塑料件因具有质量轻、柔韧性好、耐化学腐蚀、电绝缘性和成型性能优良等优点,已在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门得到推广应用。随着经济的发展,汽车日益普及化和家庭化,人们对汽车内外饰系统提出了更多的要求,塑料件作为其主要组成部分,其结构设计和成型性能已获得大量关注。随着全球资源的枯竭和汽车轻量化理念的深入,塑料件在汽车零部件中所占的比例增加。对于汽车保险杠这类大尺寸的复杂外饰注塑件,在产品开发初期,人们希望能在考虑其结构合理性的同时,减小其注塑成型难度。因此,研究汽车保险杠的结构设计和注塑成型工艺对该类零件的发展和应用具有重要的意义。本文根据商用车保险杠结构设计原理和成型过程,在UG软件环境下,建立了保险杠不同结构设计条件下的三维几何模型,为其受静应力载荷和成型性仿真分析打下了基础。基于有限元模拟仿真技术,在ANSYS软件中建立了商用车保险杠在不同结构设计时的线性静态分析模型,通过台架试验和模拟分析验证了该模型的有效性。基于该模型研究了材料和壁厚对保险杠零件刚度的影响规律,安装孔布局对结构模态的影响规律。并对实际使用过程中的“局部下沉”现象给予了合理地解释和改善方案。研究成果为商用车保险杠的结构设计提供了有效参考。在Moldflow软件中建立了保险杠模流分析模型,研究了浇口位置对填充时间、熔接痕、缩痕指数、翘曲变形的影响规律；以及阀浇口的不同设计对成型过程中的填充时间、熔接痕和翘曲变形的影响规律；详细研究了工艺参数对缩痕指数和翘曲变形的影响规律。以Visual Basic语言和Moldflow软件为平台,开发了注塑成型CAE模拟评价系统软件,实现了多种塑料材料选取和材料相关性能查询功能、多种材料优化选择、工艺参数设置及分析、多组工艺参数优化选择和分析结果查看功能。