针对传统装药设备效率低、质量差的问题，提出了一种战斗部全自动装药装置，并对该装置的横梁进行优化设计。首先根据横梁的工况条件初步建立横梁模型，利用有限元软件对其进行分析，然后根据分析结果，提出几种改进的横梁模型，并结合单位质量挠度理论对其构型进行对比分析，得到了一种单位质量挠度最小的横梁构型。最后，利用多目标优化算法对该构型的横梁截面尺寸进行优化设计。结果表明，优化后的横梁在满足刚度要求的前提下，质量也得以大幅减小，对装药装置的设计具有重要的参考意义。