机械设计中材料的选择和应用分析论文_周亮

机械设计中材料的选择和应用分析论文_周亮

锦州开元石化有限责任公司 121000

摘要:随着我国现代社会的不断进步,我国的机械设计行业取得重要成绩。机械材料的选择和应用是机械工程行业的重要前提,对机械行业健康发展有重大意义。在选择机械材料时,需要选择节能型和环保型的材料,既要求材料符合机械设计要求,还要符合国家可持续发展规律,对我国机械加工事业有积极作用。

关键词:机械设计;材料选择;应用

机械设计中的材料选择和应用是至关重要的环节,有助于解决机械材料供需失衡等问题,在设计的过程中,可以从选择和应用两个层面,有针对性的进行材料选择并以经济实用性和环保性作为应用要点,推进机械设计的发展。

1材料选择在机械设计中的重要性分析

改革开放以来,机械制造一直是我国发展中必不可少的一部分,尤其是机械设计。而在机械设计过程中,材料的选择与应用尤为重要。随着现代化社会发展的步伐不断加快,人们对机械制造产品的要求越来越高,特别是对机械材料的质量要求越来越严格。只有正确选择机械材料,才能制造出符合现代化社会的产品,可见机械材料的重要性。因此,对机械设计的材料选择,一定要全方面考虑,保证材料在机械设计中能够适用和实用,还不能对生产环境造成二次污染,破坏当地的生产环境和生产资源。所以,在选择材料的过程中,一定要考虑材料的环保性和经济适用性。通过不断提高机械材料质量,对我国机械制造业起到积极作用,提高我国广大人民的生活质量,大力提升我国综合实力,促进我国可持续健康发展。

2机械工程中材料的选用原则

机械工程中材料的选用原则为:根据工作条件明确材料的性能要求,这是选用材料的出发点;其次是考虑材料的工艺性,最后考虑其经济性,尽量用最低的成本制造出质量合格的产品。

2.1使用原则

所谓的使用原则也就是选用材料制作出的机械是否能保证使用性能,多指机械零件在正常情况下所具备的性能,如化学性能、物理性能等。一般来讲,机械零件的使用性能是材料选择时需考虑的重点,也是保证机械能安全使用的关键,不同零件的材料性能也不同,有的要求材料硬度高,有的则要求耐磨性、强度高,甚至有的只要保证外表符合要求即可。因此,必须综合考量零件的使用性能,而一般零件则要考虑力学性能。

2.2经济性原则

简单来说,经济性指的是材料是否容易获得,加工生产形成零件后的成本是否低廉,从而形成市场竞争优势。满足经济性原则的材料,一是货源充足易得,二是加工流程简单,三是产品价格低廉。结合实际生产活动,在满足性能质量的前提下,应该选用价格较低的材料类型,例如:能用碳素钢,不用合金钢;能用低合金钢,不用高合金钢。此外,以前瞻性的眼光来看,部分材料虽然成本费用高,但是后期养护成本低,且材料使用寿命长,一定程度上提高了经济效益。以柴油机连杆和曲柄为例,质量好坏直接影响机器的寿命和性能,使用低价劣质材料一旦零件失效,就会引起机械损坏。

2.3工艺性原则

工艺性,指的是材料经设计制造后,能顺利加工成零件。在实际生产中,部分材料的性能质量满足生产要求,但是加工制造难度大、成本高,这种材料的工艺性就比较差。总结来看,材料工艺性能的好坏,决定了加工难度高低,影响车间生产效率和成本造价,提示工作人员加强注意。需格外注意,在选用高分子的材料时,除要考虑上述原则外,还要考虑周围光、油、温度等因素对材料性能的影响。

3机械设计中材料选择与应用

3.1载荷类型材料的选择

机械加工的设计环节中,设计出的很多类型的元件或者材料最后无法应用,出现此类问题的根源主要是材料或者元件没有很强的载荷能力,不能最优化地发挥元件或者材料的优势,因此,在机械加工设计阶段选择材料或者元件时,需要根据设计的载荷进行选择。最常见的就是选用低碳钢渗碳或中碳钢调质等方法。

