机械设计的材料选择与应用范文

摘要：

随着社会工业的快速发展，机械工程也取得一定进步，其中也衍生出机械设计材料浪费问题。基于此，文章对机械设计材料选择的意义进行分析，对机械设计材料选择应用的注意事项进行总结，对从事机械设计方面有关材料选择与应用提供一定的借鉴。

关键词：

机械设计；材料；选择；应用

1机械设计材料选择的意义分析随着社会经济的发展，城市化进程的加快，机械制造行业在社会经济中占据重要地位。机械行业的发展为社会经济起着保障性的作用，尤其是现阶段机械行业飞速发展，对于机械原材料消耗加剧，在我国自然资源损耗中占有较大比例。就目前来说，许多机械设计所需原材料已经处于一种消耗过度的状况，甚至无法满足机械行业持续供应的需求，这一点和社会主义可持续发展的价值观相违背。因此，机械设计材料选择的经济性、环保性是十分有必要的。专家指出，机械设计选材应用方面必须要对材料选择的科学合理性给予足够的重视，对每一份机械材料都要深思熟虑，确保能够充分利用，最后对机械设计的结构以及功能等进行综合评估，以确保材料以最科学最合理的选择方式设计出来。

2机械设计材料选择应用的注意事项

2.1材料荷载类型的选择数据调查显示，大部分零部件失效的主要原因是由于零件的外载荷性能较差而产生的。机械设计材料在选择时，对正确荷载的材料进行选择非常关键，究竟如何选择可以参考以下两种方法：一方面，外载荷作用力能够促使机械材料出现弯曲和扭曲，大部分力均集中于材料表层。换言之，材料表面的性能对于材料零件性能的失效会起到一定的抑制作用。因此，对材料进行选择时，通常情况都是利用碳钢调质、低钢渗碳等方式加工材料，如此加工方式能够有效防止机械材料产生不必要的损伤；另一方面，在对机械设计材料进行选择，尽可能选择各部分性能均匀分布的材料，如此确保设计生产过程的稳定高效。

2.2碳素钢、合金钢材料的选择现如今的机械设计行业中，碳素钢由于其优越的加工性能、操作性能以及低经济成本而得到广泛应用。然而，碳素钢的强度不高，韧性比较低，因此，在热处理加工时操作程序比较复杂，导致该种材料在应用方面产生一定的限制。应用研究发现，合金钢材料可以弥补此缺陷，其特殊性能受到大家普遍关注。

2.3适用性和经济性机械工程设计过程中对于相关材料进行选择，必须要考察材料是否经济适用。如果以机械设计人员的角度进行分析，机械设计的过程可以详细分为几个阶段，比如说铸造工艺、装配工艺以及生产工艺等，设计人员要考虑整个过程，结合设计特点，对经济适用的机械材料进行选择，以此能够最大化的开发材料的使用价值，确保材料契合设计要求。机械加工材料各种不同的特性使得机械设计工艺的材料选择方法也略有区别，在确保工艺需求的基础上，对工艺需求材料特征进行把握。此外，按照具体的工程预算对材料的经济性进行考察，具体有两个原则，一方面是最低标准，必须要达到机械设计的质量要求与功能；另一方面，确保材料经济实惠、价美物廉。针对于一些具有可循环利用特征的机械材料，能够在机械设计的整个环节中进行循环利用，从而大大减少了能源消耗，使得机械设计的经济成本大大降低，促进机械工程经济效益的提升。

2.4节能性和环保性节能环保是现阶段社会可持续发展的一个重要理念，也是环境保护的重要手段。目前来说，随着人们对于环保有了更深层次的认识，环境保护已逐渐成为社会关注的热点话题。实际上，环境污染与资源消耗等问题是环境保护的重中之重，可持续发展理念的提升是建立在对生产资源消耗进行控制的基础上。所以，机械设计材料选择方面也要注重节能性和环保性，以可持续发展理念为指导，在确保设计需求的基础上尽可能的选择低能耗以及低污染的材料，并且尽量降低不可再生资源的应用空间。

