机械设计中的材料选择和应用探究陈磊

机械设计中的材料选择和应用探究陈磊

陈磊

陈磊

身份证号码：4301211991****6013湖南长沙410000

摘要：机械设计中的材料选择和应用是一项比较复杂的工作，事关我国工业的长远发展，但是在实际的工作过程中不仅是机遇，也有挑战，为了更好地推进和完善机械设计工作，总的来说有以下几个方面的工作可以推进：从国家层面来说，要发挥宏观调控的作用，完善相关福利政策，为机械设计行业的发展营造一个较为稳定的外部环境；从机械设计行业自身来说，要不断加大科研力度，完善机械设计。机械设计工作事关我国国民经济的长远发展，让我们携起手来一起努力。

关键词：业机械设计；材料选择；标准要求

引言

改革开放以来，我国的国民经济迅速发展，为科学技术的进步营造了一个较为稳定的外部环境，作为工业发展的中坚力量，机械设计不仅是工业发展中的重要技术，同时也是经济建设过程中的重要组成，为了我国国民经济和工业的长远发展，工业行业对于机械设计的重视度也越来越高，但是在机械设计的实际过程中，对于材料的选择与应用还有很多有待完善的地方，本文结合我国机械设计的实际情况，对材料选择和应用提出了自己的看法，仅供参考。

1、完善机械设计中材料选择和应用的必要性

机械设计工作与寻常的工业设计有很大的差异，不仅设计成本比较高，而且设计的过程也比较复杂，对于行业工作来说是一个工作重点，也是一个工作难点，当今时代，机械设计与经济发展之间的联系越来越密切，机械设计在影响工业生产效率的同时也会影响到工业产品的质量，由此可以看出机械设计工作的重要性，材料选择和应用就更是机械设计工作中的重点，一直以来都是机械设计中的难点，可以说是整个机械设计的基础，因为只有采用优质的原材料，才能生产出质量上乘的工业产品。伴随工业的迅猛发展，资源的开采量也越来越大，机械设计中原材料的成本也越来越高，所以行业要扩大科研力度，选择稀有原材料的替代品，大幅度降低机械设计的成本，并充分结合市场需求，进行机械设计的合理应用，保障机械设计在各个行业的长远健康发展。

2、合理甄选机械设计材料的价值体现

全球经济一体化风暴的影响势不可挡，加剧了各国的经济竞争压力。为达到可持续发展的宏伟战略目标，现代化城市建设工作的开展至关重要。在推进和扩张城市建设的进程中，机械设计发挥着不可取代的积极作用。机械制造行业与重工业的蓬勃发展，为我国创造了极大的经济效益，也进一步提高了国民生产总值。众所周知，机械设计领域会涉及多类型的原材料，而现阶段诸多稀缺材料的生产加工已无法供应机械设计实际需求，并严重制约了行业的发展。为此，应当立足于可持续发展视角，深度剖析导致材料供应不足的实质原因，提高选材的科技环保性和经济实用性，降低对生态环境的负面影响，促进国家经济的稳定运行。根据专业人士的相关调查研究结果显示，在机械设计过程中，材料的合理选择占据着重要的地位。首先，应当结合实际需求，秉承可持续发展的原则理念，尽可能的提高材料利用率，降低资源过度消耗。其次，从全局出发，综合评价机械结构设计的优越性和功能的完整性，选择适用性较强的机械设计材料。最后，机械设计材料的选择应当着眼于宏观角度，从细节入手，密切关注实际应用过程各项重点内容，以保证机械制造行业的快速稳定发展。

3、机械设计中材料的选择和应用

3.1实用型机械材料的选择

实用型机械选材，在进行机械设计的过程中，要把实用性放在第一位，机械设计不同于艺术设计，不以美感做为判断其设计好坏的标准，而是以完成设计任务为前提。例如，在设计过程中，需要根据要求对材料进行一定程度的加工，如热切和锻造等，这些加工工序对材料的性质有着一定的要求，好的材料易于加工，良品率高。在生产产能达到的前提下，对于材料的耐磨性以及轻度有着一定的要求。所以说，根据机械设计的要求不同，加工材料也要进行合适的选择，使其能够满足机械设计要求。

