电磁继电器是整机系统中的关键元器件,其工作可靠性直接关系整机系统能否正常执行命令。在国内有可靠性指标的电磁继电器中,航天领域应用的电磁继电器代表了国内最高的设计和制造水平,但相比国外同等级产品,仍存在批次产品的质量一致性不受控问题,其根本原因是现有的继电器产品多依靠经验设计和参照国外同类产品仿制,缺乏系统有效的设计方法,且设计过程未结合实际的生产工艺特性进行分析,造成了理论设计与实际制造的脱节。本文基于工程应用实际情况,综合分析了国内外相关研究成果,研究了电磁继电器近似建模仿真技术、典型失效模式的试验设计(DOE)及容差优化设计、关键工序的确定方法、关键工艺的控制方法及一致性评价方法,形成了电磁继电器从设计到工程应用的一致性控制方法。为了提升理论设计的准确性和效率,在设计初期就结合实际的工艺特性,建立了一种基于工艺特性和成熟工程经验的机械参数设计方法。利用有限元仿真分析接触系统和电磁系统的静、动态输出特性,并以此为基础,研究了基于次胜者受罚竞争学习(RPCL)及粒子群优化(PSO)的径向基函数神经网络模型,解决了径向基函数神经网络模型中心点个数、宽度等参数选取的问题,将近似模型得到的典型动态特性结果与有限元法得到的结果进行对比,验证了近似模型的精度。为了提升电磁继电器的可靠性,研究了其在额定寿命试验中的典型失效机理与寿命性能优化方法,基于正交试验设计思想确定了关键因子(触点间隙、触点压力、超程)的最优方案,再采用容差设计方法确定了各影响因子的参数控制范围。研究了中等电流试验中继电器的失效机理,分析了其内部气氛控制方法,并采用试验设计方法确定了能有效排除继电器内部有机气氛的焙烘温度、焙烘时间、焙烘真空度等工艺控制参数,解决了中等电流试验后触点表面析碳的问题。研究了温度冲击试验中继电器的失效机理,确定了失效的主要影响因素为镀金触点表面的粗糙度、闭合触点压力,并提出了研磨处理及振动脉冲镀金的方法,有效降低温度冲击下镀金触点表面的粘接力,最终降低温度冲击条件下继电器的不合格率。为提升电磁继电器质量一致性,分析确定了表征电磁继电器一致性的输出特性参数为动作电压。同时,为了确保电磁继电器的质量一致性设计在生产制造过程得到保障,研究了基于蒙特卡洛思想和继电器快速计算模型的一致性评估方法。针对动作电压不一致的情况,对电磁继电器的关键设计参数进行了容差设计和容差分配,并结合工艺特性和有限元仿真,分析点焊、激光焊接、铆装等工艺对吸反力特性曲线的影响,提出了铆装工艺的控制要点,从而降低一致性设计过程中因生产工艺带来的设计误差。为了保证制造的产品达到一致性设计的要求,基于故障树和容差设计贡献率筛选出关键因子,并确定关键因子的关键工序,结合关键工序的工艺特性及工艺流程,研究确定造成零件尺寸一致性不受控的主要原因是酸洗及镀覆工艺,为此针对酸洗镀覆工艺进行优化。同时从设备改进、工装夹具优化等方面对点焊、铆装、调校等装配工艺进行优化,最终使继电器的质量一致性得到明显提升。本研究是对电磁继电器质量一致性设计、关键工序控制技术的完善,可应用于提升批次电磁继电器的质量一致性,提升产品工艺制造过程的可行性。其相关方法与技术成果也可推广应用于其它类型的电磁继电器的设计中。