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摘要：机械设计行业的快速发展,对设计过程中的材料选取与运用提出了新的要求.因此在选取材料与应用过程中一定要全方面考虑,不但要确保选取的材料可以满足有关设计要求,还要注重环保与节能.本文主要对机械设计过程中的材料选取与运用进行了分析与研究.

关键词：机械设计；材料选择和运用

在机械设计过程中材料的选取与应用作为设计中的主要环节,直接影响着机械产品的整体质量与机械行业的稳定、可持续发展.对此,在新形势之下一定要提升机械设计过程中的材料选取水平,实现机械材料的合理运用,促进机械设计行业的进一步发展.

1.机械设计过程中材料选取的重要性

在现代化工业体制的改革形势下,其中机械设计和加工行业正面临着严峻的挑战,同时也面临新的机遇.因为机械需求量的直接增加,造成材料的短缺.其中材料作为机械设计行业与零件生产单位的主要元素,而确保材料的及时供应与合理的选取是机械设计行业稳定发展的前提.对此,一定要强化机械设计过程中的材料选取工作力度.首先要确保材料选取的适应性与实用性,其次还要考虑到材料的环保与节能.运用完善的机械设计选取材料工作体系,确保机械设计行业的进一步发展.

2.机械设计过程中的材料选取

2.1选取合金钢与碳素钢

在进行机械设计时,碳素钢作为一种相对常用的材料,由于其价格比较便宜,在加工工艺方面比较稳定,因此被普遍运用[1].可是碳素钢也存在许多劣势,其中韧性与强度相对较差,中型和大型的碳素钢材料难以实现完全淬透,直接影响着机械设计过程中碳素钢材料的选取.所以为了可以完善碳素钢自身的功能,应该在碳素钢中添加合金,从而产生一种新型材料也就是合金钢,进行机械设计时,合金钢具有良好的淬透性与韧性,并且在强度方面得到一定加强,因为合金的加入在很大程度上增强了合金钢耐磨性.合金钢材料和碳素钢材料进行比较而言,合金钢材料具备良好的淬透性与韧性,可是在零件横截面与材料外在荷应力相对较大情况下,只有对材料完成淬透才可以运用合金钢,然而其他情况下一定要选取碳素钢材料.

2.2选取载荷形式的材料

在进行机械设计时,一般情况下机械材料具备的外载荷性比较容易造成机械设计有关部件失效,但是机械有关零件自身拥有的性能可以有效解决此种零件失效问题.因为失效零件自身性能和材料自身性能的大小是机械材料选取的标准.在进行材料选取时要把材料自身载荷性能

关于机械设计方面论文范文文献4635;结为两方面,其中一方面是如果零件受到外载荷力时就会发生扭转,而应力通常集中于材料的表层,由此可见,材料的表面性能严重影响着零件之间的控制效果.因此,在机械设计过程中材料选取方面而言,一旦机械材料必须承受载荷力,那么就要选取低碳钢渗碳或是选取中碳钢调质的办法对材料完成加工,经过对该种材料的加工可以保证产品的质量.另一方面是针对部分可以受压缩或是拉伸作用的有关材料,因为外载荷力在作用至零件的横截面时,或调节横截面的应力相对均衡,因此在进行机械材料设计时,一定要选取性能分布相对均匀的材料,确保机械设计加工和生产质量.

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2.3选取能够回收与循环运用的材料

在机械制造行业中,金属材料的类型和种类相对较多.可是在机械设计领域中,因为不同种类型和种类的金属材料全部堆放在一起,无法对材料完成分类,从而增加了材料回收运用的难度[2].对此,在机械设计过程中选取材料时,为了能够实现循环运用,应该选取部分由单一合金系制造的零部件,由于合金系组成元件相对偏少,同时对环境造成的压力也相对较小,因此可以在很大程度上提升合金的回收与循环运用效率.

3.机械设计过程中材料的运用分析

以汽车生产设计作为案例,对材料的运用进行分析.

3.1复合材料的运用分析

塑料材料的运用通常要用于外饰件和一些内饰件以及发动机附近的零部件.此零部件的有关要求是外形美观,具备良好的颜色附着性,可以进行统一生产,有效降低数值的偏差.同时还要具备较高的弹性与耐冲击性.可以适应所有气候与温度,在温度变化下不会发生外观和性能方面的改变,具有相对较强的更换性,能够依据用户的有关需求便于进行拆卸从而更换新的部件.从上述分析中能够得知,运用塑料材料可以满足经济要求与环境温度变化的要求,并且该材料还比较廉价[3].通过对所有材料的比较,选取塑料材料最合适.

3.2高分子材料的运用

机械设计过程中,在所有的饰件中利用高分子材料,例如所有的仪表板和立柱、门板以及座椅的辅助零件等[4].因为该汽车是中低档的小型轿车,在材料价格方面的要求是经济,还要求内饰部件的外观良好,具有良好的手感与耐压度,可以适应所有温度,因此运用高分子材料当作汽车相关辅助材料.

探究机械设计中的材料的选择和应用参考属性评定
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3.3金属材料的运用

和汽车发动机有关材料基本上要利用金属材料,因为发动机在启动过程中温度相对较高,而且油污相对较大,外部的环境变化也比较大.所以要求材料具备较好的复元性,充分满足经济的有关需求.经过综合性比较,当前汽车的发动机有关部件要运用金属材料.

4.结束语

在社会经济的快速发展形势下,机械设计行业要面临十分严峻的挑战.而且机械设计行业在社会经济发展与现代化工业发展方面有着深远意义.因此一定要通过多种手段保证机械设计行业的可持续发展.在机械设计过程中材料的选取与运用作为总体设计工作内容的重点,直接影响着产品的质量与机械设计行业的发展.在进行机械设计过程中,必须综合考虑材料的选取与运用,不但要确保选取的材料可以满足有关设计与生产的要求,选取的材料还要具备良好的环保性能与经济性.只有做好上述工作,才可以有效促进机械设计行业的稳定发展.

参考文献：

[1]梅燕娜,武建军,冯慧娟.人工神经网络设计及其在非调质钢力学性能预测中的应用[J].热加工工艺,2011,（4）：105-106.

[2]王永强,陶亚楠,刘青.机械设计中的材料的选择和应用探析[J].科技创新导报,2012,（20）：123-124.

[3]刘小琴,续海峰.机械设计中的材料设计方法研究[J].机械管理开发,2010,（3）：121-122.

[4]徐功森,薄健强,李梦欣.机械制造行业的生产特点及发展趋势[J].中小企业管理与科技,2010,（10）：33-36.

作者简介：谢逸杰（1993.07―）,男,福建龙岩人,机械设计制造及其自动化专业,学号：1102721004,武汉纺织大学机械工程与自动化学院,机械类11108班.

如何写机械设计毕业论文
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