自卸车是指通过液压或机械举升机构作用而完成自行卸载货物的专用车辆,主要完成运、卸作业。我国自卸车由于工作环境复杂和过载使用严重,普遍采用矩形车厢,为了追求车厢强度,导致车厢自重过大,占整车质量高达30%左右。随着我国相关法律法规逐步完善,行业规范逐步健全,标载运输逐渐成为主流。所以研究开发自卸车轻量化上装,对减轻自卸车整备质量有着重要意义,也可以进一步开拓自卸车市场。本文的主要研究工作如下:首先,结合目前国内外有关轻量化设计研究现状,综合考虑国内和企业的实际现状,进一步阐明了本次课题的研究意义。轻量化实现方法呈多元化,分析现有文献的研究成果,得出开发新型轻量化U型上装,且与在传统矩形上装的基础上进行优化设计的成本相当,但U型上装的总质量会更轻。标载运输下U型车厢与传统矩形车厢相比具有较大优越性,特别是U型车厢自重较轻,符合节能、环保的设计理念。其次,基于某汽车企业现有某型矩形车厢自卸车底盘参数,对其进行轻量化副车架、U型车厢设计开发,结合底盘参数和相关CAD二维图纸,制定U型上装设计原则,并且利用三维软件Solidworks对副车架和U型车厢进行三维建模。利用HyperWorks平台下的相关模块搭建相应的有限元模型,选取合理的计算工况模拟自卸车使用的实际工况,及对车厢、副车架及关键零部件施加合理的约束条件和载荷,完成对U型上装的有限元分析。通过分析相应的应力分布云图和扭转变形云图,对应力集中区域、结构布置不合理部分进行进一步的结构补强完善。最后,制定相应的U型车厢上装制造技术要求,对本文开发设计的U型车厢上装进行试制并与原有底盘装配成功,以整车检验规范对样车进行测试,各项检验指标均合格。与同等配置的传统矩形车厢结构相比较,总质量降低1130kg,轻量化幅度可达23%。最终实现批量生产投入市场,不仅符合企业切实需求,而且丰富企业产品线。同时,U型车厢、副车架轻量化设计使得原材料成本大幅降低,随之使得自卸车的动力性、经济性等性能也得到大幅改善。