随着塑料行业的迅速发展,“以塑代钢”的理念逐渐运用到汽车生产设计之中,汽车注塑结构件得到了广泛应用。由于汽车结构功能件在实际应用时主要安装于汽车内部,因此,对产品的表观质量要求并不高,只要满足其使用要求并具有足够的力学性能即可。在实际的生产过程当中,汽车注塑结构件不合格产品居多,通常会出现一些例如翘曲变形、缺陷开裂等问题。本文研究的汽车前保支架就属于汽车注塑结构件,为了提高该产品在实际生产过程中的合格率,主要对其在生产应用中出现的断裂缺陷行为进行相关研究和分析,并提出相应的优化方案。本文以某品牌汽车的前保支架为例,对开裂处缺陷机理进行研究分析,采用计算机辅助软件对开裂位置处进行优化处理。其主要目的是为了减少开裂位置处的熔接线和残余应力,故提出三种优化方法:一是对注塑工艺中的浇注系统进行优化设计;二是对冷却系统进行优化设计;三是对注塑成型工艺参数进行优化。本文针对浇注系统的优化,提出两种浇口位置方案,通过模拟分析发现潜伏式四浇口方案最佳。继而在浇注系统改良的前提下对冷却系统实施方案优化,研究证实近随形冷却水路具有最为显著的改良作用。接着以产品开裂位置处的残余应力为研究对象,用单因素分析方法模拟了注塑成型工艺参数与残余应力值之间的关系,发现各参数均为在取值范围内随之先减后增,得到了最小残余应力的各参数值和四个重要的影响因子—熔体与模具温度、保压时间以及压力。然后对这些因素实施4水平正交试验设计,得到了最佳参数组合以及四个影响因子对试验目标的影响程度为:模具温度＞保压压力＞熔体温度＞保压时间。然后基于正交试验结果进而采用响应面法完成多因素交互作用分析和参数寻优,以及利用人工鱼群算法进行迭代寻优处理,通过两方法的比较能够获得最优工艺参数:熔体、模具温度;保压压力、时间分别是221℃、39℃、56MPa、12s,以及最小残余应力值为7.0684MPa。最后得到残余应力模拟结果为7.087MPa,不仅满足了使用要求且比原工艺的残余应力21.08MPa减少了66.38%,极大提高了产品质量。