2.5材料选择的可持续发展上文中提到，机械设计材料选择不能违背社会可持续发展的重要原则，具体来说就是以资源的可持续发展为前提，重点发展机械工程设计的可持续发展，站在机械设计需求的角度上，对应用材料潜力进行充分挖掘，结合施工材料的特点，使其能够真正地发挥出降低能耗、节约能源的作用。

3机械设计的材料选择和应用

文章结合机械材料的特点，对机械设计材料选择和应用进行深入探讨。

3.1实用性机械材料的选择应用机械设计过程中，对于材料的选择、应用必须要着重考察材料的实用性，是否适用而且是否实用，都是必须要在设计环节考虑清楚的重要问题。机械设计中材料应用具体是按照设计工艺的相关指标，各种工艺特点决定了选材的要求比较严格。具体来讲，按照工艺特征具体的区别，首先要保证生产需求，这是最基础的要求，同时保证零件加工达到设计需求，同时考虑材料的强度、耐磨性等，此外还有材料外观等因素。

3.2载荷类型机械材料的选择应用机械设计中，因为机械材料失效而导致故障问题非常多，有可能是因为设计材料选择在负荷能力上有一定的差异而产生的。为确保机械设计可以正常应用，就要求对机械设计材料的选择应用进行严格把控。此外，材料选择时还需对材料的荷载能力进行估算。

3.3低消耗机械材料的选择应用可持续发展的理念适用于各行各业，具体体现到机械设计的选材应用方面来讲，必须要确保选材符合低能耗、无污染的原则。机械设计过程中在对材料进行加工和处理过程中也要符合节能环保的理念。一般来说，大部分机械加工处理都是选择热处理的方式，但是这种处理方式无论是对机械材料的使用寿命来说，还是具体使用性能不可避免产生一定的损害和影响，还会对周边环境造成污染。因此，尽可能的减少热处理加工工艺，可以选择冷热轧状况下材料性能依然能够得到充分发挥的材料。假如在材料加工处理过程中无法规避热处理的加工工艺，那么要尽可能的选择加工处理工序相对简单的材料，如此减少消耗和污染。

3.4无害机械材料的选择应用机械设计过程中，许多材料属于危险材料，举例而言Ni元素，危险性元素一方面会对环境造成一定的污染，另一方面还有可能会对人身体造成伤害。因此，必须要把安全隐患扼杀在机械选材的环节，注意加强材料的检测手段和强度，严把检测关，防止由于各种原因而导致的有害材料混入到机械材料与机械设备中的情况。

3.5可回收机械材料的选择应用众所周知，机械设计中大多数零部件为金属成分，实际上金属产量并非无限的，随着机械化建设的消耗增加，导致机械化发展过程困难重重。举例来说，钢材在机械工程应用中尽管比较常见，但是从钢材的型号和种类上来讲种类繁多，因此，对钢材的回收工作具有较大的难度。此外，如果各种不同类型的金属元素相互之间掺杂混合在一起，金属元素回收的难度加倍，材料资源被严重浪费。

4结束语

综上所述，随着社会主义的发展，工业机械化进度的加快，机械化建设而产生了机械原材料过度消耗。为减少机械材料过度消耗，对机械设计材料进行科学合理的选择与应用，成为现阶段机械设计的重要发展方向。

参考文献

[1]朱晓丽，张国凤.浅论计算机技术在《机械设计及自动化》教学中的应用[J].网络财富，2008（5）.

[2]陈天熙.浅议远程机械设计[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（4）.

[3]杨松华，陈国辉.树立专业思想，强化实践环节———提高“机械设计”课程教学效果的几点思考[J].经济师，2011（9）.

[4]朱维兵.机械设计课程教学模式改革探索[J].价值工程，2012（7）

作者：刘锐 单位：安徽三联学院