許大林

（本鋼能源總廠，遼寧 本溪 117000）

1 機械設(shè)計中材料的選擇的重要性

我國制造業(yè)發(fā)展十分迅速，逐步形成了一整套的產(chǎn)業(yè)鏈條。由于技術(shù)的發(fā)展和市場的需求，進行產(chǎn)業(yè)升級就變得非常重要，這個階段對于各種機械設(shè)備的需求量非常巨大，對我國的機械裝備制造業(yè)提出了非常高的要求。而機械材料做為機械制造的基礎(chǔ)，對于裝備制造業(yè)來講具有重要的戰(zhàn)略意義。良好的制造材料無疑會滿足機械設(shè)備的設(shè)計要求，使其能夠發(fā)揮出較好的性能。有很多機械設(shè)計都是按照機械制造材料進行構(gòu)思的，從另一個方面來講，高端機械制造業(yè)受限于材料技術(shù)的發(fā)展，即便如此，良好的材料在機械設(shè)計中也占有著重要的位置，決定著機械的性能。

2 在機械設(shè)計的材料選擇中的注意事項

2.1 機械制造材料成本的控制

在機械制造材料的選擇過程中，應(yīng)該注重材料的經(jīng)濟適用性，在保障材料能夠滿足基本的機械設(shè)計要求后，降低材料的成本，對其在模型鑄造、生產(chǎn)以及裝配等各個方面進行綜合考量，使其材料的最大價值獲得開發(fā)，而且對還要保證設(shè)計的剛性需求，使其能夠滿足機械設(shè)計的要求。例如，在機械設(shè)計過程中，外殼的設(shè)計要盡可能堅硬具有一定的空間結(jié)構(gòu)，能夠?qū)ζ鋬?nèi)部進行良好的保護。而彈簧做為機械制造中經(jīng)常用到的部件，在材料的選擇生則要求有足夠的伸縮性。在具體的部位，各個機械材料的要求不盡相同，如果不對每一個部件的成本進行有效控制，那么在機械設(shè)計中將會存在巨大的成本壓力，可能造成設(shè)計胎死腹中。所以，在保障基礎(chǔ)性能的前提下盡可能地做好機械材料的成本控制非常有必要。

2.2 材料的環(huán)保要求

隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，人們逐漸認識到工業(yè)生產(chǎn)不可避免地會對環(huán)境造成一定的危害，過去粗放的經(jīng)濟發(fā)展模式已經(jīng)被完全摒棄，我國也加深了對環(huán)境保護的認識，并積極采取了行動和措施，使環(huán)保理念深入人心，為了能緩和人與自然的矛盾，在機械制造材料的選擇過程中，選擇環(huán)保材料就變得勢在必行。在機械設(shè)計過程中必須注重環(huán)保理念的融入，將一些高耗能高污染的機械材料排除掉，使用一些綠色環(huán)保材料進行機械的設(shè)計。

3 機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用

3.1 實用型機械材料的選擇

實用型機械選材，在進行機械設(shè)計的過程中，要把實用性放在第一位，機械設(shè)計不同于藝術(shù)設(shè)計，不以美感做為判斷其設(shè)計好壞的標準，而是以完成設(shè)計任務(wù)為前提。例如，在設(shè)計過程中，需要根據(jù)要求對材料進行一定程度的加工，如熱切和鍛造等，這些加工工序?qū)Σ牧系男再|(zhì)有著一定的要求，好的材料易于加工，良品率高。在生產(chǎn)產(chǎn)能達到的前提下，對于材料的耐磨性以及輕度有著一定的要求。所以說，根據(jù)機械設(shè)計的要求不同，加工材料也要進行合適的選擇，使其能夠滿足機械設(shè)計要求。

3.2 在進行機械材料的選擇時要考慮其運行環(huán)境

在機械設(shè)計過程中，不僅要根據(jù)機械的要求進行性材料強度的選擇，也要根據(jù)機械運行環(huán)境的具體情況使機械材料能夠適應(yīng)在其運行環(huán)境下的長期使用，如在酸性環(huán)境工作環(huán)境中，金屬材料由于本身存在的化學性質(zhì)，不能夠在長期暴露在這樣的環(huán)境下，因此就需要考慮一定的保護措施，或選擇其他具有抗腐蝕性的材料，并在機械設(shè)計中進行運用。所以說，在進行機械設(shè)計的過程中，不僅要根據(jù)機械本身進行材料的選擇還要考慮機械的運行環(huán)境對材料的影響，使其能夠具備較長的使用壽命。

3.3 減少材料的復(fù)雜性，易于回收

機械設(shè)計通常情況下會用到金屬材料，可供選擇的材料非常多，鋼材就可以達到上百種，這些鋼材為機械的設(shè)計提供了豐富的材料選擇，但是在維修以及回收方面存在著一定的難度，非常不利于材料的循環(huán)再利用。因此，在機械設(shè)計之初，除非必要，盡可能地減少不同材料的混搭，保證機械設(shè)計中的材料在滿足其設(shè)計要求的前提下，盡可能地減少過多材料的使用。也要保證材料能夠進行循環(huán)再利用，通過建立良好的回收過程，使資源能夠得到節(jié)約。

3.4 考慮材料的載荷

不同的材料其載荷也是不同的，在進行機械設(shè)計的過程中，許多材料因為存在外在負荷偏差，所以在運行的過程中造成損害而不能使用，造成資源的浪費。因此在機械設(shè)計之初，就需要考慮載荷的情況，避免在機械運轉(zhuǎn)的過程中，其中的零部件因為載荷較差，從而停止工作，影響整個機械的正常運轉(zhuǎn)。所以，在進行設(shè)計的時候要根據(jù)機械的設(shè)計要求，對材料的在載荷方面進行一定的評估并進行選擇，使材料能夠適應(yīng)機械的設(shè)計要求，不至于出現(xiàn)載荷問題，影響使用。

4 結(jié) 語

總之，在機械設(shè)計中材料選擇過程中，要選擇環(huán)保的材料，并進行設(shè)計材料額成本控制，在進行機械材料的選擇時要考慮其運行環(huán)境，也要考慮其材料的載荷，使材料能夠滿足設(shè)計要求，為我國的機械裝備制造業(yè)創(chuàng)造了良好的發(fā)展條件。