Проектирование пресс-форм и матриц охватывает комплексную инженерную дисциплину, посвящённую созданию инструментальных систем, используемых в производственных процессах, таких как литьё под давлением, литьё в металлические формы и штамповка. Хотя эти термины иногда используются как взаимозаменяемые, зачастую они относятся к разным областям применения: «mould» (форма) обычно описывает инструменты для формования пластмасс или цветных материалов методами, такими как литьё под давлением, тогда как «die» (матрица) чаще обозначает инструменты для операций по обработке металлов давлением, например литья под давлением металла или штамповки. Процесс проектирования основывается на одних и тех же фундаментальных принципах независимо от области применения и начинается с тщательного анализа конструкции детали для выявления потенциальных производственных трудностей. К ключевым элементам проектирования относятся полость и сердечник, определяющие геометрию изделия, системы подачи материала, механизмы выталкивания деталей и системы терморегулирования для контроля тепловых условий. При проектировании пресс-форм особое внимание уделяется поведению полимеров при течении, компенсации усадки и оптимизации каналов охлаждения. В случае литья под давлением акцент смещается на управление течением расплавленного металла, сопротивление термоусталости и системы вентиляции. При проектировании штампов основное внимание уделяется способности материала к деформированию, зазору между пуансоном и матрицей, а также оптимизации расположения заготовок на ленте. Современные методы проектирования активно используют передовое ПО CAD/CAE для трёхмерного моделирования, имитации производственных процессов и структурного анализа. Выбор материала имеет решающее значение; инструментальные стали подбираются в зависимости от требований к производству, износостойкости и тепловому режиму. Проект также должен учитывать практические производственные аспекты, включая удобство обслуживания, взаимозаменяемость компонентов и совместимость с производственным оборудованием. Успешное проектирование пресс-форм и матриц обеспечивает надёжные производственные системы, которые стабильно выпускают детали высокого качества, оптимизируя производственные затраты за счёт увеличения срока службы инструмента, сокращения циклов производства и минимизации объёмов брака. Эта инженерная дисциплина служит ключевым звеном между конструкторской разработкой изделия и массовым производством практически во всех отраслях промышленности.