Thiết kế khuôn là một lĩnh vực kỹ thuật quan trọng trong quá trình ép phun, đặc biệt đối với các loại nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao như polyamide 66 (PA66) và các biến thể có độn sợi thủy tinh. Nó bao gồm việc lập kế hoạch hệ thống về hình học khuôn, hệ thống làm nguội, hệ thống cấp liệu, thoát khí và cơ chế đẩy sản phẩm nhằm đảm bảo chất lượng chi tiết, hiệu quả sản xuất và tuổi thọ khuôn. Đối với các vật liệu như PA66 có 25% sợi thủy tinh (GF25), người thiết kế phải tính đến tính mài mòn của các sợi, do đó cần sử dụng các vật liệu chống mài mòn như thép tôi cứng (ví dụ: H13) hoặc các lớp phủ bề mặt để giảm thiểu hiện tượng xói mòn. Thiết kế cổng rót – dù là cổng chấm, cổng ngầm hay hệ thống runner nóng – ảnh hưởng đến hướng sắp xếp sợi và các đường hàn, từ đó tác động đến các tính chất cơ học như độ bền kéo và khả năng chịu va chạm. Các kênh làm nguội phải được tối ưu hóa để kiểm soát dẫn nhiệt và ngăn ngừa cong vênh, vì PA66 GF25 có điểm nóng chảy khoảng 260°C và nhiệt độ khuôn khuyến nghị từ 80–120°C. Hành vi co ngót, thường vào khoảng 0,2–0,5% theo chiều dòng chảy và 0,5–0,8% theo phương vuông góc do sự gia cố bằng sợi, đòi hỏi phải tính toán chính xác dung sai kích thước. Hệ thống đẩy sản phẩm cần tránh làm hư hại chi tiết, có thể sử dụng tấm đẩy hoặc hỗ trợ khí nén đối với các hình dạng phức tạp. Thoát khí là yếu tố thiết yếu để loại bỏ bẫy khí và hiện tượng cháy, thường dùng các khe thoát khí nhỏ hoặc các chi tiết chèn xốp. Các công cụ mô phỏng tiên tiến hỗ trợ dự đoán dòng chảy, làm nguội và độ bền cấu trúc, giúp giảm số lần thử nghiệm. Trong các ngành như ô tô và hàng không vũ trụ, thiết kế khuôn phải phù hợp với nhu cầu sản xuất số lượng lớn và các tiêu chuẩn quy định, nhấn mạnh sự hợp tác giữa các nhà khoa học vật liệu và kỹ sư để giải quyết các thách thức như hành vi dị hướng và độ ổn định nhiệt. Cuối cùng, một cách tiếp cận toàn diện tích hợp các đặc tính vật liệu, thông số gia công và yêu cầu sử dụng cuối cùng là rất quan trọng để đạt được hiệu suất ổn định và hiệu quả về chi phí cho các chi tiết đúc.