电磁铁是一种将电能转化为磁能再转化为机械能的装置,由于其易受控制、机构简单、转化效率高等优点,电磁铁产品在工业领域有着不可替代的作用。电磁铁产品的质量设计作为保证产品整体质量的关键阶段,对于电磁铁产品的设计、制造和使用等阶段都有重要影响。因此,本论文在国家自然科学基金面上项目“复杂产品装配过程多态质量数据流建模及预测控制方法研究”(项目批准号:71671130)的资助下,对电磁铁产品质量优化设计方法和应用进行研究,为电磁铁产品质量优化设计方法提供了一种新的参考思路。本文的主要研究工作如下:(1)论述了电磁铁产品质量优化设计的基础理论。针对已有的文献,分析了电磁铁产品质量优化设计的研究背景、研究意义及国内外研究现状,提出本论文的主要研究内容。(2)为提高电磁铁产品的潜在失效模式及后果分析(Failure Mode and Effects Analysis,FMEA)评估准确性,应用直觉梯形模糊数的模糊评价形式,结合TOPSIS方法对FMEA分析中的潜在失效模式进行排序,对电磁铁产品FMEA的风险模式进行评估,识别出电磁铁产品的设计难点和引起电磁铁产品失效的潜在起因,提出解决措施,提高电磁铁产品综合质量设计水平。(3)针对潜在失效起因中容易引起电磁铁失效的线圈设计不当的问题,通过理论知识分析,提出线圈设计优化方案,利用熵权可拓方法对线圈设计方案从设计、制造及成本等方面进行建模评估分析,确立质量最优的线圈设计方案,提高电磁铁线圈质量设计水平。(4)针对与工作环境温度有交互作用的铁芯材质、铁芯结构不适等潜在起因,应用正交试验优化方法对电磁铁铁芯材质、铁芯端面锥角、工作环境温度三个影响因子进行JMAG仿真分析,确定其对关键质量特性即吸引力的影响程度,验证材质、角度、温度之间存在交互作用,找出电磁铁产品在高温环境温度下吸引力最大的参数优化设计方案。