近些年来,燃油车的能源消耗及尾气排放问题已成为世界汽车行业领域亟待解决的一大难题。汽车轻量化作为提高燃油经济性和节能环保的有效途径而备受各大汽车主机厂的青睐。全塑后背门是材料轻量化的典型应用之一。汽车塑料后背门具有如下优点:质量减轻,油耗降低,生产周期缩短,造型设计性强,耐腐蚀性提高,车门开关轻快性加强,开关门时声音品质提升,复原性好,可降低用车成本。本文是以某款车塑料后背门外板作为研究对象,运用UG对汽车塑料后背门外板的模具进行设计,同时采用Moldflow2018对塑料后背门外板的注塑过程进行模拟,利用正交试验法对影响注塑过程的工艺参数进行研究和分析,在此基础上采用田口算法和鱼群算法对汽车塑料后背门外板注塑成型过程中的工艺参数进行优化并加以验证。本文主要研究的内容有以下几个方面:(1)产品设计。利用CATIA软件对原有的汽车钢制后背门外板结构进行设计,通过改变后背门外板不同的注塑材料来改变塑料后背门外板的模态和热力学性能。利用ANSYS和HYPERWORKS等CAE软件对所选材料的后背门进行分析,经分析得出最佳的材料选择,使产品的模态和热力学性能得到满足的同时还能有所提高。(2)塑料后背门外板模具设计。利用UG对汽车塑料后背门外板注塑成型的凸凹模板进行设计。结合零件本身特点及注塑模具设计要求,对浇注和冷却系统进行多方案设计,对比不同方案下的浇注和冷却系统对注塑成型的影响,最终选出最佳的浇注系统和冷却系统。(3)选取五个注塑工艺参数。分别以翘曲变形、体积收缩率作为评价指标,设计试验组别进行试验,同时对得到的数据进行处理,利用数值分析的方法对影响评价指标的工艺参数进行分析。其中分析方法包括极差分析、灰色关联度、田口方法等。(4)参数优化。在前述工作的基础上,采用最小二乘法和人工鱼群算法优化影响评价指标的工艺参数,对优化后的数据进行分析,寻找最优参数组合,并利用Moldflow进行模拟验证。本文主要结论及创新点:设计了汽车全塑后背门外板,通过有限元分析验证所设计的零件满足其力学性能要求,对注塑成型的过程利用软件进行模拟,设计正交试验,利用不同的数据处理方法对实验数据进行处理,最后运用优化算法对影响评价指标的工艺参数进行优化。1.采用以塑代钢轻量化方案,设计汽车后背门外板,获得塑料后背门外板注塑成型的最佳浇注系统和冷却系统。2.利用人工鱼群算法对注塑成型过程工艺参数进行优化,得到汽车后背门外板注塑成型工艺参数的最佳组合。