導(dǎo)語：機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇和應(yīng)用分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：材料的選擇和應(yīng)用是機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作，其合理性對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量有決定性作用。文章通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中材料應(yīng)用與選擇進(jìn)行分析，提出具體策略，以期為我國機(jī)械設(shè)計(jì)事業(yè)提供有利參考。

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

在現(xiàn)代科技快速發(fā)展的背景下，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)對(duì)原材料的要求日益提高。選擇的過程中，不僅要充分考慮機(jī)械材料的功能性、失效抗力等物理屬性因素，同時(shí)還要對(duì)材料的環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性加以重視。

1機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇與應(yīng)用展望

在以科技為第一生產(chǎn)力、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)飛速進(jìn)步的背景下，其他學(xué)科逐漸被引入機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，如價(jià)值分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)等。隨機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域材料選擇應(yīng)用研究的不斷深入，現(xiàn)代人已經(jīng)開發(fā)出一批具有規(guī)律性的材料選擇應(yīng)用方法。在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，材料的選取普遍落實(shí)在設(shè)計(jì)方案確定后，也就是零部件結(jié)構(gòu)明確以后。未來機(jī)械工程設(shè)計(jì)的材料選擇將不斷向設(shè)計(jì)初期和中期發(fā)展，實(shí)現(xiàn)材料選擇應(yīng)用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合。為實(shí)質(zhì)性提高機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇應(yīng)用水平，應(yīng)不斷創(chuàng)新開發(fā)更加合理、科學(xué)的新方法和新工具，全面分析不同的材料選擇方式，從中選取最符合實(shí)際需求的方案。

2機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的具體選擇和應(yīng)用

1）結(jié)合機(jī)械構(gòu)件失效抗力指標(biāo)。構(gòu)件失效抗力指的是構(gòu)件材料在使用的過程中，抵抗磨損、變形以及碎裂斷裂的能力，也是與材料承載水平密切相關(guān)的重要參量，交而言之就是達(dá)到防止過早失去應(yīng)有效果的能力。受機(jī)械構(gòu)件本身不同屬性的影響，對(duì)材料相互配合以及材料性能要求具有較大差異。對(duì)機(jī)械材料進(jìn)行失效抗力研究具有極為重要。一方面，應(yīng)對(duì)材料相關(guān)力學(xué)性能進(jìn)行合理測試，通過對(duì)數(shù)據(jù)參數(shù)的分析，獲得機(jī)械材料理論抗力。另一方面，應(yīng)對(duì)機(jī)械構(gòu)件實(shí)際工作條件和應(yīng)用特性實(shí)施模擬，獲得更加真實(shí)的抗力信息。例如，對(duì)大型機(jī)鍛模、熱擠壓模、中小機(jī)鍛模進(jìn)行失效分析，明確各種模實(shí)際抗力要求，為材料選擇奠定基礎(chǔ)[1]。2）荷載類型機(jī)械材料的選擇。機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的過程中，時(shí)常出現(xiàn)非常規(guī)問題，例如加工出的零部件不符合標(biāo)準(zhǔn)，其主要原因是在材料選擇的時(shí)不能充分結(jié)合材料的荷載能力，導(dǎo)致材料本身荷載能力較差。與此同時(shí)，機(jī)械材料的荷載能力也是導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備在工作期間的突然性實(shí)效的主要因素。為避免以上問題的發(fā)生，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)材料相關(guān)荷載類型、能力進(jìn)行準(zhǔn)確分析[2-3]。3）功能性機(jī)械材料的選擇。機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，功能性材料的具體選擇應(yīng)用主要來源于不同部件的功能需求。依照材料本身的屬性，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同零部件的有效運(yùn)用。例如，部分硬度、任性較強(qiáng)的材料，應(yīng)用于對(duì)材料支撐力要求較高的零部件中；對(duì)外觀要求較高的零部件，在對(duì)其進(jìn)行原材料選擇時(shí)應(yīng)充分考慮材料的美觀性。在機(jī)械設(shè)計(jì)材料選取的過程中，應(yīng)對(duì)每一種零部件的實(shí)際功能加以充分明確，針對(duì)性選擇與其功能性需求相對(duì)應(yīng)的機(jī)械材料[4]。4）合金鋼與碳素鋼的選擇。碳素鋼作為機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇中最為常見的金屬材料，適用范圍廣闊，并且具有生產(chǎn)成本低廉、加工程序簡單的特點(diǎn)。然而，碳素鋼在韌性、強(qiáng)度等方面相對(duì)較低，無法使用碳素鋼加工大型零部件，適用范圍雖然較大，但也也有一定局限性。合金鋼的產(chǎn)生對(duì)上述問題形成極高的改善作用，材料開發(fā)人員在碳素鋼生產(chǎn)加工的過程中，使用一定比例的合金元素，進(jìn)而形成一種強(qiáng)度、韌性等屬性大程度高于碳素鋼的合金鋼，在增強(qiáng)機(jī)械原材料淬透性的基礎(chǔ)上，還提升了材料的耐磨性。機(jī)械設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行金屬材料選擇的過程中，應(yīng)充分分析兩種鋼材的屬性，做到金屬材料的個(gè)性化選擇。5）綠色環(huán)保材料的選擇。在國家可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)發(fā)展的背景下，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)Νh(huán)保問題的關(guān)注程度日益提高。為切實(shí)做到行業(yè)整體的可持續(xù)發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行材料選擇的過程中，應(yīng)對(duì)材料的環(huán)保性能加以充分重視，盡可能選擇綠色環(huán)保、污染性較低的材料。例如，部分產(chǎn)品為降低外部環(huán)境對(duì)其造成的破壞，需要較強(qiáng)的抗腐蝕能力作為生產(chǎn)產(chǎn)品的原材料，部分廠家選用不銹鋼材料，其環(huán)保性較高。而部分廠家則利用噴涂防腐漆的方法，防腐漆在噴涂的過程中，不僅能對(duì)操作人員帶來身體上的危害，同時(shí)也能對(duì)人類的生存環(huán)境產(chǎn)生破壞。在進(jìn)行材料選擇時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)人員應(yīng)堅(jiān)持綠色環(huán)保理念，盡量選擇生產(chǎn)過程環(huán)保、材料本身污染性較低的機(jī)械材料。此外，為確保機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的根本利益，在滿足國家環(huán)保要求，機(jī)械零部件本身功能需求的同時(shí)，還應(yīng)以企業(yè)利益為出發(fā)點(diǎn)，準(zhǔn)確計(jì)算生產(chǎn)成本，盡量選擇價(jià)格低、功能性強(qiáng)的材料。

3結(jié)束語

材料選擇的合理性在一定程度上決定這機(jī)械設(shè)計(jì)工作質(zhì)量的優(yōu)劣，對(duì)機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展具有極為關(guān)鍵的意義。機(jī)械設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行材料選擇的過程中，應(yīng)充分考慮材料的失效抗力、荷載能力、功能性、環(huán)保型等因素，在全方位滿足機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)材料性價(jià)比的最大化，為我國工業(yè)生產(chǎn)事業(yè)奠定有力基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]夏冰.機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料選用分析[J].南方農(nóng)機(jī),2018,49(1):95-96.

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作者:祁棟 單位:徐州技師學(xué)院