Plastik kalıp tasarımı, plastik parçaların üretiminde enjeksiyon kalıplama ile kullanılan kalıp sistemlerinin oluşturulmasına odaklanan özel bir mühendislik disiplinidir. Bu kapsamlı süreç, parça tasarımının detaylı analiziyle başlar, üretilebilirlik açısından potansiyel zorlukları belirler ve üretimi optimize etmek için üretilebilirliğe uygun tasarım (DFM) ilkelerini uygular. Kritik unsurlar arasında parçanın geometrisini belirleyen ve malzeme büzülmesini telafi etmek üzere uygun ölçek faktörleriyle tasarlanmış olan boşluk (cavity) ve çekirdek (core) sistemi yer alır. Besleme sistemi, malzemeyi boşluğa verimli bir şekilde ulaştırmak ve basınç kaybını ile kesme ısınmasını en aza indirmek amacıyla tasarlanmış sprue, runner ve gate'lerden oluşur. Soğutma sistemi tasarımı, çarpılmayı önlemek ve çevrim sürelerini kısaltmak için ısıyı eşit şekilde uzaklaştıran stratejik olarak yerleştirilmiş kanalları kullanır. Çıkartma sistemi mühendisliği, estetik yüzeylere zarar vermeden kuvvet uygulayan pimler, kolluklar, bıçaklar veya soyucu plakalar aracılığıyla güvenilir parça çıkarma sağlar. Karmaşık parça geometrileri için alttan geçmeler için liftler, yan özellikler için slider'lar ve dişli parçalar için vida sökme mekanizmaları gibi ekstra mekanizmalar entegre edilir. Hava sıkışmasını önleyerek yanıkları ya da eksik doldurmayı engelleyen havalandırma tasarımı ve kalıplama döngüsü boyunca hassasiyeti koruyan hizalama sistemleri de önem taşır. Kalıp bileşenleri için malzeme seçimi, aşınma direnci, cilalanabilirlik, termal iletkenlik ve maliyet arasında denge kurar; orta düzey üretim için önceden sertleştirilmiş çeliklerden yüksek hacimli uygulamalar için sertleştirilmiş takım çeliklerine kadar çeşitli seçenekler mevcuttur. Günümüzde plastik kalıp tasarımı, üç boyutlu modelleme, akış simülasyonu, soğutma analizi ve yapısal doğrulama için yaygın olarak CAD/CAE yazılımlarından yararlanır. Tasarım ayrıca bakım kolaylığı, onarılabilirlik ve standart kalıp makineleriyle uyumluluk gibi pratik üretim konularını da göz önünde bulundurmalıdır. Başarılı bir plastik kalıp tasarımı, boyutsal açıdan doğru, estetik açıdan kabul edilebilir parçaları minimum hurda ile üretirken uzun süreli üretim süreçlerinde verimli çalışan sağlam bir üretim sistemi sunar.