喷丸技术是广泛应用的表面处理工艺,利用大量弹丸喷射在零件表面形成残余压应力层,提高疲劳强度,从而延长疲劳寿命。喷丸工艺参数设定主要依赖于操作人员经验,处理效果得不到保证。为改变现状,提出了新的参数设定方案。基于ANSFOT软件仿真参数,设计制作了用于单颗弹丸撞击实验的电磁驱动冲击装置。利用ABAQUS软件对冲击实验进行模拟,数值结果与实验结果基本一致。本文开发的冲击装置可为喷丸参数的准确量化提供技术支撑。具体工作如下:1.基于ANSFOT有限元软件建立了弹丸直线发射模型,对两种规格弹丸的电磁驱动发射规律进行研究,考察了驱动线圈的匝数与长度、弹丸发射初始位置、电容的初始电压与电容量对弹丸出射速度的影响,得到了适用于电磁发射部分的相关参数。2.基于电磁感应原理结合数字示波器设计制作了弹丸测速器,并通过改变磁感应线分布提高了测量精度。由测速器得到的弹丸速度与ANSFOT模拟数据有较高吻合度,证明了ANSFOT数值模拟弹丸发射过程的可行性。3.基于ANSFOT软件模拟所得参数,设计并制作了实验装置的弹丸发射部分。弹丸发射部分、测速器、电路控制系统和夹具部分共同组成了电磁驱动冲击实验装置,并通过了冲击实验验证了其功能。4.利用电磁驱动冲击实验装置,进行了单颗弹丸在不同的入射速度和角度下冲击无氧铜靶体的实验,并利用基恩士显微测量系统采集了冲击弹坑的三维形貌。基于嵌入了无氧铜本构模型(用户材料子程序VUMAT)的ABAQUS/Explicit软件,对弹丸冲击靶体试验进行了有限元模拟,数值结果与实验数据具有较高的一致性。