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摘要：在选择和应用机械设计材料时，机械设计人员要从多个方面进行分析，要在保证机械设计符合相关规范和标准的前提下，更好地顺应时代的发展需求，在此基础上体现经济、环保等特点，更好地促进机械设计行业的多元化发展。
关键词：机械设计；材料选择；应用
1机械设计中材料选择和应用的含义
随着机械设备需求量的提升，人们对机械设备的质量和功能要求也越来越高，在这样的环境下，做好机械设计工作对机械设备生产企业来说意义重大。在机械设计中，机械材料是机械设备的主要构成元素，在选择机械设备材料时，一定要科学合理。在应用材料前，设计人员要先对材料的各项性能进行检测，检测其是否会对机械设计质量产生影响。在机械设计中，一定要做好设备材料的选择和应用，不仅要保证材料具备实用性，还要保证机械设备的经济环保性原则，促进机械设计行业的多元化发展。
2机械设计相关要求
2.1选择低污染、低能耗材料
材料选择包括材料生产过程中的低污染、低能耗以及加工应用过程中的低污染、低能耗两方面。节能环保型材料是机械设计生产过程中的最理想材料，需要注意的是，很多材料本身是低能耗、低污染的，但是在实际的加工过程中，很有可能因为生产工艺等原因，导致材料消耗能源，因此，设计人员要注意以下两方面:第一，要尽量选择未经过热处理即可满足机械设计使用需求的材料。第二，在没有办法避免热处理工艺时，一定要选择热处理程序相对较少的材料，防止材料出现能源消耗和污染问题。
2.2选择实用材料
机械设计人员在选择材料时，一定要根据机械设计的实际使用原则，根据不同的零件需求，选择符合实用需求的材料。使用性是机械设计中的最基本要求，比如在机械设计中，一些机械零件对强度的要求比较高，而一些零件对美观性要求较高，不同的零件要求指标不同，机械设计人员在实际的设计工作中要区别选择，使其满足机械设计的实际使用需求。
2.3材料选择科学化
在实际的机械设计中，一些设计材料本身含有铅、镍、砷等元素，这些元素会对人体产生不利影响，即使设计人员已经做好防护措施，也会随着废弃物的排放对人体产生间接影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械设计人员在实际生产和工作中要不断提升防范意识，在选择材料时一定要谨慎、细致，保证材料的安全性。
2.4材料荷载
在机械设计中，材料荷载水平的选择也是非常重要的内容。在实际的机械设计中，一些材料会因为荷载水平低等原因，在后期出现抑制失效等状况，导致大部分的机械零件无法发挥作用。在机械设计中，一定要对材料进行载荷水平评估，选择载荷水平高的材料，根据实际情况对材料进行后期处理，提升材料的载荷水平。
3机械设计中材料选择和应用需要注意的事项
3.1经济性与适用性的考虑
经济性、适用性是每一种机械产品适用结果的评价，也是原材料利用的价值体现，更是材料选择和应用是否合理是否能满足生产目的的总评依据。机械设计中，专业设计人员需要全面掌握机械制造过程、生产工艺、功能发挥原理、机械操作流程、组装与焊接工艺等多方面考虑，并坚守节能环保、节约成本、保质保量、经济适用的原则对新型材料合理选择，从而发挥材料使用价值的最大化，并保证材料的性能、质量等能够完全符合机械设计需要。同时还要考虑材料的适用性，严禁盲目使用，要根据科学分析与试验，取得相互适应与满足的材料进行加工，如:铸造环节，对材料的冲压性、可锻性、冷镦性以及断后冷却性等性能要求非常严格。材料的性能决定了适用范围，机械各个环节工艺要求决定了材料的选择，因此在设计中要对材料以及生产工艺进行全面分析与考虑。
3.2节能性与环保性的考虑
节能与环保是我国相关部门所针对节约资源、环境保护要求提出的要求，是促进新时期社会和谐发展，人们生活质量提升的必须实现的要求，而对于机械生产中，大量的能源消耗，废弃物量的增加给资源、环境带来严重的影响，为了有效控制与完善这些情况持续发生，机械事业针对机械设计中的材料选择与应用加以高度重视，并结合相关研究专家对材料选择与应用进行有效研究，在研究中将材料的节能性、环保性分析作为重点。这也是新型材料投入使用时必须遵循的原则。所谓节能环保新型材料实际上就是指具备低耗能、低污染、低成本、经济价值高等特点的材料，在机械设计中应对这类特性的材料加以重视。
4机械设计中材料的选择和应用
4.1实用性机械材料的选择应用
实用性材料是促进机械生产后可被全面投入使用以及是使用价值高的关键，因此在材料选择过程中，对材料的实用性应加强考虑。机械生产过程中，每一个加工环节都会涉及到材料的使用，而对材料的选择则需要根据工艺要求以及生产需要进行材料特征、材料性质等方面的考虑，要保证材料特性能够与铸造、焊接等工艺要求相符，确保每一种零件加工都能与设计要求完全相符，同时机械产品生产对外观的要求也比较严格，因此，零件加工前就要对加工材料的强度、硬度、耐磨等性能综合考虑，并结合外观加工需要，选择合适的材料。
4.2载荷类型机械材料的选择应用
材料失效情况在机械设计加工中是比较常见的现象，而这种情况的发生也会对机械企业造成一定的经济损失。材料失效会导致机械生产过程中断，也会导致机械生产后的使用过程中机械结构无法正常运行，根据对材料失效的原因研究发现，绝大部分失效的材料其负荷能力都非常低，不符合材料应用要求，因此在机械设计中材料的选择与应用要对材料的荷载能力采用相关的实验手段进行测算，材料荷载能力保证与设计要求、使用要求完全吻合的情况下，才可投入使用。
4.3低消耗机械材料的选择应用
我国可持续性发展战略应用在各行各业，对于机械设计来讲，可持续性发展就必须保证设计选材和应用的低消耗、无污染特性。在机械设计中，对材料的加工处理也需要注意低消耗和环保方式和方法。在机械加工处理工种，热处理是目前对机械材料使用寿命和性能损坏影响最大的加工工艺，而且这种加工工艺还会对环境造成重大污染。所以尽量规避热处理加工工艺，在机械设计中可选择冷、热轧状态下材料性能发挥较好的材料。如果无法避免热处理加工，则选用处理流程简便的材料，这样就可以降低消耗和减小污染。
4.4可回收机械材料的选择应用
机械设计中相当一部分零件都是金属制成，而金属的产量有限，随着机械化建设的消耗，已经越来越稀薄，这也使机械化发展受到限制。钢材的应用在机械设计中比较常见，而钢材类型众多，对于回收工作带来一定的困难。不同类型金属元素混合，导致回收工作中浪费材料。所以，在保证机械工程行业可持续发展的同时，必须保证选取可回收循环利用的机械加工材料。
结束语
我国为了促进现代工业的经济发展和城市化建设的保障，机械设计行业应不断的改进工作当中所出现的各种问题，把握好每一个工作当中的重要环节。材料选择和材料应用在机械设计当中是非常重要的所在，对整个行业的发展和产品质量都有着很大的关系，所以为了保障机械设计行业的发展必须在关键环节进行加强改进。
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论文作者:姜立仲
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/10
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