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机械设计中材料的选择与运用范文

时间:2022-05-03 10:29:23

机械设计中材料的选择与运用

摘要:文章以简述材料选取使用对机械设计的意义为切入点,并在细致分析材料如何选取和使用的相关方法基础上,对材料选取和运用应注意的问题进行了简单探讨,希望可以为广大机械设计人员提供一些可靠建议。

关键词:机械设计;材料选择;应用

随着城市化构建程度的加快,使机械已成为人们生活中不可缺失的一部分,而该行业的发展也越来越受到更多人的重视。在机械行业中,材料的选择和使用是属于其基本内容之一,会对机械行业的整体发展产生重要影响。因此,文章针对这方面进行了一番细致探究。

1材料的使用和选取

在机械设计中的重要性现阶段,在我国工业的发展过程中机械设备已得到了成熟的运用,而正因为这样,使其设备需求量也得到了大量扩增,从而造成机械材料发生了欠缺情况。材料是机械中基本构成条件之一,是维持机械行业推进的重要部分。因此,在机械设计进程中,除了要重视材料的合理性问题,还要从竞技性、环境污染等众多角度去重视材料的运用和选择,当然,这也是该行业在后期发展中需要不断分析研讨的问题。总而言之,只有清晰认识到机械设计中材料使用和选取的关键性,才能更好地完成机械设计工作,进而对我国机械设计的健康发展起到一个推动的作用。

2材料的使用和选取

(1)实用性。在机械设计中,第一步需要考虑的是材料的实用性。这是因为在运用机械材料的时候,其指标是工艺制造,需要对材料开展切削、铸造、热处理等一系列工作,因此按照材料的应用范畴,要选取具有一定实用性的材料,从而达到生产目的。第二步是在对材料的选取过程中,零件的差异性也有着不同要求的,且在材料的耐磨性以及强度方面,当然还有小部分零件其在外观上要求更为特殊。因此,在选择材料时,一定要在熟悉各零件对材料的需要,然后挑选性能高的材料。

(2)合金钢与碳素钢。目前,在机械设计中,碳素钢是属于常用的材料之一。该材料在加工方面,其工艺高,最主要的是价格亲民,但在运用角度上,对机械设计还是有局限性的。其强度弱、韧性不理想,使得无法在中等形状或大于中等形状相关零件中投入使用。而相关研究人员为了更好地对该缺点进行弥补、处理,则就在其中加入了一些合金元素,成为“合金钢”,这在某种程度上对材料的强度和韧性进行提升,产生了渗透性的效果,还在材料的耐磨性方面有了一定加强。通常状况下,为了对零件淬火、后有破裂纹的现象进行预防,需对合金钢给予适宜选取。因为这可以降低资源浪费度,还可以让零部件在某种状况下具有一定保障。

(3)无害。因部分机械材料会对人体健康产生危害,而倘若长期如此,则必然会对生命构成威胁。如,Cr+6,离子状,该元素对人体损害巨大,当然还有Ni、As元素等。上述物质除了对人体保持健康有害以外,还对土壤、水资源等同样也有危害。所以,对材料的选取一定要给予高度重视,不要出现选择错误的问题,避免对人体产生损害。

(4)载荷型。通常在机械设计中,材料不能正常应用的问题会频繁发生,这是由于选择的材料其在荷载方面水平低。外加很多机械在功能正常发挥中,常出现突然失灵问题,而引起此类情况的因素就是“荷载”。所以,在选取材料时,针对于材料的荷载水平方面一定要慎重考虑,为机械设计奠定良好的基础。

(5)低耗材料。要想让机械行业可以做到稳定健康发展,则务必要尽最大限度对环保性材料进行选择。在材料使用中,尽可能不要用热处理技能应对,要确保材料的使用时间、性能,减少环境产生污染的可能。所以,在机械设计选取材料时,可以通过在冷、热轧的基础上,要选择具备性能良好的材料。此外,倘若必须要进行热处理程序,则一定要选取热处理步骤少的。不仅如此,还要考虑到材料的消耗性,尽量选择低消耗,进一步保证机械行业的稳定前进。

(6)可回收材料。机械设计中众多材料源于金属制造,但金属在地球中数量有限,这也对机械行业的整体发展产生了影响。而对机械材料的使用过于普遍化,如“钢”就有一百多种。那么在材料回收循环使用之时,这些多元化金属元素混合加大了材料回收难度,诱导材料过度浪费。因此,为了机械行业的稳定发展,则尽最大限度选择能循环使用以及可回收的材料。

3材料选取和应用中注意事项

(1)经济适用。当下在机械设计中,材料的适宜性是最为重要的。而对于该工作内容,有关工作者势必要将“加工工艺”当成选取材料的原则之一。机械设计材料的差异性,也具备不一样的技术需求,例如焊接、铸造等有关方面均需不同样的工艺制造。所以,在不同材料使用过程中,要尽最大可能将其不同的性能进行努力展现,让其都有可用性。除此之外,还要在确保零部件具有性能前提下,要大量控制材料,将“经济适用”发挥到最大。

(2)节能环保。依据我国的可持续发展,因此对企业的要求无论是在运营还是生产中均是建立在环保、节能基础之上的。所以,任何一个企业都应该遵守该原则,自始至终贯彻该策略。而面对于机械设计材料的使用和挑选,存在一些不可再生资源是必然的,倘若过度消耗,则势必会对后期材料的运用构成一定隐患。所以,不管是材料的选择还是应用,要做到节能环保。

综上所述,在机械设计材料应用和选取过程中,必须要以行业的向前发展为前提,从而在达到机械设计生产需求基础上,对材料的优良性、实用性、竞技性进行选择。因为只有做到这样,才可以实现机械行业的稳中前进,落实机械设计行业的健康持续发展。另外,在机械硬件设施的材料选取方面,除了要重视零部件的科学合理性,还要对零部件间的切合度、配合度给予考虑。

参考文献

[1]车明浪.史兆伟.机械设计中材料的选择和应用[J].现代制造技术与装备,2015,(6):104-105.

[2]程建磊.机械设计中材料的选择和应用[J].现代商贸工业,2016,(15):182-183.

[3]边明江.机械设计中的材料的选择和应用[J].山东工业技术,2015,(28):261-262.

作者:陈遥韵 单位:成都理工大学

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