车身平台轻量化是汽车制造的研究热点之一,但是轻质材料的应用对车身设计、冲压成形和装配提出了新的挑战,如何在保证产品各项性能不变的前提下提高车身轻量化幅度,是汽车轻量化面临的难题之一。当前设计过程中耐撞性与减重之间的矛盾还很突出,既需要材料强度高,又需要厚度薄。而且,高强度薄钢板的应用使车身零件回弹控制的难度增大,从而导致车身装配尺寸精度难以保证。因此,实现车身平台轻量化技术落地,综合研究平台设计过程中耐撞性、回弹、装配技术的应用具有重要的价值。论文以实际在研车型为对象,综合研究车身平台轻量化设计-成形-装配过程中的工艺优化方法,采用理论分析、数值模拟和物理实验的方法,开展了车身平台结构件耐撞性优化设计、变厚度高强板成形回弹尺寸控制与工艺参数优化、基于回弹尺寸的车身装配工艺设计优化、车身钣金设计的制造性和装配性检查技术的研究。针对车身平台结构件设计过程中耐撞性指标相互冲突的问题,提出了结合灰色关联分析法使相互冲突的指标具有可比性,为多目标优化提供辅助决策的方法,从而获得满意的设计方案。以车身变厚度B柱耐撞性设计为研究对象,采用上述方法获得了可靠性优化设计的B柱厚度分布最优解,验证了该优化方法的有效性和可行性。针对车身平台变厚度板制造过程中回弹大、工艺调试困难等问题,提出了以钣金件在检具夹持装配状态的回弹和夹持力为目标函数,对工艺参数进行多目标优化设计的方法。基于板料成形有限元模拟的实验方法,建立了工艺参数与回弹和夹持力之间的数学模型,采用遗传算法和粒子群算法对模型进行寻优,获得了冲压成形工艺参数设计的最优解。通过激光拼焊板B柱的冲压成形实验与尺寸检测,验证了上述方法的准确性。针对车身钣金件回弹导致装配尺寸偏差的问题,提出了考虑钣金件冲压回弹的装配偏差分析方法。以车身钣金件的冲压回弹尺寸作为焊接装配偏差分析的初始约束条件,建立了贯穿冲焊全工序的装配尺寸偏差有限元分析模型。并以车身装配关键功能尺寸的制造稳定性6σ为优化目标,采用蒙特卡洛虚拟装配、Kriging代理模型和遗传算法实现了夹具定位布局的优化设计,最大限度的减少零件回弹对装配尺寸的影响。针对车身平台钣金设计的可制造性和装配性分析依赖工程师经验的问题,提出将工艺设计的经验和产品设计的限制条件进行数字化开发的方法,实现了在产品结构设计的同时对其可制造性和装配性的自动化检查。提出了车身平台钣金设计数据装配性自动检查的关键算法和流程,开发了快速检查的软件系统。通过综合应用设计、成形、装配全流程中的关键技术,实现了车身平台前端结构件的耐撞性和装配设计的优化,并应用于在研车型平台的轻量化设计,有效的降低试制过程中制造和装配的风险。