随着节能与环保要求日益严格，一系列汽车节能和减排的政策法规陆续实施，轻量化技术应用是汽车实现节能减排的重要手段。近年来，汽车轻量化趋势尤为明显，汽车轻量化设计已经成为汽车研发过程中考虑的重要因素。当今，各大汽车公司开始以汽车轻量化为主题，围绕节能、节材、环保、降低成本以及提高动力性、经济性、可靠性、安全性及舒适性等基本性能，全面开展新技术、新材料以及新产品开发，汽车轻量化水平的高低已成为汽车行业竞争力强弱的标志，成为汽车工业可持续发展的核心问题。　　塑料复合材料在多种轻量化汽车材料的竞争中，随着研制和应用技术水平的提高，在集成设计和造型及成本等多方面有较大优势，而且塑料复合材料在加工成型过程无污染排放、低消耗、高效率，且绝大部分塑料使用后能够被回收再利用。相比传统金属材料具有轻质、高强、耐腐蚀、抗冲击等优异性能，是实现“轻量化、再利用、资源化”的重要材料。因此，加大塑料复合材料在汽车上的应用比例是汽车轻量化主要措施之一。汽车前端框架主要承载冷却模块及发动机罩锁等总成零部件，随着集成化程度越来越高，周边越来越多的零部件都要求安装固定在前端框架上，塑料前端框架将会被更多的车型采用。因此，前端框架以塑代钢的轻量化开发，也成为汽车企业技术研发急需解决的关键技术。　　论文提出的塑料复合材料和前端框架产品相结合的产品开发技术路线，运用工程设计和有限元分析等方法开展塑料前端框架的力学性能和成型性分析，在替代原有传统的钢制冲压焊接总成的同时，不但能满足多种力学性能要求，而且能够有效降低整车的质量，并避免车身前端的焊接误差和装配累计误差，提升汽车车身前脸外观质量和造型的自由度，降低整车的制造成本和装配难度。　　论文通过轻量化技术需求分析和技术研究现状调研、汽车以塑代钢轻量化技术应用进展及趋势分析，针对原有的钢制冲压焊接成型的汽车前端框架，经过塑料复合材料选型、前端框架周边环境数据分析、前端框架集成设计，完成了一款以塑代钢的前端框架总成。同时，结合前端框架的使用性能要求，根据台架试验要求开展有限元建模、模态、刚度和强度性能仿真分析。并为了考虑塑料前端框架的成型工艺可行性开展了模流分析。最后前端框架产品试制成功，并完成了质量检验及装配。多个样品的多项台架试验验证结果表明，塑料复合材料前端框架性能满足试验要求，且相比原钢制零件，减重比例达到37％，减重效果明显。