なぜ相手部品用に隆起した面があるのですか？

アセンブリの機械部品を設計する際、合わせ面が隆起した面になる場合があります。私はそれがより良いシールを提供することであると言われました。ただし、配管（フランジ）の場合、隆起面フランジは追加のシール機能を提供しないが、製造方法（鍛造vs鋳造）との関連性は高いようです。

私の質問は必ずしも配管フランジだけに当てはまるわけではなく、部品の設計全般に当てはまります。嵌合部品に隆起面を使用することは望ましいですか、いつ（常に、時々など）ですか？

一般に、機械加工を容易にするために合わせ面を高くします。

表面を周囲の材料の上に隆起させることで、ツールがフィーチャのエッジに衝突することをそれほど心配する必要がなくなり、隆起した表面をスキミングすることは、凹んだポケットを機械加工するよりも簡単な操作であり、量を最小限に抑えることができます。削除する必要がある材料の。

同様に、少し「肉」のある隆起した表面を機械加工している場合は、正確な切込み深さをあまり気にすることなく、表面の仕上げと平坦性に集中でき、部品を再加工する必要がある場合に使用できる材料があります。元の製造中または稼働中のメンテナンス/修理中。

隆起した表面はまた、わずかに特大の部品が何かと干渉するのではなく単に重なるため、嵌合部品の全体的な寸法が正確でなくなる可能性があることも意味します。

多くの場合、それは正確さのために行われます。

例として、エンジンブロックは多くの場合砂型鋳造です。キャスティングマスターの合わせ面はすべてオーバーサイズになっていますが、後で最終サイズにまで削り落とされることを意図しています。フライス加工は鋳造よりも桁違いに精度が高いため、鋳造プロセスの全体的なコストを抑えながら、必要に応じてより一貫した結果が得られます。

シールを提供するために必要な2つのパーツの嵌合アセンブリの表面は、シールがシールとして機能するように設計する必要があります。それは明白に聞こえるかもしれませんが、接合材料の特性に依存しようとする設計はあまりに多くのデザイナーから逃れているようです。このような設計は新しいときに機能する可能性がありますが、「接合材料の特性」は時々変化することが多く、マーフィーはほとんどの場合、変化が望ましくない方向であることを保証します。（1つの例外は、多くの場合、「シリコーンゴム」です。これらが最初にシールされ、接合された材料に適切に一致する材料を使用する場合、20年以上の寿命は珍しくありません。）

圧力差に対してシールする場合、単純化した見方は、パイプ内の材料からシール面での面積あたりの力は、すべてのシール圧力源によって加えられる面積あたりの力よりも低くなければならないということです。その文は奇妙に聞こえるかもしれませんが、シール圧力の源が複数ある可能性があるため、そのように書かれています。

シール圧力の明らかな原因は、接合部を保持しているボルトです。
ボルト締めの "psi"（l​​bf / in ^ 2、Pa、...）が確実に最大化されるようにする明白な方法は、面積を最小化することにより、与えられたボルト締め力に対して「より多くの圧力」がかかるようにすることです。

隆起したフランジにより、正式なシール領域を設計し、領域を最小限に抑えることができます。
このような隆起した領域がないと、シール力が低下します。

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シーリング圧力を加えるもう一つのあまり明白ではなく非常に有用な手段は、内圧を使用して独自のシーリング力を生み出すことです。これは、圧力差を使用して、シールpsiが同じ圧力源からの漏れpsiを超えるようにフレキシブルリングを変形させる「Oリング」で使用される原理です。Oリングは標準のルールとテーブルに従って簡単に設計できますが、実際には非常に黒魔術が含まれており、Oリングを採用しているように見える低コストの設計には、実際には柔軟な材料の押しつぶされたリングが使用されています。真のOリングシールと少し押しつぶされたゴムの違いは、適切な設計と製造と比較的小さな追加の出費です。パフォーマンスの違いは比類がありません。