随着经济和科技的发展,汽车已经成为人们出行的主要交通工具,环境保护的要求的逐渐提升,轻量化和节能减排成为当今汽车工业发展的主要目标。塑料产品因为其优异的机械性能和较低的质量密度使其更符合轻量化的要求而在汽车行业内得到广泛应用。塑料件产品在汽车零件中的应用主要以汽车内外饰产品为主,如仪表板、后视镜和汽车保险杠等。在汽车塑料零件中,保险杠作为汽车造型最为突出的零件,其产品质量要求非常高,工艺过程复杂。相比其它汽车塑料零件的生产工艺,汽车保险杠的生产工艺除了注塑以外,还要经过涂装和焊接等工艺,才能生产出满足质量要求的总成件。而且相比于内饰件产品,保险杠产品的更新换代周期短,通常2-3年整车厂就需要对保险杠的外观造型进行更改,以激发消费者的购买热情,因此保险杠产品的工艺开发工作十分繁重。本文结合实际生产要求,对保险杠生产工艺:注塑、涂装、焊接工艺进行模拟分析,理论计算与试验设计相结合,研究工艺参数对产品质量的影响,优化产品工艺参数,提升保险杠产品的生产质量和生产效率,对汽车保险杠产品开发和工业化生产具有指导意义。为了提升保险杠注塑件的质量和生产效率,本文通过Moldflow软件对保险杠注塑件产品和模具结构进行了前期设计分析,模拟了浇口布置、锁模力、系统压力、产品壁厚均匀性、熔接线位置、缩痕、产品表面温度,优化了浇口位置、产品结构以及模具结构;并研究了产品在注塑模具中的自动上下料方式,研究了定模取件和动模取件对产品质量的影响,并对机械抓手进行了设计和优化;在工艺参数对产品质量的影响分析中,基于正交软件LATIN,得到了 L25正交数据,将每组因素作为初始参数进行Moldflow模拟,得到了对应的缩痕指数和翘曲量,通过极差分析法,得到了影响产品翘曲变形和缩痕的主要工艺参数,为了提升生产效率,对产品质量影响较小的工艺参数进行了参数优化,降低了在注塑中的节拍时间,并得到了满足质量要求的注射件,提升了注塑效率。为了提升流水线式机器人自动化喷涂保险杠的质量和生产效率,本文研究了挂具布局和链速对生产效率的影响,利用模拟软件得到了最优挂具布局,并完成了挂具设计,在生产中研究得到了挂具定位对产品质量的影响,并对挂具定位进行了优化;通过理论计算得到了喷涂流量、旋杯流量、高压静电以及机器人速度等参数值和范围;基于控制单一变量的方法和理论计算得到的参数值,通过设计喷涂试验,研究了不同喷涂参数对产品质量的影响,并得到了满足产品质量要求的喷涂距离、旋杯流量、旋杯速度和喷涂速度范围。为了提升保险杠超声波焊接后的质量和生产效率,本文从焊接设备的结构和胎模结构进行了设计研究,优化了胎模的定位结构设计,确保了产品在胎模上的稳定性;研究了超声波焊头的设计对焊接效率的影响,结合产品结构,设计创新采用子母焊头,减少了焊接动作,提升了焊接效率;通过设计试验,研究了焊接压力和焊接时间对焊接强度和产品外观质量的影响,试验确定了满足质量要求的焊接压力和焊接时间值,并利用试验得到的结构,研究了设备在深度模式下,焊接深度对焊接质量的影响,得到了焊接深度的合理范围值,实现了在焊接生产中,快速完成工艺参数设置和调试的目的。