在五金模具設計制造，注塑模具加工和模具開發(fā)中，多腔模具是一種常見的形式，多腔模具可以大大提升注塑的效率。美域同潤的病毒采集管精密模具，管子是多達48腔的精密模具，蓋子是多達64腔的精密模具，生產(chǎn)效率非常高。

博蒙特效應被認為是模具填充不平衡和具有四個或更多腔的模具中產(chǎn)品變化的根源。在具有 8 個或更多型腔的模具中，最容易（通過視覺）識別由該現(xiàn)象引起的最嚴重故障。然而，剪切引起的熔體變化會影響每個注塑成型零件，其影響比大多數(shù)人意識到的要大。盡管人們已經(jīng)了解了這種現(xiàn)象，但即使在塑料工程技術課程中教授，對于如何使用模擬軟件開發(fā)和預測它仍然存在很多困惑。

了解博蒙特效應
圖 1是一個短鏡頭，顯示了使用行業(yè)標準幾何平衡（通常稱為“自然平衡”）流道系統(tǒng)的八腔模具中出現(xiàn)的特征故障。許多人將此問題的根本原因混淆為模具變形、模具中心溫度較高、排氣不良或尖角引起的高剪切。

這是一場有趣的辯論，尤其是對于模具制造商而言，他們在進行模具設計之前使用模擬軟件來預測此類問題。有時模具變形過大、排氣不良或中心區(qū)域模具溫度過高實際上可能是一個問題。然而，即使在這些情況下，博蒙特效應通常也是最重要的貢獻者，忽視它是不明智的。注塑成型模擬軟件 1 可以預測這些麻煩的現(xiàn)象，甚至可以幫助確定最佳解決方案。

要了解博蒙特效應的發(fā)展，我們必須關注流動材料中發(fā)生的剪切、粘度和溫度之間的關系。流經(jīng)流道的塑料呈現(xiàn)層流，最大剪切發(fā)生在流道壁附近，而流道中部存在接近零剪切條件。熔融聚合物也是假塑性非牛頓流體，這意味著材料的粘度是剪切稀化的。這種剪切稀化（其中粘度隨剪切速率降低）導致在通道最外周附近流動的熔融材料實際上具有比通道中心低得多的粘度。

我們還知道，當熔體沿通道長度流動時會發(fā)生摩擦加熱。剪切力最大的地方，摩擦生熱也最大。這些剪切引起的熔體變化的發(fā)展實際上始于成型機的噴嘴，并通過澆道和流道逐漸形成。通道越長，積聚的熱量就越多。拐角處的剪切作用非常短暫，因此不會顯著提高材料中的熱量。通過溫度或非牛頓剪切稀化，尖角對材料粘度的影響可以忽略不計。圖2中的注釋摩擦加熱在通道的最外周附近建立，因為它穿過主要流道的長度并繼續(xù)繞過拐角處。與鄰近壁流長度附近的剪切加熱相比，拐角本身沒有影響。

理解分支角發(fā)生的事情很重要。圖 3清楚地顯示了在第一個分支之前形成的更熱的熔體。沿著其外部高剪切層壓板穿過第一和第二分支并進入左側的兩個空腔。右側的兩個空腔接收最初流經(jīng)中心的材料，接近零剪切，來自主流道的層壓板。這將不可避免地導致完全包裝部件的密度、收縮和翹曲變化。雖然這種變化的負面影響在具有兩個或更多分支的模具中最為明顯，但這種現(xiàn)象甚至會影響單腔模具。2 正確使用注塑成型模擬可以預測這些熔體條件的發(fā)展，并幫助設計人員了解它們在一個模腔中的分布霉菌及其潛在的負面影響。

? 12-20 個貫穿流道和澆口厚度的單元 

?在模型中包括機器噴嘴

? 可選：高級流動解決方案（例如某些注塑成型模擬軟件中的慣性求解器選項1）

遵循這些指南將有效地開啟在多腔模擬中預測博蒙特效應的能力。貫穿流道厚度的高元素數(shù)對于捕獲材料變化是必要的。經(jīng)驗表明通常需要 12 到 20 個元素（參見圖 4）。

圖 5顯示了使用體素類型元素的模擬結果。在這種情況下，為避免博蒙特效應而進行的一次不明智的嘗試是在跑步道上增加了弧形拱門。盡管圓角流道似乎在模擬中提供了平衡的材料，但物理測試卻不同意。這種情況下的模擬具有誤導性，可以看出完全錯誤。一家仿真技術供應商指出，“雖然這里使用的結構化網(wǎng)格應該足夠密集，但實際上可以在第一個分支之后的溫度分布中看到彎曲區(qū)域中磚網(wǎng)格常見的插值誤差。隨著流動變得與元素成對角線體素網(wǎng)格，會引起錯誤，并且完全錯過了填充和熱變化。四面體網(wǎng)格將避免這種情況?！?

由于材料剪切甚至在進入模具之前就開始在機器噴嘴中形成，因此它應該包含在 CAE 模型中。否則，將錯過一些剪切引起的溫度變化。在一些注塑成型模擬軟件中，梁單元可以在任何分支發(fā)生之前替換直線部分的 3-D 單元。這有助于優(yōu)化求解時間，因為梁單元可以在熔體流分支之前準確預測其剪切變化。但是，在第一個分支以及隨后的所有部分（參見圖 6），3-D 元素仍然是必需的。

對于一些用于數(shù)字原型 3 的注塑成型模擬軟件，可以通過打開程序慣性效應來激活更高級別的流動求解器。雖然博蒙特效應不是慣性的結果，但相關的更高級別的求解器將提高流動前沿的精度。同樣的求解器還提供了預測噴射潛力的機會（見圖 7）。

概括

譯自：https://www.moldmakingtechnology.com/articles/the-real-cause-of-multi-cavity-mold-imbalances