小议非标自动化设备设计中材料的选择与应用

李道银

摘要：一般来说，任何设备，在设计过程中都必须要重视材料的选择，而非标自动化设备也是如此。在选择材料时必须要充分考虑设备的型号以及尺寸大小等因素，这样才可以确保材料选择的合理性。并且对于所选的材料，应该科学应用，尽可能将其价值全面发挥出来。基于此，本文主要从材料的选择要求以及非标自动化设备设计材料的选择和应用两个方面进行详细分析，以供大家学习和参考。

关键词：非标自动化设备;设计;材料;选择;应用

非标自动化设备并非根据国家出台的统一行业标准以及规格制造生产的设备，而是结合自身的实际用途需求，自己所设计制造的一种设备。该设备的制作与普标设备制造相比之下，更加简单，普标设备的生产制造结合有关规定流程进行制作即可。并且非标自动化设备的设计无参考模式，必须要结合行业特征以及使用场所等等来独立设计。对于非标自动化设备设计而言，材料选择是最为重要的内容，其质量的优劣与整个设备设计工作效率的高低有密切的关联，所以为了保证设备的设计工作效率，必须要确保正确选择材料，而且高效应用所选的材料。

一、材料的选择要求

首先，就非标自动化设备设计，其基本要求如下：第一，对机器使用功能提出的要求：应该多加注意协调与平衡，以免产生木桶效应。第二，对机器经济性提出的要求，通常包括两个方面，一方面是设计经济性，另一方面是使用经济性。其次，就机械零件设计来讲，其基本要求如下：在预定工作时间以内是正常的，而且可靠地工作，确保机器的所有功能都发挥出来;尽可能将零件的生产成本以及制造成本控制在最小化，最好采用市场上普遍见到的一些标准件[1]。针对可能系列化的产品，尽量在刚设计时就充分考虑到零件是否具有通用性，不能通用的也尽量在结构上大同小异，进而缩减制造过程的工艺编排。

非标自动化设备设计有多个地方需要多加注意，下面主要介绍了其涉及材料的选择要求：第一，使用要求。先要认真考虑零件的工况，通常包括振动、低温以及冲击等等，都必须要认真对待;限制零件尺寸以及质量;零件的重要性。第二，工艺要求。毛坯执照以及机械加工等等，其中，毛坯制造包括铸造以及切板等等。第三，经济性要求。材料价格、加工批量与加工费用以及材料的有效利用率等等;替代：最好将价格高的稀有材料变成价格低的普通材料，比如：在部分耐磨位置，应该将铜套变成套用球墨，将车削加工的部分套变成含油轴承，当速度负载较小时，应该将钢件齿轮变成尼龙。同时，需要充分结合当地材料的实际供应情况。

二、非标自动化设备设计材料的选择和应用

在社会经济迅速发展的背景下，对非标自动化设备设计有更高的要求，特别是对非标自动化设备设计中材料的选择与应用[2]。节能减排和环境环保与设计的经济性以及适用性，已经逐渐成为非标自动化设备设计中材料选择以及应用的根本选择。为了可以将非标自动化设备设计中材料选择工作落实到位，必须要让材料真正满足机械零部件在运行中不同机械性能、化学性能和物理性能的有关要求。在这个前提下，也要兼顾机械生产加工中的各方面，主要包括可操作性，还有经济性等等。

就设计来讲，非标自动化设备通常采用两种体系，一是非标设备中国标准体系，二是标准体系，在安全系数方面非标设备的设计需要综合考虑各方面因素，比如：材料的不均匀性以及应力评估方式等等。就材料选择来讲，内部集输系统中非标设备的受压元件，是以优质碳素钢为主，但如果外输系统与内部集输系统中压力容器有很高的压力，这时通常是以低合金钢为主。

为了高效完成非标自动化设备设计中材料选择工作，想要保证机械零部件在运行中每种机械性能、化学性能和物理性能的要求。并且需要兼顾生产加工中的可操作性、安全性和经济性。根据研究结果显示，将比例合适的合金元素添加到碳素钢中，可以形成合金钢。就此合金钢结构的机械材料来讲，不管是强度还是韧性，都显著的提高，而且能够使零部件材料里奥具有诸多特殊性能，主要包括耐腐蚀性能以及耐高温性能等等[3]。尽管相对于碳素钢材料而言，合金钢材料的综合能能得到加强，然而必须要材料外载荷作用相当大且零件的有效截面尺寸很大的情况下，才可以选择和使用合金钢材料，对于其他的情况，可以选择和使用碳素钢材料。目前，非标设备最普遍应用的材料是304不锈钢，其具有相当强的耐腐蚀性能以及耐热性能，而且加工性能以及可焊性是相当强的，通常是食品加工以及储存等环节中应用。不锈钢不会出现磨损以及腐蚀等情况。因为耐腐蚀性很强，所以其结构部件可以一直都将工程设计的完整性保持下来。并且含铬不锈钢也具有一定的机械强度以及可延伸性，便于部件进行加工制造，能够从根本上满足非标设备设计人员的实际需求。

非标自动化设备中材料的应用，必须要将机械材料零部件的制造工艺当做重要参考指标。对于组成机械而言，机械零件是基本单元，在特定的工作条件下机械零件具有很强的工作能力，而且成本不高，是机械零件必须要符合的基本要求。必须要确保所有零件都正常工作，才可以确保机器的运转中不会出现问题[4]。零件设计不只是要确保零件具有较强的工作能力，为了能够减少零件成本，也要认真考虑选择合适的材料，减少材料费用;确保有不错的制造工艺性，降低制造费用;最好使用通用化零件和标准化零件，使复杂的设计过程变得简单化，减少成本。非标自动化设备因为其产品具有很强的广泛性，所以让其在应用过程中也具有较强的广泛性。在很多行业都普遍应用，主要包括汽车制造行业、食品行业、物流行业等等。

结语：

总而言之，在非标自动化设备设计过程中设计人员不能仅仅重视设计方法和设计图纸，也要注重材料的选择，如果选择不合适的材料，就会直接影响非标自动化设备的设计水平。并且需要科学应用所选的材料，这在非标自动化设备设计中是至关重要的，设计人员绝对不能忽视该方面。

参考文献：

[1]刘增卫.非标自动化设备的特点与设计研究分析[J].现代制造技术与装备，2018（05）：61+67.

[2]司志宁.非标自动化设备的特点与设计研究[J].科技与创新，2016（22）：87.

[3]高彩連，戴志杰.非标自动化设备的特点与设计研究[J].现代制造技术与装备，2016（07）：159-160.

[4]赵建.非标自动化设备设计中材料的选择与应用[J].科技致富向导，2013（03）：179.