制造业对产品装配自动化的需求，推动了虚拟装配仿真技术的发展，而计算机技术的高速发展为虚拟装配仿真技术的进步提供了可靠地保证。在虚拟仿真环境中对产品的装配过程进行仿真可以验证零部件设计的合理性、验证产品的可装配性、优化产品的装配工艺、检验产品的特性以及针对产品开展教育培训等，进而提高实际生产效率、减少装配成本，提升企业经济效益和竞争能力。在此背景下，本文利用虚拟装配仿真技术，开发了一款基于Virtools的虚拟仿真系统，并分析研究了系统实现过程中的一些关键技术。论文首先在系统用例分析的基础上设计了系统的功能结构框架，简单分析了系统所具有的功能，详细介绍了系统的工作流程，并简要说明了系统采用的关键技术。基于系统对装配信息需求的分析结果，论文在层次模型和关系模型的基础上建立混合装配信息模型，满足了系统装配序列规划、装配路径规划、碰撞干涉检查等活动对模型装配信息的需求。针对虚拟装配中装配序列规划问题，本文提出了基于拆卸思想的装配序列求解方法。定义了集成拆卸矩阵描述零件之间的拆卸约束关系，以树作为可拆零件的存储结构，给出拆卸序列的生成算法，将拆卸序列逆序得到产品的装配序列。论文还建立了装配序列评价模型，用于装配序列的寻优。装配路径规划是虚拟装配系统的基本功能之一，论文通过记录零件在被装配过程中一系列关键点上的零件位姿信息，从而实现了零件的装配路径规划。为了确保虚拟装配场景的真实感，防止在装配过程中零部件模型发生穿透等现象，本文分析了虚拟仿真系统中几种常用的干涉检查算法，结合Virtools开发工具提出了解决系统中干涉检查问题的方案。最后，本文介绍了在Virtools中系统的实现，并利用具体的装配体模型验证系统功能的正确性，证明论文研究介绍的虚拟装配关键技术的可行性。