機(jī)械設(shè)計(jì)中金屬材料的合理應(yīng)用

宣成君

【摘要】科技的快速發(fā)展加速了各行各業(yè)的改革，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)不符合現(xiàn)代社會(huì)的要求標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)機(jī)械的更新?lián)Q代是時(shí)代發(fā)展的必然。機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)，離不開材料的應(yīng)用，特別是對金屬材料的應(yīng)用，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，金屬材料占據(jù)著重要的地位?？萍嫉陌l(fā)展加快了機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用的深度，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，合理充分的利用材料，可以讓材料發(fā)揮出更多的功能，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出的機(jī)械系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)更多的功能，這也是運(yùn)用科技力量的結(jié)果。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì) 金屬材料 應(yīng)用

引言：

我國工業(yè)化的水平在科技快速發(fā)展的基礎(chǔ)上得到了顯著的提高，這也促進(jìn)了我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，多樣化的機(jī)械設(shè)備都在朝著高質(zhì)量、多功能的方向發(fā)展。未來我國工業(yè)制造的水平也會(huì)不斷提升，因此，機(jī)械制造所必須的機(jī)械材料也要相應(yīng)的得到發(fā)展，這樣才能與機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展同步。對于現(xiàn)階段的機(jī)械材料市場來說，存在著極大的空缺，特別是稀缺材料嚴(yán)重空缺，在多個(gè)行業(yè)對機(jī)械材料的競爭之下，機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)必定會(huì)受到影響，機(jī)械材料的使用受到限制。所以，設(shè)計(jì)人員在開展機(jī)械設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，要對原材料進(jìn)行科學(xué)的選擇，盡量讓材料發(fā)揮出其最大的價(jià)值。

1、機(jī)械設(shè)計(jì)中金屬材料選取的基本原則

（1）經(jīng)濟(jì)性原則

任何企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營，都是為了獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益，對于機(jī)械制造企業(yè)來說，也是為了獲得更多的經(jīng)濟(jì)收益，機(jī)械制造企業(yè)在選取材料時(shí)，為了盡可能的降低企業(yè)的成本，在選取材料時(shí)，一定要選擇性價(jià)比較高的材料。機(jī)械制造企業(yè)要對材料的供應(yīng)情況進(jìn)行充分的考察，同時(shí)還要了解金屬材料的價(jià)格及其轉(zhuǎn)化率，力爭從源頭為企業(yè)縮減生產(chǎn)成本。

（2）載荷與性質(zhì)

設(shè)計(jì)者在開展機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，必須要對其所選取材料的載荷與性質(zhì)進(jìn)行考量，材料所具有的荷載力大小與材料的可塑性具有直接聯(lián)系，同時(shí)也能將機(jī)械的良性功能展現(xiàn)出來，除此之外，設(shè)計(jì)者還要其他性質(zhì)了如指掌，這樣就可以避免機(jī)械產(chǎn)品的功能和質(zhì)量被材料的性質(zhì)所影響。

（3）確保零部件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)

在生產(chǎn)實(shí)踐中，某些機(jī)械零部件，特別是金屬材質(zhì)的零部件，在加工之后，會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量不佳或者尺寸不標(biāo)準(zhǔn)等問題，這都是由于金屬材料的選擇不正確而導(dǎo)致的，機(jī)械企業(yè)制造出不符合要求或不符合標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械零部件，將會(huì)另企業(yè)蒙受經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還會(huì)給企業(yè)形象帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。通常情況下，小的零部件可以成為精密儀器的一部分，而大的零部件可以成為國家大型機(jī)械制造的重要組成部分，無論是大的零部件，還是小的零部件，都會(huì)有嚴(yán)格的甚至苛刻的標(biāo)準(zhǔn)來約束其大小、質(zhì)量等，零部件的大小與質(zhì)量對于整個(gè)設(shè)備的使用價(jià)值來說，具有決定性的作用，因此，設(shè)計(jì)者必須要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪x擇金屬材料，并對并部件的大小、尺寸、質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把控。

