螺管式电磁铁是电磁铁中应用最广、产量最大的一种。虽然它的工作原理比较简单,但是由于电磁系统磁场与温度场分布不均匀以及磁性材料具有非线性等原因,它的结构设计和吸力计算较为复杂。因此解决螺管式电磁铁的结构设计和吸力计算问题具有重要的意义。在产品的结构设计过程中,AUTOCAD软件作为计算机辅助设计软件被广泛的应用于产品图纸的绘制。实现CAD系统与其他设计系统的数据交换对工程设计具有重要的意义。针对螺管式电磁铁体积优化设计系统与CAD系统的数据交换问题,通过对AUTOCAD软件的数据接口文件DXF的研究,设计了DXF文件解析程序,从而实现了对DXF文件中电磁铁结构尺寸数据的提取。针对螺管式电磁铁体积优化设计问题,将电磁铁体积作为目标函数,通过对电磁吸力、磁感应强度等公式的推导,建立关于体积优化设计的数学模型,将电磁铁体积优化设计的任务归结为在约束条件下寻找仅与两个变量有关的目标函数的最小值。由于目标函数和约束函数的形式比较复杂以及对解的精确程度要求较高,所以采用数学优化方法中的网格搜索法对电磁铁的结构尺寸进行优化,使优化后的电磁铁结构尺寸既满足技术要求,又符合体积最小的优化设计准则。针对电磁铁优化设计的吸力校核问题,采用有限元法。利用有限元分析软件ANSYS的二次开发技术,实现了有限元的参数化分析。通过ANSYS的二次开发语言APDL编写针对螺管式电磁铁吸力计算的命令流文件,通过VC++创建进程调用ANSYS计算程序并将计算参数和命令流文件导入计算程序的方式设计了电磁铁吸力校核程序。针对电磁铁设计的数据管理问题,采用了ACCESS数据库,利用数据库访问技术ADO实现了对数据库内容的添加、修改、删除、查询等功能,使电磁铁设计中的相关数据得到有效的管理。给出了螺管式电磁铁体积优化设计系统在电磁铁设计中的实际应用。通过实例验证,该设计系统能够准确的提取DXF文件的电磁铁结构尺寸数据,并实现了电磁铁体积最小的优化处理和吸力校核计算结果的高精确度。证明了优化设计系统的可行性和有效性。