機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇及其應(yīng)用分析

陳信寶

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);材料選擇;材料應(yīng)用

隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平得到提升，人們的生活水平也越來越好。與此同時(shí)，傳統(tǒng)的工作方式無法滿足現(xiàn)代生產(chǎn)生活的實(shí)際需求，機(jī)械行業(yè)的整頓創(chuàng)新成為了趨勢，其中在機(jī)械設(shè)計(jì)中，材料選擇和應(yīng)用是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，要保證材料的科學(xué)應(yīng)用，從而促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1.機(jī)械設(shè)計(jì)中材料選擇和應(yīng)用的重要意義

1.1促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展

現(xiàn)階段，我國社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平逐漸提高，機(jī)械社會(huì)被廣泛的應(yīng)用在人們的生產(chǎn)生活中，從而促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展。機(jī)械設(shè)備材料的需求量也越來越大，使得市場競爭更加激烈?；诖耍瑖鴥?nèi)機(jī)械設(shè)備質(zhì)量逐漸提高，推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步。此外，合理的選擇機(jī)械材料，有助于社會(huì)生產(chǎn)生活效率的提升。機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇的合理性和正確是是后續(xù)工作的基礎(chǔ)，是促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展的主要途徑。

1.2為生產(chǎn)生活提供便利

當(dāng)前，機(jī)械設(shè)備已經(jīng)融入我國社會(huì)生產(chǎn)生活當(dāng)中，如果機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生故障，就會(huì)對生產(chǎn)生活造成不利的影響。因此，要保證機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量材料提高各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)生活效率，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中要合理的選擇材料，使得機(jī)械設(shè)備保持較好的狀態(tài)，保障機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，降低機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障情況發(fā)生。此外，合理的應(yīng)用材料，保證了材料的充分利用，減少了能源的損耗，實(shí)現(xiàn)了對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

2.機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇影響因素

2.1材料對設(shè)計(jì)的影響

由于機(jī)械設(shè)計(jì)直接影響了機(jī)械質(zhì)量以及機(jī)械行業(yè)的整體發(fā)展。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方案始終圍繞材料開展，也決定了設(shè)計(jì)的成本。保證機(jī)械材料選擇的合理性是降低機(jī)械制造成本的基礎(chǔ)，從而有助于后續(xù)工作的順利開展。通常來說，機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量和機(jī)械設(shè)計(jì)材料質(zhì)量有著密切的關(guān)系，如果機(jī)械設(shè)計(jì)材料不合理，會(huì)對機(jī)械制造產(chǎn)品以及工作質(zhì)量有著直接的影響。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高，機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸的完善，基于此，要保證機(jī)械材料的合理選擇，促使機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的順利進(jìn)行。同時(shí)，要重視設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新，促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

2.2影響材料選擇因素

當(dāng)前，我國機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中主要使用的材料是金屬以及合金材料，與機(jī)械工業(yè)發(fā)展的初期，合金和金屬材料使用更加普遍，使得機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)固性和穩(wěn)定性得到了提升。同時(shí)機(jī)械行業(yè)對金屬材料應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)不斷完善，越來越細(xì)致、科學(xué)，相關(guān)企業(yè)要重視創(chuàng)新，滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步對新型合金或金屬材料進(jìn)行開發(fā)，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的持續(xù)發(fā)展。

3.機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的具體選擇和應(yīng)用

3.1實(shí)用性機(jī)械材料的選擇和應(yīng)用

通常來說，在制造機(jī)械產(chǎn)品時(shí)要使用切削、熱處理和鍛造等工藝，為了保證材料仍然具有良好的性能，滿足對機(jī)械產(chǎn)品性能的要求，要采用實(shí)用性較強(qiáng)的機(jī)械材料，使其在后期使用中能夠滿足多種要求。

3.2載荷型材料的選擇和應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)材料失效的問題，其主要的原因時(shí)材料的載荷能力有限。因此，為了降低材料失效現(xiàn)象出現(xiàn)的概率，要在機(jī)械設(shè)計(jì)和加工和制造過程中，提高機(jī)械產(chǎn)品的性能，重視合理的選擇載荷型材料的選擇和應(yīng)用。相關(guān)設(shè)計(jì)人員要對載荷型材料進(jìn)行全面了解，從而在選擇載荷型材料時(shí)更加有針對性，使得材料能有滿足實(shí)際的應(yīng)用需求。

3.3低能耗材料的選擇和應(yīng)用

目前，我國越來越重視對環(huán)境的保護(hù)，在各個(gè)行業(yè)中都在使用低耗能材料，同樣在機(jī)械設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要重視設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)理念，不僅要保證機(jī)械產(chǎn)品制造性能和質(zhì)量，同時(shí)也要重視引用低耗能、無污染的材料，使得機(jī)械產(chǎn)品更加環(huán)保，促進(jìn)了機(jī)械制造的持續(xù)發(fā)展。

3.4無害機(jī)械材料的選擇和應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中難免會(huì)使用一些危險(xiǎn)原則，例如鎳元素，在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染，對人體也會(huì)造成一定程度的傷害，因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇過程中，要重視對危險(xiǎn)材料的選擇和應(yīng)用，保證使用人員的安全。

3.5可回收材料的選擇和應(yīng)用

由于金屬材料屬于不可再生資源，在機(jī)械設(shè)計(jì)和應(yīng)用中使用金屬材料難以進(jìn)行回收利用。在機(jī)械設(shè)計(jì)后期沒有有效的控制金屬材料的選擇和應(yīng)用，就會(huì)對環(huán)境造成污染，浪費(fèi)了資源。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要積極的引用可回收材料，保證材料的利用率，避免出現(xiàn)材料浪費(fèi)現(xiàn)象。

4.機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用的加強(qiáng)措施

在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中涉及到多種零件，而不同零件材料選擇要求也存在一定的差異，其直接影響著機(jī)械設(shè)備性能的發(fā)揮，因此，設(shè)計(jì)人員要充分地意識到材料選擇的重要性，熟悉的掌握每一種材料的性能，能夠在不同條件下合理的應(yīng)用材料。對此，設(shè)計(jì)人員要針對材料的不同性質(zhì)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從而更好的掌握材料的性能和變化規(guī)律，同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要將材料成本考慮在內(nèi)，保證性能和價(jià)格統(tǒng)一。由于受到多種因素的影響，只通過生產(chǎn)加工不能充分提高機(jī)械的性能，要使用工藝對材料進(jìn)行處理，包括鍛造工藝、鑄造工藝、焊接工藝、切削工藝以及熱處理工藝等。

5.總結(jié)

簡而言之，機(jī)械設(shè)計(jì)中合理的選擇和應(yīng)用材料，是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，有利于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要全面地貫徹經(jīng)濟(jì)性原則、環(huán)保節(jié)能性原則、新型材料優(yōu)選原則等。與此同時(shí)，要結(jié)合設(shè)計(jì)需求來對問題進(jìn)行具體分析，掌握材料的特性，合理的應(yīng)用材料，提高材料的利用率，降低機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的污染，積極的引用環(huán)保材料，從而促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐進(jìn)，閆建華.機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇及其應(yīng)用[J].中國科技縱橫，2015（8）：82-83.

[2] 車明浪，史兆偉.機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2015（6）：104，107.

[3] 蔡錦冬，楊強(qiáng)，周瑋韜，等.關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇及其應(yīng)用研究[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)（下），2019（11）：132.