Desain die dan cetakan merupakan disiplin teknik dasar untuk proses manufaktur produksi massal, mencakup pembuatan sistem perkakas untuk aplikasi pengecoran logam (die) dan pencetakan plastik (cetakan). Bidang ini membutuhkan pemahaman menyeluruh mengenai perilaku material, manajemen termal, serta prinsip-prinsip teknik mekanik. Proses desain dimulai dengan analisis mendetail terhadap desain produk, menerapkan prinsip kemudahan produksi untuk mengidentifikasi dan menyelesaikan potensi masalah produksi. Untuk aplikasi die casting, desain berfokus pada pengelolaan aliran logam cair, tegangan termal, dan pola pembekuan, dengan penekanan pada sistem gating, overflow well, serta optimasi saluran pendingin. Untuk injection molding, prioritas beralih ke karakteristik aliran polimer, kompensasi penyusutan, dan desain sistem pelepasan. Elemen umum meliputi sistem rongga dan inti yang menentukan geometri produk, mekanisme pengumpanan untuk mengalirkan material secara tepat, sistem kontrol suhu untuk menjaga stabilitas proses, serta sistem pelepasan untuk mengeluarkan bagian jadi. Pemilihan material sangat penting, di mana baja perkakas dipilih berdasarkan kebutuhan produksi—ketahanan terhadap kelelahan termal untuk aplikasi die casting, ketahanan aus untuk material abrasif, dan kemampuan poles untuk permukaan estetika. Praktik desain modern secara intensif menggunakan perangkat lunak CAD/CAE untuk pemodelan 3D, simulasi proses, dan analisis struktural. Desain juga harus mempertimbangkan aspek praktis seperti kemudahan perawatan, standarisasi komponen, dan kompatibilitas dengan peralatan produksi. Untuk produksi volume tinggi, desain die dan cetakan mencakup konstruksi yang kuat, sistem penyelarasan presisi, dan konfigurasi pendinginan efisien guna memaksimalkan produktivitas. Desain die dan cetakan yang sukses menghasilkan sistem manufaktur yang mampu memproduksi komponen dengan kualitas konsisten, akurasi dimensi, dan hasil permukaan yang baik, sekaligus mengoptimalkan ekonomi produksi melalui umur perkakas yang lebih panjang, waktu siklus yang lebih singkat, dan limbah material yang minimal. Disiplin teknik ini berperan sebagai penghubung kritis antara desain produk dan manufaktur komersial di berbagai industri seperti otomotif, barang konsumen, medis, dan elektronik di seluruh dunia.