《机械设计过程中机械材料的选择和应用》
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[摘 要]随着我国经济的快速发展,尤其是机械制造业发展迅速,大力推动我国工业化发展.材料的选择与应用是机械设计中的重要内容,其关系着机械产品的性能及使用寿命,尤其是部分机械产品对材料各项参数要求较高,需设计人员综合分析,保证选择材料的合理性与科学性.本文浅析机械设计过程中机械材料的选择与应用.
[关键词]机械设计；选择材料；应用
中图分类号：TH122；TH140 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0128-01
引言
在机械制造过程中,最重要的部分就是进行机械设计中材料的选择和应用,选择机械设计材料决定机械设计产品的质量,并且可以实现机械制造可持续发展.因此,机械材料的选择与应用一直成为机械制造行业主要关注问题.首先,在选择材料时应关注材料的使用范围和实用性,其次,就要考虑材料的环保效益和经济效益,以节约生产成本和保护环境为主,只有这样才能实现我国机械行业的经济与环境可持续发展,提高广大人民的生活质量和生态环境质量,为我国绿色经济发展贡献巨大力量.
1机械设计中的材料选择和应用的重要性
当今,随着我国经济的迅猛发展,各行各业都继续各种资源,尤其是机械设备以及生产机械设备的材料.由此,导致了我国机械材料的生产制造出现了供不应求的状况.选择合适的机械材料可以生产制造出精度和使用寿命更长的机械设备,可见科学的选择机械材料,有利于机械设备生产事半功倍的作用.所以,我国当前应该着重关注机械设计过程的材料使用,既要充分保证机械材料选择的实用性和经济性,也要保证机械材料选择不会诱发机械使用之外的问题.在当前资源紧缺,设备需求急剧增加的使其,我们的很多不可再生的机械材料已经被大量的采集利用,从而导致这些材料中有不少材料已经成为稀缺资源了,因此,在这21世纪新时代,我们应该结合我国发展的实际需要,合理规划机械设计材料的使用和稀缺原材料开采使用.在这合理处理资源短缺问题的同时,我们更要准确的把握住机械设计行业的发展前景,保护环境和资源.所以说合理科学的选择机械材料在推动机械设计起到了重要的作用.
2机械设计中材料的选择
2.1选择载型材料
在机械设计的过程中,机械材料外载荷性对机械元件能否正常地工作起决定性的作用,若想对零件失效问题进行预防和解决,就需要有效地运用机械零件的性能进行解决该问题.通常零部件失效现象出现的原因,是因为零部件性能与零件外载荷有冲突情况出现,因此,在对机械材料进行选择时,选择的材料必须要与载何性能相符合,才能够使载荷型的材料达到标准.在具体选择机械材料时,载荷性能分为两个方面：其一,零部件是在外载荷作用力下有扭转的现象出现,通常这时的应力主要集中于材料表层,也就是说材料的表面性能对零部间控制效果起决定性的作用.所以,在对机械设计材料进行选择时,最好选择中碳钢或低碳钢渗碳作为原料,这种原料制成的机械部件,能够将一定的载荷力进行有效地承担.零部件利用这种方式进行选择和加工,通常能够使零部件的质量得以有效地保证.其二,在实际工作中,有些零部件对于一定的压缩作用和拉升力都要承受,因此,材料选择时,必须将材料选择性地均匀分布,从而高效地完成选择材料的任务.
2.2选择可回收利用材料
制造机械是,金属材料可以选用的种类比较多,钢材就已达到百种以上.但是,机械设计时,很多种材料都需要堆砌在一起,因此,使用机械材料时,很难区分材料,利用和回收材料的难度也非常大.在对机械材料进行选择时,注重利用材料的循环性,利用单一零部件或者有些合金的材料来作为使用材料,如此这样,既能够减少材料元件,又能够将材料对环境的压力有效地解决,从而提升材料循环利用的可回收性.
