การออกแบบเครื่องมือฉีดขึ้นรูป หรือที่เรียกว่า การออกแบบแม่พิมพ์ เป็นพื้นฐานของการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างแม่พิมพ์ที่แข็งแรงเพื่อขึ้นรูปพอลิเมอร์เหลวให้กลายเป็นชิ้นส่วนสำเร็จรูป กระบวนการนี้รวมถึงการออกแบบช่องว่างและแกนหลัก ระบบทางนำ (ทั้งแบบคูลเลอร์รันเนอร์หรือฮ็อตรันเนอร์) กลไกการเติมวัสดุ และระบบปลดชิ้นงาน องค์ประกอบสำคัญได้แก่ การเลือกวัสดุแม่พิมพ์ เช่น เหล็กเครื่องมือ (ตัวอย่างเช่น D2 หรือ S7) เพื่อความทนทานและต้านทานการสึกหรอ รวมถึงการติดตั้งช่องระบายความร้อนเพื่อควบคุมอุณหภูมิและระยะเวลาไซเคิล นักออกแบบจำเป็นต้องพิจารณาสมดุลระหว่างปัจจัยต่างๆ เช่น รูปร่างของชิ้นงาน การไหลของวัสดุ และการหดตัว เพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่อง เช่น การเติมไม่เต็ม (short shots) หรือครีบ (flash) เทคนิคขั้นสูงรวมถึงการใช้แม่พิมพ์หลายช่องเพื่อผลิตจำนวนมาก และระบบไซด์แอคชันสำหรับงานเว้า ซึ่งต้องอาศัยการจัดแนวและความแม่นยำในการควบคุมขนาดอย่างละเอียด การใช้ซอฟต์แวร์ CAD/CAM ช่วยให้สามารถสร้างโมเดล 3 มิติ จำลองกระบวนการฉีด และปรับแต่งระบบระบายอากาศเพื่อกำจัดอากาศที่ถูกกักอยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประเด็นด้านการบำรุงรักษา เช่น การเข้าถึงที่ง่ายสำหรับการทำความสะอาดและการซ่อมแซม มีความสำคัญต่อการยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบรรจุภัณฑ์ อุตสาหกรรมการแพทย์ และยานยนต์ การออกแบบแม่พิมพ์จะต้องเป็นไปตามมาตรฐานต่างๆ เช่น ประเภท SPI เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและความเข้ากันได้ การทำงานร่วมกันระหว่างนักออกแบบชิ้นส่วนและผู้ผลิตจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการแก้ไขปัญหาต่างๆ เช่น ข้อจำกัดด้านต้นทุนและการขยายกำลังการผลิต ซึ่งในท้ายที่สุดจะส่งเสริมการสร้างนวัตกรรมและความน่าเชื่อถือในห่วงโซ่อุปทานระดับโลก