3.2在进行机械材料的选择时要考虑其运行环境

在机械设计过程中，不仅要根据机械的要求进行性材料强度的选择，也要根据机械运行环境的具体情况使机械材料能够适应在其运行环境下的长期使用，如在酸性环境工作环境中，金属材料由于本身存在的化学性质，不能够在长期暴露在这样的环境下，因此就需要考虑一定的保护措施，或选择其他具有抗腐蚀性的材料，并在机械设计中进行运用。所以说，在进行机械设计的过程中，不仅要根据机械本身进行材料的选择还要考虑机械的运行环境对材料的影响，使其能够具备较长的使用寿命。

3.3减少材料的复杂性，易于回收

机械设计通常情况下会用到金属材料，可供选择的材料非常多，钢材就可以达到上百种，这些钢材为机械的设计提供了丰富的材料选择，但是在维修以及回收方面存在着一定的难度，非常不利于材料的循环再利用。因此，在机械设计之初，除非必要，尽可能地减少不同材料的混搭，保证机械设计中的材料在满足其设计要求的前提下，尽可能地减少过多材料的使用。也要保证材料能够进行循环再利用，通过建立良好的回收过程，使资源能够得到节约。

4、机械设计中材料应用的注意事项

4.1机械设计中材料应用的经济实用性

在机械设计制造过程中，材料的应用是一项重要的内容，而在材料应用当中，机械设计工程师要明白机械设计的最终产品一定要满足经济实用性的要求，这一点也与材料的使用与材料的加工工艺有莫大的关系。首先，机械设计工程师要在选择加工工艺之前对设计进行综合性的评价，并且，机械设计者还要对市场有一定的了解，要十分熟悉市场上的各种材料的加工工艺、加工面临的问题及解决策略、材料的性能、材料的价格、设计实现的可能性等等各方面的知识储备要求。并能根据这些构造出自己的机械设计蓝图。其次，我们的设计人员应该在加工工艺确定的前提下进行材料的选择工作，以求可以使生产设备的实用性得到保证。我们都知道，设备的生产一般都会涉及到诸如铸造、生产、装配、焊接等各式各样的加工工艺，并且，每一种加工工艺，对所选材料的要求也不尽相同，因此，我们一旦确定所要使用的机械加工工艺之后，基本上我们在机械设计中的材料选择便会受到限制，几乎不会再有更多的可选择性。在现实情况下，材料中的碳素钢与合金钢材料具有非常好的加工性能，并且还由于这两种材料在价格与性价比上所具有的其他类材料不具有的优点，所以在机械设计中，它们是非常受欢迎的两种材料。但是，由于碳素钢具有韧性不足的缺点，所以不能够加工一些中等的型材，在实际操作中，我们往往会在其中加入一些适宜的成分来创造出有更优良的耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性的合金钢以求可以提高这种材料的实用性能。

4.2机械设计中材料应用的环保性

我们在机械设计中应用材料时，要注意环保性能的体现。我们在此基础上对材料选择时要考虑以下方面：第一，我们要优先选择加工过程中污染小的材料。我们要始终坚持可持续发展的理念，即选择的这种材料不能或者极少地出现加工过程中废料多、废气多的情况。我们还需要在实际加工过程中选用在热轧与冷轧状态下可以达到提升性能与寿命的材料，以求可以规避污染大这一弊端。第二，我们还要在实际选取材料过程中注重可再生、可回收材料的选择。这样一来，不单单可以减少经济开支，还可以达到环保的目的。第三，我们在材料应用时要注重选用危害性小或者无危害性的新型材料。在选材时要尽量选择如泡沫之类的无毒害的新型材料，以减少对人体与环境的损害。

结束语

随着我国工业的快速发展，机械设计技术的应用越来越广泛，机械设计的技术水平是工业化水平中的重要组成，对工业行业能发挥很重要的导向作用，所以在各行各业中的应用都比较广泛，通过优化机械设计的材料选择和应用工作，一方面能降低工业的生产成本，同时也能提高工业的资源使用效率和经济效益，但是结合我国机械设计的实际情况来看，在材料选择和相关应用上还有很大的提升空间，这对于相关行业来说不仅是挑战，也是机遇。

参考文献：

[1]张建巧，孙旋，罗兆伟.探究机械设计中材料的选择和应用[J].民营科技，2018（07）：15.

[2]王翠萍.机械设计中材料的选择和应用[J].山东工业技术，2018（09）：7.

[3]蒋晓.论机械设计中材料的选择和应用[J].南方农机，2018，49（08）：47.