商用车驾驶室的轻量化设计关系到商用车制造成本、社会节能环保等当今热点问题。本论文主要研究了使用弯管代替原驾驶室白车身中的管梁骨架，使其在满足刚度、强度、振动特性和安全性要求的前提下，对驾驶室弯管骨架结构进行了轻量化设计。首先，简要介绍了弯管成形技术，并利用Eta/DYNAFORM软件对弯管成形过程进行了数值模拟，主要分析了管件初始壁厚、弯曲半径和弯曲角度对成形后壁厚变化的影响。然后，遵照原驾驶室硬点位置和造型特点，使用弯管代替原驾驶室管梁，分别使用CATIA和HyperMesh建立了驾驶室骨架的三维模型和有限元模型。利用有限元软件HYPERWORKS以弯管的截面参数（外径和内径）为设计变量对驾驶室弯管骨架结构进行尺寸优化，初步实现轻量化。更新弯管截面参数后，对驾驶室进行拓扑优化，确定在前围、地板、顶盖、侧围和后围区域放置加强梁的位置和形状。改进结构后，对驾驶室再次进行尺寸优化，优化整个驾驶室中弯管式框架和加强梁的截面参数，进一步实现驾驶室的轻量化设计。对最终确定的驾驶室弯管式骨架结构进行静力学分析，结果表明，此结构质量减轻至66kg，而其刚度、强度和振动特性也得到改善。最后，基于ECE R29安全法规，利用LS-DYNA对包括蒙皮、简化转向机构和座椅的完整的驾驶室有限元模型进行了正面摆锤撞击的被动安全性验证。结果显示，驾驶室弯管式骨架结构在最大变形时能够为假人提供足够的生存空间，符合安全法规的要求。本文设计开发的驾驶室弯管式骨架结构的质量为66kg，轻量化效果非常明显且整体刚度、强度和振动特性都有所改善，也满足被动安全性要求。