Thiết kế khuôn đúc, đặc biệt trong ngữ cảnh tiếng Anh Mỹ nơi từ "mold" được viết với một chữ 'o', đại diện cho quá trình kỹ thuật tạo ra các hệ thống dụng cụ để sản xuất các chi tiết thông qua các phương pháp như đúc áp lực và ép phun. Lĩnh vực này đòi hỏi kiến thức đa ngành bao gồm khoa học vật liệu, động lực học nhiệt và cơ khí. Quá trình thiết kế bắt đầu bằng việc phân tích toàn diện hình học sản phẩm, xác định các đặc điểm cần có hành động dụng cụ đặc biệt như lõi bên cho các phần lõm hoặc lõi co lại được cho ren trong. Thiết kế hệ thống cấp liệu rất quan trọng, bao gồm ống rót, rãnh dẫn và cổng phun được tối ưu hóa cho loại vật liệu cụ thể đang được xử lý—dù là kim loại nóng chảy trong đúc áp lực hay polymer trong ép phun. Kỹ thuật hệ thống làm mát sử dụng các kênh đặt chiến lược để kiểm soát điều kiện nhiệt, cùng các tính toán chính xác về tốc độ tản nhiệt nhằm duy trì thời gian chu kỳ ổn định và độ ổn định kích thước. Thiết kế hệ thống đẩy phải khắc phục được lực dính bám của vật liệu đồng thời ngăn hư hại sản phẩm, bao gồm các chốt đẩy, ống lót và tấm đẩy được bố trí ở vị trí tối ưu. Với các hình dạng phức tạp, các cơ cấu bổ sung như bộ nâng, trượt và thiết bị tháo ren được tích hợp cùng các hệ thống truyền động chính xác. Việc lựa chọn vật liệu tập trung vào các loại thép dụng cụ có tính chất phù hợp với ứng dụng—khả năng chống mỏi nhiệt cho đúc áp lực, chống mài mòn cho vật liệu ăn mòn, và khả năng đánh bóng cao cho bề mặt bóng. Thiết kế khuôn đúc hiện đại sử dụng rộng rãi phần mềm mô phỏng để phân tích mẫu dòng chảy, hiệu quả làm mát và độ bền cấu trúc trong điều kiện vận hành. Thiết kế cũng phải tính đến giãn nở nhiệt, cung cấp thoát khí đầy đủ để không khí thoát ra, và đảm bảo khả năng bảo trì trong suốt vòng đời hoạt động của khuôn. Thiết kế thoát khí ngăn tình trạng giữ khí gây khuyết tật, trong khi các hệ thống căn chỉnh duy trì độ chính xác trong các hoạt động áp suất cao. Thiết kế khuôn đúc thành công mang lại một hệ thống sản xuất có khả năng tạo ra các chi tiết chất lượng cao với độ chính xác kích thước và độ hoàn thiện bề mặt ổn định, đồng thời vận hành tin cậy trong hàng trăm ngàn chu kỳ.