike i elektro-alata.