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摘要：当前，随着科技水平的提高和领域创新，我国机械设计技术取得了前所未有的突破，一线机械技术研究队伍也逐步壮大，为重工业进步奠定了坚实的人力资源与技术基础。然而，在实际发展进程中，机械制造材料的过度消耗不仅使得稀缺材料供应不足，还与可持续发展观念背道而驰。针对此，本文围绕机械设计中的材料选择与应用展开深度探究，期望以此促进行业发展。
关键词：机械设计；材料；选择；应用
前言机械制造业领域是十分复杂的，涉及到很多环节和众多工序，而机械设计则关系着机械产品最终的应用范围，机械材料的选用关系着整个机械设备的质量、安全以及寿命。所以，机械设计材料的选用必须放在重要地位，引起设计者和建造者的高度重视。
1.机械设计加工材料选择的重要性
随着科学技术的不断发展，机械设计加工行业的机械设备、工具器具等的使用频率也在不断增加，一定程度上提升了企业的生产效率和经济效益，同时也凸显了机械设计加工材料选择和应用的重要性。设计人员在进行设计时，不仅需要重点考虑材料的尺寸、性能等因素，更要对各项材料的配合加工给予足够的重视，尽可能地提升设计的整体质量和效率。此外，由于我国发展中国家，工业生产比重较大，工业生产所带来的能源消耗、环境污染等问题日益突出，如何利用环保节能、髙效便捷的加工材料为机械设计服务，是相关工作人员必须认真思考的问题。此外,科学合理地对机械设计加工所用的材料进行选择，不仅能够保证机械设计加工的质量和效率,增强企业的市场竞争力，而且能够在一定程度上降低企业的生产成本，提升企业的经济效益。总之，做好机械设计加工材料的选择，不仅能够有效提升机械设计加工的效率和整体质量，而且在一定程度上为我国工业的可持续发展打下了坚实的基础，为机械设计行业的进一步发展和壮大做出一定的贡献。
2.在机械设计当中应用到的主要材料
机械设计的对象一般是中大型的机器，因此，所应用到的材料一般分为金属和非金属，其中金属材料和非金属材料并不是一般的单物质材料，而是各种合成材料，比如：金属材料当中的：钢、铜以及各种合金等等；非金属材料当中的：陶瓷、玻璃等高分子材料，由于这些材料在耐腐蚀、耐高温等方面的优良性，能被广泛的应用到机械生产当中。所以，从金属材料的角度出发，第一，铸铁。铸铁并不是单物质，它是由铁、碳和硅组成的一种金属合金，在材料设计当中的优点是在液态形体下具有良好的流动性，且熔点较低，容易切割，具有良好的铸造条件，同时具有较高的抗压能力和减震能力，在机械零件制造领域的应运范围较广；第二，钢。钢也是一种金属合金，其中含有多种化学元素，比如碳、铬、锰等，因此根据化学成分的组成情况又分为碳素钢和合金钢，根据其应运的方向又分为结构钢、工具钢等。其中，碳素钢因为其本身的价格优势以及其它众多优点被制造业企业广泛应用；第三，铜。铜是具有良好的延展性、导热以及导电性，同时可以和其它化学元素一起组成众多合金。因此，被广泛的应用到各个领域，另外，青铜和黄铜具有很强的耐腐蚀和耐磨擦的性能，所以在机械方面的利用率较高。从非金属的角度出发，在机械设计当中应用范围最广的是塑料和橡胶，塑料因为重量轻、易变形、耐腐蚀、绝缘性能良好等优点，被广泛应用到零件的制作上，同时橡胶因为柔韧力较好，可以减经剧烈的撞击，具有较高的减震性能被广泛的应用到减震器的制造当中；第二，陶瓷，陶瓷因为自身在任何条件下的化学稳定性能较强、耐热性能高、耐火能力强，因此，作为一种耐热零件被广泛应用；第三，复合材料与其它非金属材料相比克服了其它材料的不足，在耐磨性、抗震性性能方面得到了进一步的提升，由于它性能的良好。因此，价格也比较昂贵，所以一般应用这种材料的都是一些大型公司，而且以高端设备建造为主，像：武器、航空或者电子设备等领域。
3.机械工程设计材料选择环节的注意事项
3.1着重把控材料的经济适用性
在进行机械设计材料选用的过程中，应当着重考量材料的经济适用性。机械设计人员要严格把控设计环节所涉及的生产加工工艺、焊接工艺、装配工艺及铸造工艺等。并且要在满足设计要求的基础上，优先选择性价比髙的原材料，进而保证材料利用价值最大化，优化完善机械设计。例如：在机械铸造的过程中，要加强机械材料的流动性、收缩性、吸气性以及偏析性；在焊接过程中，应保证材料的实用性和灵敏度；在加工铸造环节，则需增大材料的冷缩性、抗冲击强度及可塑性。此外，机械材料的性能差异决定了机械设计的材料选择方向，切实了解不同类型材料的特征，可以进一步优化选择。在确保机械设计适用性的前提下，应综合卡量材料的经济性，不仅要让其质量标准达到要求，还应尽可能的节约成本。针对可以循环再利用的材料，则可采取恰当的二次处理，以提高资源的利用率,降低设计成本，稳定经济效益。
3.2加大对材料节能环保性的考虑
随着全面贯彻落实可持续发展理念的日益深化，机械制造领域的材料选择与应用成为社会各界关注的焦点。现阶段，公众的节能环保意识逐步增强，资源消耗及环境污染也成为环保工程的核心内容。要想切实保证可持续发展，首要前提就是加大资源利用率，杜绝过度消耗。为此，在机械设计过程中，确保材料选用的节能性和环保性至关重要。机械设计人员要严格履行可持续发展战略理念，在充分满足设计要求的基础上，优先选择低能耗、轻污染的材料，以节约不可再生资源,促进行业的快速发展。
3.3注重可持续发展理念原则
对机械设计材料的选择遵从的可持续性原则，在一定程度上和绿色环保性原则有着异曲同工之妙,都是在经济社会全新发展的背景下，对机械设计材料选择和利用的全新观念，是对资源的有效利用和对环境的积极保护。在选择机械设计材料的过程中，有关工作人员应在切实了解相关设计要求的前提下，尽可能地选择环保节能、性价比较髙的原材料，同时，企业管理人员应科学安排整个机械设计的工艺流程，尽可能地避免加工工艺缺陷造成的材料加工活动的失败和返工情况。此外，企业应建立完善的可持续发展的理念和体制，尽可能地鼓励员工在合理估算有关材料承载能力的基础上,选择经济效益较髙的符合机械设计加工需求的加工材料，为企业的可持续性发展做出一定的贡献。
结语综上所述，机械设计是我国制造业发展的核心，机械设备设计材料的选择则是关键的环节，所以设计人员必须严谨对待，做好这方面的工作，同时国家和企业也要引起对这方面的高度重视，提高我国机械制造水平。因此，相关工作人员在对机械设计材料进行选择时，应在满足相应设计要求和材料承载力的前提下,尽可能地选择经济实用、绿色环保的可持续性加工材料,从加工工艺和企业管理两方面人手，为我国机械设计加工行业的进一步发展壮大奠定坚实的基础。
参考文献
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