Projektowanie form i matryc obejmuje kompleksową dyscyplinę inżynieryjną poświęconą tworzeniu systemów narzędziowych stosowanych w procesach produkcyjnych, takich jak wtryskiwanie, odlewanie pod ciśnieniem czy tłoczenie. Choć terminy te są czasem używane zamiennie, często odnoszą się do różnych zastosowań: "forma" zwykle opisuje narzędzia służące do kształtowania tworzyw sztucznych lub materiałów nieżelaznych w procesach takich jak wtryskiwanie, podczas gdy "matryca" odnosi się najczęściej do narzędzi stosowanych w operacjach obróbki metali, takich jak odlewanie pod ciśnieniem czy tłoczenie. Proces projektowania opiera się na tych samych podstawowych zasadach niezależnie od zastosowania i rozpoczyna się dokładną analizą projektu detalu w celu wykrycia potencjalnych trudności produkcyjnych. Kluczowe elementy projektu to system wnęki i rdzenia definiujący geometrię produktu, systemy doprowadzania materiału, mechanizmy wyrzutu detalu oraz systemy kontroli temperatury umożliwiające zarządzanie warunkami termicznymi. W przypadku form wtryskowych projekt koncentruje się na zachowaniu przepływu polimeru, kompensacji skurczu i optymalizacji kanałów chłodzenia. Dla odlewania pod ciśnieniem nacisk przenosi się na kontrolę przepływu stopionego metalu, odporność na zmęczenie termiczne oraz systemy wentylacyjne. Projektowanie matryc tłoczarskich koncentruje się na możliwościach kształtowania materiału, luzach między tłokiem a matrycą oraz optymalizacji układu taśmy. Nowoczesne metody projektowania intensywnie wykorzystują zaawansowane oprogramowanie CAD/CAE do modelowania 3D, symulacji procesów produkcyjnych i analiz strukturalnych. Wybór materiału ma kluczowe znaczenie – stopy narzędziowe dobiera się w zależności od wymagań produkcji, potrzebnej odporności na zużycie oraz aspektów zarządzania ciepłem. Projekt musi również uwzględniać praktyczne aspekty produkcji, takie jak łatwość konserwacji, wymienialność komponentów oraz kompatybilność z urządzeniami produkcyjnymi. Skuteczne projektowanie form i matryc zapewnia odporne systemy produkcyjne, które stale wytwarzają wysokiej jakości detale, optymalizując jednocześnie ekonomikę produkcji poprzez wydłużenie żywotności narzędzi, skrócenie czasu cyklu oraz minimalizację odpadów. Ta dziedzina inżynierii stanowi kluczowe ogniwo łączące projekt produktu z masową produkcją w niemal każdej branży przemysłowej.