对于绝大多数的板材折弯而言，CAE分析其折弯过程没有太大的意义，工程经验或者折弯系数表就足以解决绝大部分问题；但是对于厚板或者说对于折弯R数值小于板材厚度的，折弯CAE分析分析其折弯过程还是有意义的：

    1)对于折弯处形状的精确预；

    2)折弯后折弯点尺寸的变化；

    3)折弯过程接触区域变形和设备吨位精确预测。

    对于某些板材折弯后需要包胶，如果不能精确预测折弯处形状和数值，会影响后续塑胶模具的开发，或者折弯后需要精确装配的折弯件，如果不能预测折弯处形状，会影响后工序装配；下文将会对折弯过程进行一下详细的说明。

图1 折弯零件模型

1.分析软件选择

    一提起冲压分析，可能很多人都会说用DynaForm、AutoForm、PAM-STAMP等，但是这些软件基本都是以壳单元为主，分析厚板不建议使用壳单元，因为板材在折弯处厚度和宽度方向都有变化，壳单元受限，不可能显示出实际的形状。

    DynaForm可以使用实体单元，理论可以做，不过前后处理略显繁琐。

    通用结构有限元理论上可以做，但是分析前处理时间比较繁琐，而且容易出错，理论上ANSYS/ABAQUS/HYPERWORKS都可以做的，如果不嫌弃麻烦的话。

    笔者建议此类分析使用锻压类分析软件，使用实体单元或者实体壳单元进行分析；通用的锻压类分析软件deform、SimuFact.Forming、Forge、QFORM等都可以分析，专用软件前后处理时间都不会很长。

    这里选择SimuFact.Forming是因为此软件前处理设计比较简单，有丰富的材质库，可以导入第三方网格，对于冲压的压边力、弹簧、或运动轨迹路径等设计比较简单，而且MARC的求解器分析精度和准确度都是经过业界检验的，所以使用SimuFact.Forming进行处理，使用其他的类似软件也是可行的。

2.前处理注意事项

    这里唯一需要注意的就是板材网格的处理，因为只有折弯处的板材网格需要精细，其他区域由于没有变形，所以可以放大，以减少网格数目。

图2 折弯工装

    SimuFact.Forming支持实体网格和实体壳单元网格，不过笔者建议还是使用实体网格。

    SimuFact.Forming网格划分支持自动六面体和四面体，不过相对功能较弱，有能力的小伙伴建议使用HyperMesh进行网格处理，网格数目会大幅减少，计算速度会缩短很多。

    不同网格类型数目对比

    折弯处网格0.5厚度方向5层（约0.6mm）

    网格1：六面体，细化2，网格数目25140

图3 SimuFact.Forming sheetmesh网格

    网格2：六面体-HyperMesh 网格数目7630

图4 HyperMesh六面体网格

    使用专用工具，可以划分数目更少的网格，建议采用，缩短时间。

    由于变形较小，计算过程不进行网格的remesh，禁止网格重划分。

图5 计算过程网格remesh设置

    其他设置过程略。

    计算时间：网格1：4371s，网格2：855s

    网格数目的多寡，直接影响计算时间的长短。

3.结果解读

    3.1 折弯点宽度变化

图6 折弯点宽度结果

    折弯处宽度增大月0.7mm

    3.2 厚度变化

图7 折弯处厚度分析结果

    3.3 折弯吨位预测

图8 折弯吨位预测结果

    整个折弯过程最大吨位约1.2Ton。

    3.4 折弯变形

图9 折弯变形结果

    从图片可以看出，折弯点及冲头接触区域有明显挤压变形痕迹。

总结：

    综上所述，通过折弯分析，可以比较精确的预测折弯后的产品的变形情况，为后工序提前预留设计空间或对应解决方案；如果关注回弹也可以预测回弹量，不过厚板一般回弹比较小，本文没有涉及。

    本次算例的SimuFact.Forming采用的是MARC的求解器，求解器的计算效率跟网格数目有很大关系，目前软件前处理的网格划分还是不太理想，所以如果条件允许，建议使用专用工具划分网格。