金屬材料在機械設計的應用論文

時間：2024-10-16 00:29:02 材料畢業論文

金屬材料在機械設計的應用論文

　　摘要：進入21世紀之后，我國的機械制造行業得到了快速的發展，其對社會發展所起到的作用也是越來越大，被廣泛的應用于工業、農業等諸多方面，而針對我國機械行業的發展情況來看，要想實現機械設計的合理性，必須要從機械設計的選材入手，全面考慮選取的材料所帶來的適用性、經濟性、環保性及節能性，深化可持續發展觀念。

金屬材料在機械設計的應用論文

　　關鍵詞：金屬材料；機械設計；選擇；應用

　　現階段我國的機械制造行業發展勢頭正猛，對于機械設計的要求也是越來越高，而在機械設計中如何利用有限的資源進行機械設計中的材料選擇和應用，對于促進我國機械行業健康、快速發展具有重要的意義，在材料的選取過程中，我們必須以可持續發展觀念為基礎，并以科學合理的態度進行材料的選取，且要對不同材料的特性加以利用，確保我國的機械行業快速、平穩的發展。

　　1機械設計中金屬材料選取的基本原則

　　1.1材料的經濟性

　　經濟效益是每個盈利性企業的目標，在機械制造企業中亦是如此，在材料的選取中，選取性價比較高的材料，對于企業成本的縮減具有重要意義。要充分的材料的供應情況，同時要考慮材料本身的相對價格、材料的加工難度及有用材料轉化率，從而為企業節省生產成本。

　　1.2載荷的大小和性質

　　在機械設計中，所謂的載荷與性質，是指設計師必須考慮選取材料所能承受的荷載力大小，保障其可塑性，并且能夠很好的體現機械所具備的良性功能[1]，其次，還要對材料的其他性質進行研究，確保其他特性不能夠影響到機械的功能、質量等。

　　1.3零部件的尺寸與質量

　　在機械零部件的生產制造中，往往會出現由于材料的選擇不當，導致一些金屬材質的部件尺寸和質量不達標，對企業的經濟造成負面影響，由于機械制造是一個幾乎要求零容錯率的行業，因此，零部件的尺寸與質量是影響機械的最基本因素，所以一定要以嚴謹的態度進行選擇。

　　1.4零部件的工作環境

　　在機械使用過程中，由于各個部件的功能不同，導致了其工作環境也是大不相同的，因此對于不同功能金屬材料的選擇也是至關重要的，比如，零件是所處的工作環境是比較濕熱的，那我們就要選取耐高溫、防腐蝕的金屬材料，以保障機械設備的完整運作及使用壽命的期限，當然，還應該充分考慮材料的力學性能等因素對機械設備使用所造成的影響，如果無法滿足機械的力學要求，那制造出的機械設備就是一個失敗品。

　　1.5零件結構的復雜程度及材料的加工性能

　　零部件的結構域性能對于機械設備使用具有重要的影響，復雜結構的零部件需要采取板材沖壓元件、焊接等多重加工技術手段，而金屬材料的加工性能，主要考驗的是材料本身的沖壓性能、切削性能、鑄造性能、焊接性能等，在此過程中，無法通過這些考驗的，則無法運用于機械制造中。

　　2機械設計中金屬材料應用的適用性與經濟性

　　所謂金屬材料應用的適用性是指在機械設備的使用過程中，是否能實現材料自身所具有的特性，而經濟性則是指在金屬材料的選取上要遵循經濟、實用的特點，盡量采用性價比較高的金屬材料。在機械設計中可以選取碳素鋼為基礎材料，并在其中加入適量的合金元素，彌補韌性差、強度低的特點，同時，這種方式也提高了材料的耐腐蝕耐高溫乃磨損特性[2]。在機械加工制造中，不同材料的加工技術也是不同的，例如，鑄造技術適用于收縮性、流動性及吸氣性強的材料；熱處理加工技術，適用于符合淬透性標準，且熱敏感、氧化脫碳等相關性能要求的材料；焊接技術適用于冷鐓性及沖壓性良好的材料。

　　3機械設計中材料應用的環保性與節能性

　　3.1選擇加工過程中污染小、能耗低的材料

　　堅持可持續發展理念，盡量選擇在加工過程中產生廢料、廢氣較少的材料，以降低資源浪費和環境污染，1）盡量在加工過程中選用熱軋、冷軋狀態下就可以達到提高性能和使用壽命的材料，避免污染大，耗能多的弊端，2）選擇熱處理工序少的材料，由于各種材料的性質不同，所以在加工中所能承受的處理環節也是不同的，如若建工環節較少，則可以減少能源的過度損耗，從而使經濟效益與節能環保同步發展。

　　3.2選擇可再生、可回收材料

　　盡可能的優先選取可再生、可回收的材料，這樣做的好處是可以進行二次利用，不僅僅在經濟上縮小開支，同時也促進了環境的保護，另外在產品用材上，要盡量控制其使用的種類，過多的種類，對于分類回收極其不利，極易造成資源的浪費。

　　3.3選用危害性小或無危害性新型材料

　　很多傳統的金屬材料在加工制造過程中會產生有毒物質，對人體及環境造成了嚴重的危害，因此在選材上要盡量避免這種材料的使用，盡量選擇如金屬泡沫這類的新型材料替代傳統材料，不僅不能燃燒，而且能夠被再次回收利用，是不可多得的無毒害材料。

　　4結束語

　　金屬材料的合理選擇與應用，對于推動我國機械行業發展具有深遠的意義，為確保其平穩發展，我們要在選材時注重應用的適用性、經濟性、環境性和節能性，堅持可持續性發展方向，為機械行業發展奠定堅實的基礎。

　　參考文獻：

　　[1]李春艷.金屬材料在機械設計中的選擇與應用[J].中國金屬通報，2016(10)：48-49.

　　[2]范寶成，趙磊，荊政霖，等.金屬材料在機械設計中的選擇與應用[J].硅谷，2013，6(19)：142+114.

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