Oblikovanje orodij in kalupov zajema celovito inženirsko disciplino, namenjeno ustvarjanju orodnih sistemov, uporabljenih v proizvodnih procesih, kot so brizganje, litje pod tlakom in žiganje. Čeprav se izraza včasih uporabljata zamenjalno, pogosto opisujeta različne aplikacije: »kalup« običajno označuje orodja za oblikovanje plastike ali netaljenih materialov s postopki, kot je brizganje, medtem ko »orodje« pogosto pomeni orodja za oblikovanje kovin, kot sta litje pod tlakom ali žiganje. Postopek načrtovanja deli temeljna načela ne glede na aplikacijo, pri čemer se začne s podrobnim analiziranjem konstrukcije dela, da se prepoznajo morebitni proizvodni izzivi. Med ključne elemente načrtovanja spadajo votlina in jedro, ki določata geometrijo izdelka, sistemi dovajanja materiala, mehanizmi izmetavanja izdelkov ter sistemi za nadzor temperature za upravljanje toplotnih pogojev. Pri aplikacijah kalupov se osredotočimo na tok polimera, kompenzacijo krčenja in optimizacijo hladilnih kanalov. Pri litju pod tlakom pa se poudarek premakne na upravljanje toka raztaljene kovine, odpornost proti toplotnemu utrujanju in odzračevalne sisteme. Načrtovanje žigalnih orodij se osredotoča na oblikovalnost materiala, režo med brcanjem in orodjem ter optimizacijo postavitve traku. Sodobne prakse načrtovanja zelo intenzivno uporabljajo napredno CAD/CAE programsko opremo za 3D modeliranje, simulacijo proizvodnih procesov in strukturno analizo. Izbira materiala je ključna, pri čemer se orodne jekla izberejo glede na zahteve proizvodnje, potrebo po obrabi in vidike toplotnega upravljanja. Oblikovanje mora rešiti tudi praktične proizvodne probleme, kot so enostavnost vzdrževanja, zamenljivost komponent in združljivost s proizvodno opremo. Uspešno načrtovanje orodij in kalupov zagotavlja robustne proizvodne sisteme, ki dosledno proizvajajo visoko kakovostne komponente, hkrati pa optimizirajo proizvodne ekonomike z daljšo življenjsko dobo orodij, zmanjšanimi cikli in zmanjšanimi stroški odpadkov. Ta inženirska disciplina predstavlja ključno povezavo med konstrukcijo izdelka in masovno proizvodnjo v skoraj vseh proizvodnih panogah.