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塑料是汽车车身及零部件中主要的非金属材料,翘曲变形是塑件成型过程中最容易出现、最大的质量问题。随着注塑成型技术的发展,塑件的壁厚越来越薄将成为趋势,薄壁注塑零件存在刚性差、翘曲变形大等问题,故本文将智能设计及优化相关理论、技术引入到薄壁塑件的拓扑结构优化和成型工艺设计中,着重研究了以下内容:(1)研究提出了薄壁塑件多目标拓扑结构优化策略。考虑到薄壁塑件刚性差、翘曲变形问题大等问题,依次以减重、翘曲变形最小为优化目标,实现了零件的拓扑结构优化。(2)提出了基于变异粒子群算法的Kriging模型建立与优化方法,研究建立了工艺参数和翘曲变形之间的Kriging代理模型。选定模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力、保压时间为工艺优化参数,用拉丁超立方抽样设计试验,CAE仿真结果作为训练样本的响应值,建立起工艺参数和翘曲变形值之间的近似函数关系。(3)提出了基于变异粒子群算法的工艺参数优化方法,得到翘曲变形最小所对应的工艺组合。在确定性优化基础上,进一步提出了注塑成型工艺的6 Sigma稳健优化设计方案,采用蒙特卡洛模拟和变异粒子群算法实现了6 Sigma优化设计,使优化解远离约束边界,可靠度与稳健性得到提高。利用VB、Matlab混合编程,实现上述优化算法,编写了一套集试验设计、代理模型建立、模型精度检验、工艺参数优化、质量预测的应用软件。通过实例分析,表明本文提出的解决方案可行且有效,对实际生产具有指导意义。