2.3选择合金钢和碳素钢材料
机械设计时,生产原材料选择碳素是比较常见的,购买碳素钢通常比较低,加工碳素钢的工艺性比较强,因此,在机械设计中应用比较广泛.但是,碳素钢自身不但韧性差,强度也比较低,将碳素钢用于一些中等形状材料的制造时,很难完全淬透,致使使用碳素钢受到严重的影响,因此,就需要在碳素钢中加入合金成分,来进行改进,从而使一种新型的合金钢材料形成.这种合金钢材料不但淬透性比较强,韧性和强度都与碳素钢大致一样,另外,与碳素钢相比,这种合金钢的耐磨性也在很大程度上提高了.
3机械设计常用材料的应用
3.1金属的材料
在很多的工程中,都可以看到金属材料的使用,可以说金属材料已经广泛应用于工程领域中,一些有关人员专门统计了使用金属材料的情况,机械产品中使用的90%以上的材料都是金属材料.针对于大多金属材料而言,大多数选用的是钢铁材料,这就说明钢材具有非常好的自身性,强度和韧性都达到了使用的标准.另外,材料也很低,材料可以在生产的许多方面进行使用,这也表示在机械设计材料中使用钢材非度合适.
3.2高分子的材料
有些塑料和合成类的纤维等,在通常的情况下都被称为是高分子材料,与其他的材料相比较,这种材料具有很广泛的来源,在很多自然界的成分中,都能够将这种材料提取出来,例如,运用天然气将高分子材料进行提取的良好方式.在将高分子材料进行使用时,材料对能源的消耗相比较低,材料自身的密度也比较小,从而使材料的延展性更强.
3.3复合型材料
该材料在通常情况下,是由两种或两种以上的不同材料所构成,运用化学方式制作时,将两种（或以上）不同新型材料进行有机地组合,复合型材料就形成了,许多种生产工艺,复合型材料都可以满足,因此,复合型材料已经比较广泛应该于许多领域.
4使用与选用需要注意的问题
4.1注意机械材料的实用性
首选择机械材料的首要标准,就是选择实用性的材料,因为机械工程存在多种加工环节,并且每个加工环节都有各自不同的要求标准.例如：在焊接的环境中需要机械材料的一定要符合焊接的材料标准和对焊接的敏感性,或者在锻造环境需要机械材料适应锻造环节中的各种苛刻要求.所以,选择机械材料的同时要满足机械工程的实用性要求,另外还需要考虑机械材料的经济要求,需要考虑机械设计的整体预算或者阶段预算,深入分析,在满足机械设计标准的基础上,尽可能的减少材料成本和机械加工成本,因此,足以保障机械加工的健康发展.
4.2绿色环保的原则
在选用机械设计材料时,我们应保证材料符合国家环保标准.就近几年我国经济与环境的发展现状而言,社会经济的快速发展是以牺牲环境为代价的.目前世界各国的不可再生资源越来越少,接近枯竭,环境污染的不断加剧急剧威胁着大自然的寿命.所以,在选用机械材料的过程中,应秉承绿色制造的技术理念,最大程度的节约资源,为环境贡献我们机械设计人员的力量.
结语
随着时代的发展,我国的机械行业也越来越生机勃勃,但是也存在一些发展中的缺陷,这便包括对环境的不友好、材料的普遍化使用所带来的巨大浪费、材料的不可持续使用现状等等,所以在这些方面我们一定要充分考虑到节能性、环保性、经济性、适用性等等原则,这有助于行业的整体发展,因为材料是整个行业的基石般的存在,我们不能忽视材料的合理选择与合理应用,这也是本文的呼吁目的之所在,希望它能对改善材料问题有所帮助.
参考文献
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归纳上文：上文是一篇关于机械材料方面的大学硕士和本科毕业论文以及机械设计过程和机械材料和应用相关机械材料论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
机械材料引用文献:
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