为解决换电式重卡换电箱质量过大的问题，在保证可靠性和安全性的前提下，对某重型纯电动商用车换电箱框架进行轻量化设计，采用有限元分析轻量化换电箱的约束模态、静强度、变形，结合台架振动试验与整车强化坏路试验进行验证。结果表明：轻量化设计后，换电箱质量由735 kg减轻至426 kg;换电箱优化后的一阶振型模态频率为12.24 Hz,满足模态频率大于10.00 Hz的要求；前进中紧急制动、右急转弯、向上颠簸工况、换电提升4种典型工况的安全因数为2.18～3.19,均超过1.25,静强度满足设计要求；4种工况下换电箱最大变形为5.90 mm,满足企业技术标准要求。台架试验及坏路试验结果表明换电箱外观完好无损，未见任何损坏迹象，满足使用要求。