浅谈机械设计中材料的选择方法

邝光照（中山凯旋真空技术工程有限公司,广东中山528400）

浅谈机械设计中材料的选择方法

邝光照
（中山凯旋真空技术工程有限公司,广东中山528400）

伴随着我国经济的不断发展，各类各样的机械被广泛的应用到人们的生活工作中，人们对于机械的质量和性能的追求也与日俱增。对于机械设计材料的选择一直是人们关注的焦点，因此怎样才能在设计机械时选择性能优良、质量好的材料成为机械设计者们不得不面临的一个问题。当今社会上倡导节能减排、绿色环保的生活方式，政府也加大了对环境污染的整治力度。本文以机械设计材料的实用性、环保性、经济性为标准，提出了几点机械设计中材料选择的可行性高的办法。

机械设计;材料;选择;办法

机械设计制造行业在我国的经济的发展中起了很大作用，是我国经济的支柱性产业，为我国GDP的增长做出了非常大的贡献。机械设计中材料的选择与机械的质量有着直接的联系，它间接影响着我国经济的整体水平。随着社会的进步，在机械设计时，我们要考虑的不仅仅是怎样提高机械的质量，还要积极顺应科学发展观的要求，为我国经济的长远目标贡献一份力量。

1　机械设计中选择材料的意义

我国的重工业产业已经成为夕阳产业，用于生产机械的原材料也使用过量，而社会的发展需要更多的机械产品，这就造成了需求量高与原材料少的矛盾。为解决这一矛盾，满足社会发展和人们生活的对机械产品的大量需求，可以从两个方面着手，一方面是着力提高机械设计产品的质量，在不破坏产品功能的基础上增加它的的使用年限；另一方面应该选择绿色环保的材料，同时注意提高材料的利用率，在有限的材料上创造出无限的价值，避免不必要的浪费。

2　机械设计中材料的选择方法

2.1以机械材料的实用性和价格为考察点

（1）在选择机械设计的材料时，首先应该考虑的问题就是材料的实用性和经济性，这是机械设计产品能否受到人们认可的关键。因为机械设计制造中的加工工艺繁多且复杂，为应对各种不同的工艺对机械设计材料的不同的需求，在选择机械设计材料时，应该综合考虑加工时所要用的工艺标准，在保证不损害材料的实用性和经济性前提下，选择合适的机械设计材料。比如，锻造技术要求机械设计材料有较高的吸气性、流动性、热塑性、弹性[1]。如果达不到工艺要求的标准，会影响机械设计产品的质量和使用功能，甚至会因为材料的不合格而制造不出设计的机械产品。因为机械设计制造大多数情况下需要批量加工，所以在选择材料时应该选择产量高、易获得、价格低、质量好的原材料。

（2）在关注机械设计材料的实用性的同时，还要重视它的经济性，以能用最少的投资获得更大的经济效益。在产品实用性不受影响的基础上，设计人员尽量选用价格低廉的机械设计材料。在机械设计材料的选择上，不仅仅要考虑当前大价格成本，还要考虑到材料的回收利用率，制造过程中机械设计材料的利用率，在结合了各个因素之后，选择最佳的机械设计材料。

2.2以机械材料的绿色环保性为考察点

社会的发展进步离不开机械设计制造业的推动，随着近些年机械设计行业的迅猛发展，机械设计材料也越来越少，经济的发展给自然环境造成了巨大的伤害。由于机械设计材料都是不可再生资源，有限的资源和无限的社会需要之间的矛盾日益突出。在这种社会环境下，在对机械设计材料进行选择时应重点考虑材料的环保性，设计人员的选择重点应该放在回收性高、耗能小、成本低的环保性的材料上[2]。因为机械设计阶段是机械制造的开始，坚持绿色环保理念是制造过程的一个良好开端，在机械设计阶段多花一些精力选择合适的材料，不仅能有效地降低成本，还能减少制作过程中因选用不合适的材料而导致的材料、资金、时间的浪费和环境的污染。创新性材料的使用，也可以为设计师提供更多的设计灵感，从而提高机械产品的实用性、美观性、安全性。

2.3以机械产品的工作环境为考察点

因为机械设计材料的性能各有千秋，在不同环境下工作的机械产品所需要的材料的性能也会随环境的变化而变化。不同性能的材料在不同的环境下的物理反应也明显的不同，如果机械产品的材料选择出现失误，就会导致机械产品的功能受到影响。例如在高温、低温环境下金属的热胀冷缩反应十分明显，设计者必须根据金属的这一特性根据机械产品的工作环境选用不同的金属，否则机械产品的质量就得不到保障[3]。设计师必须充分了解机械产品的工作环境，比如气温、湿度、噪音等因素都应该囊括在内，只有这样在选择材料的时候才能充分考虑材料的特性和环境是否符合，制造出来的机械产品才能更好地投入生产生活使用。

2.4大胆使用新材料、采用新的制造工艺

科技的进步带给我们的不仅仅是国家综合实力的提升，它还应该和人们的日常生活息息相关。科学家们研制出的新材料不能只在研究室里发挥作用，还应该在社会生活中发光发热，怎样才能让更多的人切实享受到科技进步的福利，是机械设计者们应该考虑问题。选择机械设计材料，把眼光放在传统材料上的同时还要注意创新性材料的选择使用，这不仅可以大大减少数量紧张的传统材料的用量，缓解当前的矛盾，还有利于发现新材料的社会实用性，让新材料更好地造福社会。此外，许多新材料的性能远远高于传统的材料，新的制造工艺能够完成传统工艺所不能达到的要求，将这些材料运和工艺用于机械产品，可以在一定程度上提高产品的功能和质量，增强产品的市场竞争力，有的新材料还能提高机械产品的使用寿命，这在一定意义上提高了产品的节能环保性。

3　结束语

目前能用于机械产品设计制造的材料有很多，这就给机械设计师在材料的选择上出了难题。在机械设计过程中，必须对要选用的材料性能做深入的研究分析，综合考虑机械设计材料的实用性、成本价格、绿色环保性和机械产品的工作环境等情况，从而选择合适的材机械设计材料。机械设计制造行业关系到我国的经济发展的质量和速度，是我国经济中支柱性产业之一。为了能让这一行业保持它原有的活力，提高行业竞争力，应该选用创新性材料和新的制造工艺，为机械设计制造行业注入新的生命力。

[1]刘洋君.机械设计中的材料的选择和应用[J].湖南农机,2012(09):92-93.

[2]韩俊平.机械设计中的材料的选择和应用[J].科协论坛(下半月),2013(12):153-154.

[3]屈新波.现代新材料在产品设计中的应用研究[D].北京服装学院,2010.

[4]张丹丹.绿色设计中材料选择关键技术研究[D].山东科技大学,2011.

邝光照（1985—），男，广东阳东人，本科，机械工程师，研究方向：机械设计。