寻求精密尺寸与橡胶垫片和密封件世界杯2022入选赛

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橡胶垫片公差不能精确，这是为什么…

公差在设计阶段是至关重要的。柔软、灵活和有弹性的材料经常会造成问题;边缘很宽，失败的几率很高(密封本身是最薄弱的一点)。通常情况下，设计师和工程师希望最小化公差，并在生产中要求一致性，以防止垫圈失效。

本文试图理解公差背后的原因，为什么它们可能或可能不是柔性材料的重要，以及在设计密封时垫片尺寸内的什么因素是最重要的。公差可能很难达到，你可能不需要担心公差是精确的。

垫圈的公差比其他材料，如金属、玻璃和复合材料更宽，但这很少是一个问题，橡胶有许多其他材料无法接近的优秀性能。正是因为橡胶很难切割到精确的公差，才使得它成为如此优秀的密封材料。它置换和扭曲到你试图密封的每一个地方，同时保留体积和密度。

RAM对大多数零件引用的公差。

一般来说，RAM报价垫片的公差为±0.5mm。对于一些设计师/工程师来说，这似乎是一个很大的误差范围。下面我们将讨论为什么会出现这种情况，以及当公差非常关键时可以做些什么。

橡胶垫片是如何形成密封的。

要工作，垫圈必须比法兰更软，并被它们扭曲。弹性体具有弹性和弹性，在表面之间移位而不压缩。如果是固体橡胶，材料保持其密度并移动到密封缝隙的其他区域。

确保密封。

法兰的表面积在衬垫的表面积上产生的压力大于衬垫边缘所受的系统压力。

垫圈的物理尺寸纯粹是定位在法兰之间的垫圈。

当垫圈受到法兰的压力时，所有的橡胶尺寸都会发生变化。材料在法兰内变形;材料的橡胶成分在这里非常重要，因为这是一种置换而不是压缩的材料。

为什么橡胶位移如此重要?

橡胶位移意味着当材料被压缩时，法兰覆盖的表面积更大，在其自然状态下，它是固体和不渗透的，当压缩时，它保持这一点，而材料的弹性性质允许它在更大的表面积上被压缩。

橡胶化合物通过材料抵抗法兰的压力压缩，当它变得太大时，它移动到一个较低的压力区域，这意味着材料仍然是完整的，有一个更大的法兰密封面积。橡胶独特的摩擦性能也起到了一定作用。

橡胶和它的摩擦性能

橡胶在许多表面上都有很高的摩擦，它的低弹性模量和高内摩擦使其在面对较硬材料时成为“抓力”材料。橡胶中任何区域的应力都被“局部”消耗掉，在形状和缺陷周围变形，而其他材料则相对于施加的压力保持原来的形状。

密度和尺寸，用软橡胶密封

如果材料是密度较低就像一个柔软的橡胶在室温下，法兰的压缩将更容易取代材料。的可能性更大over-compression材料越软，当材料被过度压缩时，它可以完全压出法兰。

泡沫有什么不同?为什么我会考虑泡沫橡胶?

泡沫橡胶适用于压力较低的地区，橡胶泡沫用于垫片工业是封闭的细胞-这意味着在材料中有完全封装的气泡，材料本身不是多孔的，如下图所示。泡沫可以使低压法兰收紧并形成密封，在较低的压力下有更大的接触面积。如果材料被过度压缩，气泡被完全压缩，材料就会再次像橡胶一样发挥作用。

当不能发生位移时。

在高温应用中，橡胶不能使用，因为它是易燃的。橡胶化合物与高温纤维混合，橡胶化合物提供一定的压缩，而纤维防止材料达到足够高的温度燃烧和熔化。

高温高压应用中的位移和压缩。

位移和压缩是密封的主要因素，但在高温、高化学和高压环境中，(有时这三种环境都有)必须考虑其他材料的替代。法兰的设计通常是围绕密封垫片或材料来承受压力，例如在特别设计的管道法兰内使用螺旋缠绕垫片。有许多不同类型的材料适用于所有的应用。使用RAM的技术支持(联系表格)来确定材料类型。

安装密封时尺寸变化。

从上面的信息中，你可以看到当垫圈被用于密封时，有多少尺寸的变化，这表明原始切割部分的公差对垫圈的最终压缩位置几乎没有影响。±0.5mm的公差对于几乎所有应用都是足够的。

