Kalıp ve döküm kalıbı tasarımı, enjeksiyon kalıplama, döküm kalıplama ve presleme gibi üretim süreçlerinde kullanılan kalıp sistemlerinin oluşturulmasına adanmış kapsamlı bir mühendislik disiplinini ifade eder. Terimler bazen birbirinin yerine kullanılsa da genellikle farklı uygulamalara işaret eder: "kalıp" (mould), genellikle enjeksiyon kalıplama gibi plastiklerin veya demir olmayan malzemelerin şekillendirilmesi süreçlerinde kullanılan araçları tanımlarken, "kalıp" (die) genellikle döküm kalıplama veya presleme gibi metal şekillendirme işlemlerinde kullanılan aletleri ifade eder. Tasarım süreci uygulamadan bağımsız olarak temel ilkeleri paylaşır ve üretimin zorluklarını belirlemek amacıyla parça tasarımının dikkatlice analiziyle başlar. Kritik tasarım unsurları arasında ürün geometrisini belirleyen boşluk ve çekirdek sistemi, malzemenin doğru şekilde iletilmesini sağlayan besleme sistemleri, parçanın çıkarılması için itme mekanizmaları ve termal koşulları yönetmek üzere sıcaklık kontrol sistemleri yer alır. Kalıplama uygulamalarında tasarım, polimer akış davranışı, büzülme telafisi ve soğutma kanallarının optimizasyonuna odaklanır. Döküm kalıplama için vurgu, erimiş metal akışının yönetimi, termal yorulmaya karşı direnç ve havalandırma sistemlerine kayar. Presleme kalıp tasarımı ise malzeme şekillendirilebilirliği, matris ve zımba aralığı ile şerit yerleşiminin optimizasyonuna odaklanır. Modern tasarım uygulamaları, 3D modelleme, üretim süreçlerinin simülasyonu ve yapısal analiz için gelişmiş CAD/CAE yazılımlarından yoğun şekilde yararlanır. Malzeme seçimi kritik öneme sahiptir ve takım çelikleri üretim gereksinimlerine, aşınma direnci ihtiyaçlarına ve termal yönetim hususlarına göre seçilir. Tasarım ayrıca bakım kolaylığı, bileşen değiştirilebilirliği ve üretim ekipmanıyla uyumluluk gibi pratik üretim konularını da ele almalıdır. Başarılı bir kalıp ve döküm kalıbı tasarımı, uzun ömürlü kalıplar, kısaltılmış çevrim süreleri ve minimum hurda oranlarıyla üretim ekonomisini optimize ederken, yüksek kaliteli bileşenlerin sürekli olarak üretildiği sağlam üretim sistemleri sunar. Bu mühendislik disiplini, neredeyse tüm üretim sektörlerinde ürün tasarımını seri üretime bağlayan kritik köprü görevi görür.