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3.2选用低能耗和低污染材料

无论选择哪类材料,首先要求低能耗和低污染,但不适用需要提前进行预热处理的材料,因为后期进行预热反应的材料,稍有不慎就会缩短材料的使用寿命,或者性能消失等。而且材料后期预热还会污染空气,尤其是机械加工的周边环境,所以,最适合的机械材料是在热轧状态和冷拔状态可以发挥最佳性能,或者在无法避免的情况下,需要选择预热处理的材料,尽量少用预热处理材料或者选择预热处理步骤较少的材料。最常用的手段是使用低淬透性的钢材对机械零件锻造,使得机械材料在锻造之后会形成一层淬硬层。

3.3选用实用性强的材料

要选择对机械加工有用的材料,选择之前需要根据机械设计的材料要求进行分析,选择机械设计使用的材料。有利于材料的合理使用和科学适用,不造成多余的浪费。比如:一些机械加工环节需要硬度较高的材料或者元件,但是一些环节就需要选择外观优质一些的材料,所以选择实用性的材料,是根据不同环节的不同要求而限定的。

3.4采取循环回收利用措施

由于金属材料在机械设计中应用非常广泛,并且金属类材料种类繁多,仅钢材料就达上百种,特别是在机械设计应用过程中,需要将多种金属材料相互混合使用,大大增加回收利用难度,严重影响废料循环利用。因此,为了提高废料的循环回收率,需要对废料进行不同种类筛选,尤其是对废料的可循环性进行深入分析。一般来说,材料的基本元素少,具有单一性,组成元素越少,循环利用率越高。

3.5选用经济的材料

经济成本也是选用机械设计材料的一个重要方面。在机械设计的过程中,设计人员需要根据设计过程中的具体步骤进行分析,结合各个过程的设计特点,选择性价比最高的机械材料,最大程度激发材料的使用价值,最后确定符合机械设计的基本要求。不同的机械设计材料具有不同的性能特点,需要详细了解材料的使用性能,才能选择性价比最高的、经济型的材料,要求符合机械设计的具体标准,掌握选择材料的基本内容。另外,还需要根据机械设计工程的整体预算进行选择经济型材料,主要根据两个原则,一方面是达到机械设计的工程要求,要求各种材料都是低价格的就行,另一方面,确保选择的材料都是性价比最高的,经济适用。特别是那种可以循环利用的机械材料,应被优先选择,从根源降低能源消耗,有效控制机械设计过程的成本,增加整个机械项目的经济效益。

3.6符合国家的可持续发展原则

实质就是实现经济资源可循环发展,深入挖掘机械设计的基本要求,熟悉掌握机械材料的潜在内容,深入分析机械材料的基本特性,如何正确使用、最大化的发挥机械材料最佳性能,真正做到低能耗、低污染的机械工程。保护自然环境,环保节能是现代社会的重要发展理念,是我国可续发展的重要方针。随着我国经济的高速发展,人们对周边生存环境有了更好的要求。因此,机械工程需要结合能源消耗与污染环境相结合,有效控制机械材料的能源消耗,提高材料的使用率,降低环境污染,以可持续发展为引导选择环保节能的机械材料,最大程度减少不可再生资源在各个领域的应用。

结束语

我国现代化建设需要依托于机械进行,是经济发展和建设的支撑,而机械设计的基础是材料的选择和应用,对机械的生产和质量有着直接的作用,一定程度上关系到工业生产行业的未来发展。对此,结合机械策略选择的意义,分析实际选择和应用要点是重要的研究方向。

参考文献

[1]郑云鹏,张宏伟.机械设计中材料选择与应用的意义与要点[J].南方农机,2017,48(24):98.

[2]剌慧明.机械设计中的材料的选择和应用分析[J].世界有色金属,2017(18):70+72.

[3]孙健.机械设计中的材料的选择及使用[J].当代旅游(高尔夫旅行),2017(11):72.

[4]李新强,徐其伟.机械设计中的材料的选择和应用[J].山东工业技术,2017(20):26.

论文作者:周亮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/24

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