垫片材料切割前的公差。

垫圈材料hth网址本身只在一定范围内生产。对于板材的硬度为+/-5上海例如。一张材料的中心将有不同的厚度和硬度读数的边缘材料。在你开始切割之前，材料的厚度也有相当大的公差。

切削柔性垫片材料及其对公差的进一步hth网址影响。

材料在被切割前离开刀具，在被切割后恢复到不同的尺寸。这因材料的类型和厚度的不同而不同，也因垫圈的特性和尺寸的不同而不同，例如两个孔靠近在一起或一个薄法兰会比垫圈的另一个区域有更大的变形。

切割的方法也改变了材料的性能。剖面切割机将产生一个轻微的螺旋孔，在开始和结束之间有一个阶梯，顶部和底部之间有一个锥度。压切组件将有一个苹果核心轮廓与腰区域一半的洞。孔的顶部、底部和中间的尺寸会不同。

那么，我如何测量一个垫圈呢?

首先，不同的人使用相同的设备会得到不同的结果。光学测量会找到绝对的最小或最大尺寸，而游标一般会在测量前使材料有点扭曲。一个通行/不通行的量规在通过时通常会给出一个过大的测量值。

在设计垫片时，20mm的螺栓在垫片上会有22mm的间隙孔。法兰通常比垫片大3mm左右，这样当法兰在垫片上拧紧时，垫片边缘向外扩展到法兰的边缘，而不是向外伸出。然而，这种效果可以用来抓住一个螺栓或螺钉的侧面。

你是怎么测量你的垫圈的?

重要的是要考虑您是如何测量组件的。例如，你测量过法兰面或旧垫圈吗?如果你测量相同的尺寸20次，你会得到一个分散的结果，所以测量本身是在+/- 0.25mm的范围内是准确的。你量过洞的顶部、中间还是底部吗?只需在平面上铺上一个垫片，表面摩擦就能容纳尺寸大或小的物体。如果垫圈是由泡沫橡胶制成的，那么这个变化可以是几毫米。

测量的目的是建立垫片的有效表面积，但你只能测量它的尺寸。精确测量的结果是，垫片将坐在法兰上，螺栓将通过孔，法兰的表面将压在垫片的表面，扭曲垫片和建立一个比你想要密封的环境更大的压力。

能达到的最紧公差是多少?

橡胶能承受的最紧公差是±0.2mm左右。这需要模具，这是一个巨大的初始投资，其中获得的相对精度必须是重要的，以保证所需的开销和较长的交货时间。哪怕只改变0.5毫米的尺寸，整个过程都会重新开始。它只适用于有三维特征的零件，体积足够大，可以分摊工具的成本。RAM可以提供成型零件，更紧密的公差和每个零件的单独一致性检查，如果需要。

精加工和精确的测量。

垫片不像金属，它不能被切薄或像垫片一样加工，它没有研磨和抛光等精加工操作。因为它的尺寸是模糊的，而且在压力下会改变形状。它调节温度和压力的变化，膨胀和收缩，吸收振动和抑制振荡，保护金属部件，太刚性和精确，不允许这种变化。

RAM对橡胶基垫片和密封件的公差是多少?

我们报价的垫片公差为+/- 0.5mm。

大多数尺寸都在这个公差范围内。在某些情况下，必须指定特定零件的特殊公差。或者一个零件有一个临界尺寸，通常可以在其他地方用较宽松的公差来满足。

我的画应该有多大的公差?

RAM知道你需要在图纸上放公差，他们是重要的金属零件装配在一起。但它们不是垫片。每一个都必须单独考虑。一个复杂的液压面密封不同于500mm NB管法兰，即使它们由相同的材料制成。

标准垫片宽容。

+/- 0.5mm对于大多数橡胶基法兰应用是一个很好的公差。

+/- 0.5mm对我的设计意味着什么?

