改革开放四十多年以来,随着社会的不断发展,国家科技水平的不断提高,同时也随着微电子技术的不断更新迭代,集成电路芯片也逐渐朝着超亚微米的方向发展,这些都给SMT行业带来了很大的挑战和困难。在SMT生产中,最关键、最复杂的设备是贴片机。如今,贴片机已从早期的低速机械贴片机发展成为高速光学对中贴片机,并向多功能、柔性连接、模块化、轻量化等方向发展。其中,由于贴片机的运动特性是高速度的往复运动,这对于关键位置结构的力学性能有很高的要求,同时结构也容易出现疲劳失效。本论文利用有限元理论作为分析基础,使用ANSYS Workbench软件建立有限元分析模型,对贴片机的关键部件进行分析研究,在保证其工作性能的基础上进行响应面优化设计,最后对优化后模型进行可靠性分析,验证了优化后模型的合理性和可靠性。主要研究内容如下:（1）对贴片机的关键部件进行了模态分析。对贴片机的机架、横梁及其头部的贴装头连接板进行模态分析,得到了这些部件的固有频率和振型,确保了在工作状态下这些主要部件的自振频率和激励频率在一个安全的范围,不会发生共振现象。（2）通过静力学分析模块对贴装头连接板进行力学分析,得到了在工作状态下零件的最大等效应力和最大总变形,验证了其强度和刚度。使用n Code Design Life疲劳分析软件对贴装头连接板进行了疲劳分析,得到了零件的疲劳寿命。通过分析发现该零件的设计较为保守,存在一定的优化空间。（3）利用ANSYS Workbench中的设计探索模块,对零件进行参数敏感度分析,筛选出对结构的质量、寿命、等效应力以及总变形等输出值影响较大的一组参数作为设计变量,然后确定这些变量的优化区间,得到了对零件优化设计的输入参数。使用该模块下的响应面优化分析,将上述的参数作为此次优化的设计变量,通过使用一定的方法进行抽样和拟合,建立输入对输出的二阶多项式响应面模型,确定以零件的疲劳寿命和质量作为主要的优化目标,最终得到了最佳的优化设计点。优化结果表示,通过响应面优化,在保证零件要求的性能、疲劳循环次数1e+10次以上的基础上,零件的质量相较于优化前下降了37.82%。（4）对优化后的模型使用Six Sigma模块进行可靠性分析,得到了优化后模型的最大等效应力、最大变形以及疲劳寿命的可靠度,结果表明,优化后的模型安全性和可靠性良好。本文在保证结构各方面性能的基础上对零件进行优化,既降低了零件的质量,又保证了其性能和疲劳特性,同时研究结果也对以后零件的制造和相关分析提供了一种新的思路,具有一定的指导价值和重要的应用意义。