虚拟制造（VM，Virtual Manufacturing）作为一种新的制造方法和模式，从二十世纪末开始在全球制造业中引起广泛的关注，它应用计算机仿真技术，在产品设计阶段或生产制造之前，对设计制造等过程进行模拟，分析制造相关参数对产品设计的影响，并对产品的性能、成本和可制造性进行预测，从而减少生产资源的浪费，提高开发效率。虚拟装配作为连接产品设计和制造的关键环节，是虚拟制造的重要组成部分，装配也是产品生产成本的主要影响因素，在实际工程问题中，复杂产品的装配仍以手工装配为主，装配技术远远落后于产品设计和产品制造技术。本文以计算机仿真技术为基础，通过改进零部件结构来优化装配过程，提高装配效率，降低装配难度。此外，装配质量还受装配组件偏差的影响，故在装配系统中引入偏差变量，分析偏差对装配产品形状及使用性能的影响。本文具体研究工作如下：在产品设计阶段考虑产品的可装配性，研究装配建模、装配规划的相关技术。以混合动力电池为研究对象，分析电池结构特点及造成装配困难的原因，提出一种新的装配方法――分层装配法，并在计算机上用Delmia软件验证该方法的可行性。估算原电池装配时间和分层装配法装配时间，通过比较可知新方法提高了装配效率，降低了装配难度。研究柔性件偏差对产品最终装配变形的影响，探讨柔性件偏差变形原理。本文将柔性件装配偏差分析分为放置、夹紧、焊接与释放四个步骤，讨论每一步的建模方法。以汽车支架柔性件装配变形为例，用Catia的TAA模块实现上述分析。通过分析得到带初始偏差的装配零部件焊接成型后的变形状况，从而可在设计初始阶段控制相应参数，减少装配成本和生产时间。研究了公差对产品装配性能的影响，搭建了公差联合仿真平台。将多体动力学软件Adams与多目标优化软件modeFRONTIER有效耦合，实现了装配公差分析的自动化，并突破了常规公差分析软件仅能分析尺寸公差的限制，将公差分析能力拓展到可求解公差对力或力矩的影响。以汽车前大灯控制开关为例，验证上述平台的可行性。若初始仿真结果不满足设计要求，可合理调整影响因子最高的公差参数并重新仿真，从而得到理想的设计方案。