市场对新车型的不断需求正成为铁路货车制造业变化的重要特色之一,为了使企业能够以短时间、低成本实现不同型号车辆的快速转产,实现单一工装设备完成多型号车体组对的功能。本文以面向产品族的思想,采用柔性模块化设计方法对铁路货车工装产品设计进行了系统的研究。针对铁路货车装配工件结构具有高度相似性,装配夹具对组件具有层次性,装配方案具有典型性的特点,研究了工装产品族设计方法,并提出了基于模块化技术创建工装装配方案库、组件库和工件库等三类工装资源的主要信息模型。针对市场需求进行快速设计,在已有工装产品开发实例的基础上,以配置设计为主要工具,建立产品族配置模板,对不同车型设计需求进行分析,通过对已有工装设计方案的分析和处理,,减少配置设计资源占用,完成从需求到产品结构的转换,针对不同车型的不同需求设计配置方案,设计出满足客户设计要求的配置设计结果。同时在已建立工装实例库的基础上,利用CBR技术在实例库中通过输入的工件信息参数查找到与设计目标相似的现有装配方案,在其基础上进行修改而完成设计任务,并在知识专家系统的约束和指导下进行快速变型设计,实现真正的工装快速配置设计。主要研究内容如下:1.讨论了铁路货车工装产品的模块化设计,功能模块划分原则,在分析产品族结构的基础上提出了铁路货车工装的产品族配置模型。通过产品族配置模型,输入车型参数,通过配置规则判断推理,可快速配置出符合客户所要求的车型产品,从而大大加快设计开发速度。2.根据基于实例推理的思想,在已存在的实例库中找到与设计目标相似的现有装配方案,在其基础上进行修改而完成快速变型设计任务,由于实例推理技术局限性,所以本文采用装配知识进行知识推理,以真正实现快速设计出客户所需的工装产品。3.建立了基于SolidWorks的铁路货车柔性工装模块化设计原型系统,该原型系统以Access数据库为支撑,将CAD技术有机结合起来,是实现铁路货车工装快速设计的核心。