用橡胶垫圈和密封件寻求精密尺寸世界杯2022入选赛

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橡胶垫圈公差不能精确，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往往构成一个问题;边缘很宽，故障可能很高(密封本身是最薄弱的一点)。通常，设计师和工程师会尽量减少公差，并在生产中要求一致性，以防止垫圈故障。

本文旨在了解公差背后的原因，为什么公差对柔性材料可能重要，也可能不重要，以及在设计密封时，垫圈尺寸中的哪些因素是最重要的。公差可能很难实现，您可能不需要担心公差是否精确。

垫圈的公差比其他材料(如金属、玻璃和复合材料)更宽，但这几乎不是问题，橡胶具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，才使它成为如此优秀的密封件。它位移和扭曲到你试图封闭的每一个地方，同时保持体积和密度。

RAM与大多数部件引用的公差。

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，以及当公差至关重要时可以做些什么。

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，在表面之间位移而不是压缩。材料，如果一个固体橡胶保持它的密度，并移动到其他区域密封的差距。

确保印章。

法兰的表面区域在垫圈表面区域产生的压力大于系统施加在垫圈边缘的压力。

垫片的物理尺寸完全定位在法兰之间的垫片。

当垫圈受到法兰的压力时，所有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。

为什么橡胶置换如此重要?

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

橡胶复合物通过材料抵抗法兰压缩的力来压缩，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，有一个更大的法兰被密封的区域。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

橡胶在许多表面上具有很高的摩擦力，它的低弹性模量和高内摩擦使其在受到较硬材料的压力时成为“抓地力”材料。橡胶中的任何应力区域都被“局部”消耗，在形状和缺陷周围变形，而材料的其余部分相对于施加的压力保持其先前的形式。

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地置换材料。有更大的机会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，为什么我要考虑泡沫橡胶?

泡沫橡胶适用于压力较低的区域，用于垫圈工业的橡胶泡沫是封闭的-这意味着材料中有完全封装的气泡，材料本身没有如下图所示的多孔性。泡沫可以使低压法兰收紧并形成密封，在较低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。

当位移不能发生时。

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，同时纤维防止材料达到足够高的温度来燃烧和熔化。

在高温高压应用中的位移和压缩。

位移和压缩是制造密封的主要因素，但在高温、高化学和高压环境中(有时同时存在这三种情况)，必须考虑其他材料的替代方案。法兰的设计通常围绕密封垫圈或材料来承受压力，例如在专门设计的管道法兰内使用螺旋缠绕垫圈。有许多不同类型的材料适用于所有应用。使用RAM的技术支持(联系形式)来决定材料类型。

安装密封时尺寸变化。

从上面的信息中，您可以看到当垫圈用于密封时，有多少尺寸变化，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的公差足以满足几乎所有应用。

切割前垫片材料的公差。

垫片材料hth网址本身只在一个范围内生产。对于板材材料硬度是+/-5上海例如。一块材料的中心将有不同的厚度和硬度读数的材料的边缘。在你开始切割之前，材料的厚度也有相当大的公差。

切割柔性垫片材料及其如何进一步影响hth网址公差。

材料在被切割之前远离切割机，在被切割后恢复到不同的尺寸。这因材料的类型和厚度而异，并随垫圈的特性和尺寸而变化，例如，两个孔靠近在一起或薄法兰会比垫圈的另一个区域有更大的扭曲。

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台阶，在顶部和底部之间有一个锥度。一个压切组件将有一个苹果核轮廓与腰部区域一半的洞。孔的顶部、底部和中间的尺寸会有所不同。

那么，如何测量垫圈呢?

首先，不同的人使用相同的设备会得到不同的结果。光学测量将找到绝对最小或最大尺寸，而游标器通常会在测量之前扭曲材料。通过/不通过的量规通常会给出一个过大的测量值。

在设计垫圈时，一个20mm的螺栓将在垫圈上得到一个22mm的间隙孔。法兰通常比垫圈大3mm左右，这样当它在垫圈上拧紧时，垫圈边缘向外扩展到法兰的边缘，而不是伸出来超出它。然而，这种效果可以用来抓住螺栓或螺钉的侧面。

你是怎么测量你的垫圈的?

考虑如何测量组件是很重要的。例如，您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，所以测量本身只在一个范围内准确，比如+/- 0.25mm。你测量了洞的顶部、中间还是底部?简单地在一个平面上铺设一个垫片，表面摩擦可以容纳一个尺寸的增大或减小。如果垫圈是由泡沫橡胶制成的，那么这种变化可以是几毫米。

测量的意图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，垫圈将位于法兰上，螺栓将通过孔，法兰的表面将压迫垫圈的表面，扭曲垫圈，并建立一个比你想要密封的环境更大的压力。

能达到的最严格的公差是多少?