当RAM说+/- 0.5mm时，我们的意思是零件是在这些尺寸内切割的，你应该能够说孔名义上是12mm而不是11mm或13mm。再加上在获得实际测量时的误差，就可以确定这是一个适合法兰的部件，螺栓将通过，当螺栓拧紧时，有足够的表面积来产生密封压力。此外，还要考虑垫圈的尺寸。如果它的直径是2米，你能在3或4毫米内测量它吗?如果它是橡胶的，它会在安装时变形。

在图纸上切割到金属公差。

一般绘图软件的初始绘图模板对金属零件有一定的公差。许多设计师不删除它们，随后买家要求在报价上的公差。我们建议他们不能达到公差，这篇文章将以某种方式解释为什么。

当公差太宽时，会影响设计。最常用于现场测量人孔垫圈。

新垫圈的测量方法是一系列坐标孔中心，这些孔有一个中心公差。通常标准尺寸，然而，手动垫片通常是现场螺栓冲孔，公差有误差，宽的公差可以在很大程度上影响较大的垫片的尺寸，因为总体尺寸更大。完整的垫圈通常是灵活的，然而，当出现问题时，可以创建原型部件，并在大规模生产开始之前检查是否适合。

调整零件尺寸以保证精度。

当垫圈所能容纳的空间很小时，当周围的材料不牢固且位移不能削弱组件时，通常需要精度。可以使用更柔软的材料;然而，这可能会影响压力下的密封能力。当零件需要精确切割时，我们切割小体积并测试每个测量值。有如此多的变量，一致性是通过CAD设置和测试尺寸来实现的。如果垫片尺寸很关键，可以提供一致性和报告。

越薄越好-用于垫片材料hth网址

我们建议在大多数情况下使用尽可能薄的垫圈。原因如下:

• 更少的泄漏-更小的横截面衬垫材料暴露在内部压力
• 由于截面积小，抗爆裂
• 更强的抗压强度有助于更高的表面载荷能够安全施加
• 较薄的材料具有较低的蠕变松弛特性，因此螺栓扭矩保持性能较好
• 使用更少的材料，垫片更便宜

泡沫/海绵衬垫材料hth网址

更薄的材料不一定更好的泡沫垫片材料，泡沫/海绵材料，你将寻求实现1/3的压缩垫片原始厚度，不同密度的泡沫可以用来hth网址承受更多或更少的压力。有很多选择，所以如果你想谈谈你的特定应用程序和什么是最好的，请联系我。

垫圈失效的原因有很多;通常是不同因素的组合。以下是一些需要考虑的问题:

• 法兰平整吗?
• 扭矩是否正确?
• 螺栓间距均匀吗?
• 垫圈是不是太厚了?
• 材料正确吗?(耐液体，耐使用化学品，耐温度等)
• 太旧了(垫圈有保质期)
• 爆裂(压力不一致)

这是一个棘手的问题，因为每一种材料都有很大的不同。必要时，我们可以遵守公差。关于柔性橡胶基材料垫片公差的深入阅读，请阅读我们的文章垫片公差。

当衬垫材料在两个表面之间被压缩时，材料的压缩和随后的位移会形成密封，这种密封在运动、振动、温度波动以及化学品、流体、油和蒸汽的存在下都能保持。不同的垫圈材料用于不hth网址同的应用场合。材料的选择是基于它们抵抗所需工作环境的能力。

关于垫片如何在公差范围内使用的更深入的讨论，我们有一篇文章寻求橡胶零件的精度。

衬垫在表面之间被压缩以保持密封。由于这个原因，大多数材料都有轻微的柔韧性，有良好的压缩设置(它们可以反弹)，并允许它们之间的表面轻微移动。

我们推荐以下最佳实践，以确保正确的垫圈安装:

• 注意选材。
• 法兰面保养。
• 不要使用接合化合物。
• 垫圈密封胶是否?(一般不需要垫片密封胶)。在这里看到的有关垫圈密封剂的更多信息。
• 重新转矩后24小时或一个工艺周期。

建议:

• 选择尽可能薄的材料。
• 清洁法兰面，清除螺柱/螺栓/螺母上的污垢。
• 润滑螺纹和螺母表面。如果可能，使用润滑剂的基础是:

1. 二硫化钼
2. 铜
3. 聚四氟乙烯

• 装配前确保螺母在螺纹上自由运行。
• 小心地安装垫片，注意不要损坏垫片表面。
• 按推荐顺序拧紧螺栓(如完全相反)至大约一半负载。
• 目测检查法兰是否均匀地装入垫片。
• 紧固到法兰系统的推荐扭矩。
• 运行24小时后，或一个工艺周期后，重新紧固到正确的扭矩(垫圈将放松)。
• 如果法兰没有使用过，而且短期内不太可能使用，那么仍然要重新紧固。

图形和其他防粘涂料的使用:

• 要小心涂抹很薄的涂层。
• 不建议在法兰磨损或高压(超过17bar)的情况下使用。
• 不要使用石墨润滑脂。