（4）工作環(huán)境對材料選擇的影響

機(jī)械零部件會(huì)應(yīng)用到不同的環(huán)境之中，這就要求機(jī)器零部件要具有應(yīng)對不同環(huán)境條件的特性的能力。比如說，對于長期處于潮濕環(huán)境中的零部件來說，必須要具有防腐蝕的性能，為了保證零部件的這一性能，這就要就零部件在力口工前，要選擇抗腐蝕性能強(qiáng)的金屬材料;對于長期處于高溫環(huán)境中的零部件來說，必須要選擇具有耐高溫性能的材料來制造，這樣可以為設(shè)備的正常運(yùn)行提供保障，同時(shí)也能延長機(jī)械零部件的使用壽命。面對不同的機(jī)械零部件應(yīng)用環(huán)境，必須要首先選擇具有應(yīng)對特殊環(huán)境的材料來制作機(jī)械零部件，因此，屬材料的選擇格外重要。

2、機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用金屬材料的注意事項(xiàng)

（1）充分考慮應(yīng)用金屬材料的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性

機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)制造之初，首先要考慮材料的選擇問題，材料的選擇對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造來說是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)師要知道其設(shè)計(jì)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品要具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用性的特點(diǎn)，滿足產(chǎn)品的這一特點(diǎn)，就必須要在材料的選擇以及加工工藝上下功夫。設(shè)計(jì)師在綜合評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上選擇適合的加工工藝，這就要求設(shè)計(jì)者對市場上不同材料的加工工藝進(jìn)行了解與掌握，同時(shí)也要掌握材料在加工過程中會(huì)遇到問題及解決辦法。設(shè)計(jì)者在確定加工工藝后，要開始進(jìn)行對金屬材料的選擇，選擇材料時(shí)要最大限度的確保生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)用性。一般情況下，加工工藝確定后，會(huì)對金屬材料的選擇范圍形成限制，金屬材料的選擇范圍就會(huì)變得特別小。在金屬材料中，不僅具有良好的加工性能，還具有高性價(jià)比、低成本的材料，就是碳素鋼與合金鋼材料，這也是設(shè)計(jì)師們最喜歡的兩種金屬材料。然而，碳素鋼也存在韌性不足的缺點(diǎn)，再加工中等的型材時(shí)，不適合直接選用，在具體的生產(chǎn)實(shí)踐過程中，設(shè)計(jì)者會(huì)加入一些特殊的成分來提高金屬材料的耐磨性、耐腐蝕性及耐高溫性的能力，這樣的金屬材料更具有實(shí)用性。

（2）充分考慮應(yīng)用金屬材料的環(huán)保性

設(shè)計(jì)師在機(jī)械設(shè)計(jì)中，要考慮其選擇金屬材料的環(huán)保性。首先，在可持續(xù)理念的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)師要了解哪些金屬材料在加工過程中所產(chǎn)生的污染小，不要選擇在加工過程中產(chǎn)生過多廢料、廢氣的金屬材料。其次，設(shè)計(jì)師要考慮到金屬材料在制造成機(jī)械產(chǎn)品后的可回收及可再生的問題，這樣既節(jié)約了開支，又保護(hù)了環(huán)境。第三，設(shè)計(jì)師要多考慮那些無危害性或危害性小的新型材料，以降低對人體的傷害以及對環(huán)境的損害。

（3）充分考慮應(yīng)用金屬材料的節(jié)能性

設(shè)計(jì)師在機(jī)械設(shè)計(jì)中要注意金屬材料應(yīng)用的節(jié)能性。設(shè)計(jì)師在選擇金屬材料時(shí)，要將降低資源消耗，避免資源浪費(fèi)作為其選擇的目標(biāo)。在生產(chǎn)實(shí)踐中，要選擇熱處理工序少的材料，這樣就可以顯著降低能源的消耗，不僅節(jié)能環(huán)保，還能提高經(jīng)濟(jì)效益。

3、結(jié)束語：我國的機(jī)械制作業(yè)在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，也迎來了大發(fā)展的機(jī)遇，傳統(tǒng)機(jī)械制造無法滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的要求，這就對機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量、性能提出了更高的要求。本文主要圍繞機(jī)械設(shè)計(jì)中金屬材料的合理應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望可以促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)的發(fā)展。

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