橡胶能承受的最紧公差约为±0.2mm。这需要模具工具，这是一项巨大的初始投资，其中获得的相对精度必须是重要的，以保证开销和较长的交货时间。改变一个尺寸，甚至0.5毫米，你重新开始整个过程。它只适用于零件具有三维特征，体积足够大，可以分摊工具的成本。如果需要，RAM可以提供成型部件，更严格的公差和每个部件的单独一致性检查。

精密、准确的测量。

垫片不像金属，它不能被切薄或像垫片一样加工，它没有像研磨和抛光这样的精加工操作。它之所以有效，是因为它的尺寸是模糊的，而且在压力下会改变形状。它调整温度和压力的变化，膨胀和收缩，吸收振动和阻尼振荡，保护金属部件过于刚性和精确，不允许这种变化。

RAM为橡胶衬垫和密封件提供多大的公差?

我们的垫片报价有±0.5mm的公差。

大多数尺寸都在此公差范围内。在某些情况下，必须指定特定于零件的特殊公差。或者一个零件有一个关键尺寸，通常可以在其他地方用一个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，它们对金属零件装配在一起很重要。但他们不是到垫片。每一个都必须单独考虑。复杂的液压端面密封与500mm NB管法兰即使采用相同的材料，也是不同的。

标准垫圈公差。

+/- 0.5mm是大多数橡胶法兰应用的良好公差。

+/- 0.5mm对我的设计意味着什么?

当RAM说+/- 0.5mm时，我们的意思是零件在这些尺寸内切割，你应该可以说孔名义上是12mm，而不是11mm或13mm。再加上在获得实际测量时的误差，您已经确定该部件将适合法兰，螺栓将通过，并且当螺栓拧紧时，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，无论如何它都会变形。

切割到图纸上的金属公差。

通常绘图软件的初始绘图模板对金属零件有一个公差。许多设计师不会去掉它们，随后买家就会在报价上要求公差。我们建议他们不能达到公差，这篇文章在某种程度上解释了原因。

当公差太大时，会影响设计。在现场测量人孔垫圈时最常见。

测量一个新垫圈的通径是一系列的坐标孔中心，这些孔有一个中心公差。然而，通常标准尺寸的万向垫圈通常是现场螺栓冲孔的，公差有一定的误差范围，宽的公差会在很大程度上影响较大垫圈的尺寸，因为整体尺寸更大。整个垫圈通常是灵活的，但是当这造成问题时，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。

当垫片能容纳的空间很小时，当周围材料不牢固时，位移不能削弱组件时，最常要求精度。可以使用较软的材料;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。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，因为它们是切割的。如果垫圈尺寸很关键，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:

• 泄漏更少——暴露在内部压力下的垫圈材料截面更小
• 由于截面积较小，抗井喷
• 更强的抗压强度有助于更高的表面载荷能够安全应用
• 较薄的材料具有较低的蠕变松弛特性，从而使螺栓扭矩保持更好
• 较少的材料使用更便宜的垫圈

泡沫/海绵垫圈材料hth网址

对于泡沫垫片材料来说，更薄的材料不一定更好，使用泡沫/海绵材料，您可以实现垫片原始厚度的1/3的压缩，可以使用不hth网址同密度的泡沫来承受更多/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，以及什么是最好的，请联系我们。

垫圈失效的原因有很多;通常是不同因素的组合。这里有一些需要考虑的事情:

• 法兰是平的吗?
• 扭矩正确吗?
• 螺栓间距均匀吗?
• 垫圈太厚了吗?
• 材料正确吗?(耐流体，耐使用化学品，耐温度等)
• 太旧(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差异。我们可以在必要时遵守公差。要深入了解柔性橡胶基材料的垫圈公差，请阅读我们的文章垫圈公差。

当衬垫材料被压缩在两个表面之间时，材料的压缩和随后的位移会形成一个密封，该密封与运动、振动、温度波动和化学物质、流体、油和蒸汽的存在保持一致。不同的垫圈材料用于不hth网址同的应用。材料的选择是基于它们抵抗所需操作环境的能力。

为了更深入地讨论如何在公差范围内使用垫圈，我们有一篇文章寻求橡胶部件的精度。

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，具有良好的压缩稳定性(它们会反弹)，并允许它们被固定的表面轻微移动。

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。
• 不要使用接合剂。
• 垫片密封胶与否?(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。
• 24小时或一个工艺周期后重新转矩。

建议:

• 选择尽可能薄的材料。
• 清洗法兰表面，清除螺栓/螺栓/螺母上的任何污垢。
• 润滑螺纹和螺母表面。如果可能，使用基于以下基础的润滑剂:

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。
• 小心地安装垫圈，注意不要损坏垫圈表面。
• 按照推荐的顺序拧紧螺栓(例如完全相反)到大约一半负载。
• 目测检查法兰是否均匀地装入垫圈。
• 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，短期内也不太可能使用，那么仍然需要重新紧固。

图形及其他防粘涂料的使用:

• 涂一层很薄的涂层时要小心。
• 不建议在法兰磨损或期望高压(超过17巴)的情况下使用。
• 请勿使用石墨润滑脂。