Desain cetakan die, khususnya dalam konteks die casting, merupakan bidang teknik khusus yang berfokus pada pembuatan sistem perkakas tahan lama untuk memproduksi komponen logam dalam volume tinggi dengan geometri kompleks dan toleransi ketat. Proses desain ini memerlukan pemahaman menyeluruh mengenai metalurgi, manajemen termal, dan dinamika fluida. Arsitektur dasarnya mencakup sistem rongga dan inti (core) yang membentuk geometri bagian, dirancang dengan alokasi penyusutan yang sesuai untuk paduan logam tertentu yang dituang. Desain sistem pengisian sangat penting, terdiri dari saluran utama (sprue), saluran pelari (runners), dan saluran masuk (gates) yang dioptimalkan untuk mengendalikan kecepatan aliran logam, mengurangi turbulensi, serta memastikan urutan pengisian rongga yang tepat. Kolam pelimpahan (overflow wells) dan saluran ventilasi ditempatkan secara strategis untuk menangkap logam dingin dan memungkinkan udara keluar selama injeksi. Rekayasa sistem pendinginan menggunakan jaringan saluran rumit yang mengikuti kontur cetakan untuk menyerap panas secara seragam, mengendalikan pola pembekuan, dan menjaga keseimbangan termal sepanjang siklus produksi. Desain sistem pendorong (ejection) harus mampu mengatasi gaya adhesi besar antara logam cor dan permukaan cetakan, dengan memasukkan pin, selongsong, dan pelat penarik (stripper plates) yang diposisikan secara presisi. Untuk komponen kompleks, inti bergerak, geser (slides), dan mekanisme pelepas ulir diintegrasikan dengan sistem aktuasi yang akurat. Pemilihan material berfokus pada baja perkakas kerja panas kelas atas yang memiliki ketahanan luar biasa terhadap kelelahan termal, kekuatan suhu tinggi, serta konduktivitas termal yang baik. Perlakuan permukaan seperti nitridasi, pelapisan kromium, atau lapisan khusus meningkatkan ketahanan aus dan mencegah soldering. Desain cetakan die modern secara luas memanfaatkan perangkat lunak simulasi untuk menganalisis pengisian cetakan, pembekuan, tegangan termal, serta memprediksi kemungkinan cacat. Desain juga harus mengakomodasi ekspansi termal selama operasi, menyediakan dukungan struktural yang memadai untuk menahan tekanan injeksi, serta memastikan kemudahan perawatan sepanjang masa pakai perkakas. Desain cetakan die yang sukses menghasilkan sistem manufaktur yang mampu memproduksi jutaan komponen berkualitas tinggi dengan stabilitas dimensi dan kualitas permukaan yang konsisten, digunakan dalam aplikasi penting di industri otomotif, dirgantara, dan barang konsumen.