汽车燃油消耗是全球石油消耗的重要组成部分,汽车尾气也是造成环境污染的重要因素。因此从能源和环境的角度来看,汽车注定要走轻量化道路。为了满足汽车用户的个性化需求、减少物流成本、降低汽车主机厂生产和管理的复杂度及减小重量和尺寸误差,汽车工业开始走模块化路线。随着汽车轻量化及汽车模块化的发展,前端模块也确立了在汽车行业中的重要地位。前端支架作为其支撑和组装平台,它是前端模块的核心,并为前端模块化做出来了不可磨灭的贡献。现在前端支架的生产设计有两大主流技术：1)模塑组装技术(即嵌入技术),2)模塑后组装技术。前端支架上应用塑料,不仅能降低前端支架重量而且还为前端支架提供了更多的设计自由度。注射成型是塑料件应用较广的一种成型方法,注射成型模具约占整个塑料模具的90%。在注射成型生产中,成型工艺的参数的选择至关重要,它直接影响到注射成型产品的质量、生产效率及制造成本。为了得到最佳的注射成型,注射成型的应用及研究者们一般使用以下三种方法。1)传统的试模。传统的试模存在经验性和试凑性,反复调试,而且也不一定能得到最佳的注射成型工艺参数。这种方法,调试时间长,试模费用高,而且会造成大量浪费。2)采用注塑CAE软件代替试模。这种方法仅是用计算机取代了注塑机和模具,没有改变传统试模的经验性和试凑性。虽然减小了不合格品等浪费,但它调整时间也很长。3)采用优化方法与注塑CAE相结合。这种方法不仅能节省传统试模成本,而且避免了调试的经验性和试凑性,能在相对短的时间内找到较好的注射成型工艺参数。本课题的研究对象为SUV复合前端支架,它是在注塑模中以钣金为嵌件,通过注塑而达到钣金与塑料组装的总成。本课题主要论述了基于CAE拓扑优化等方法的SUV复合前端支架设计,力学CAE分析,基于CAE软件的SUV复合前端支架注塑浇注系统设计,基于Moldflow的正交实验来研究各工艺参数对评价指标的影响趋势,基于Moldflow与复合形法的最佳注塑工艺参数的研究,最后对最佳工艺参数进行生产实践及对生产出来的SUV复合前端支架产品进行力学实验,来验证设计与最佳注塑工艺参数的可行性。本课题可以为国内自主产权轿车使用此类钣金塑料复合前端支架技术提供产品设计、模具设计、注塑工艺优化等指导。