简介：随着我国经济的快速发展，特别是机械制造业的快速发展，有效地促进了我国工业化的发展，对机械制造业各部分的需求不断增加，机械材料的筛选和应用是最关键的环节。机械设计材料的选择决定了机械设计产品的质量，可以促进机械制造业的可持续发展。机械材料的选择和应用一直是机械制造业的重点。在筛选材料时，应考虑材料的应用规模和实用性，考虑材料的环境保护和经济利益，节约生产环保成本，提高人民生活质量和生态环境质量，为中国绿色经济做出贡献。

 

1、材料选择在机械设计中的重要性

 

随着科学技术的不断发展，机械设计加工行业机械设备、工具的使用频率也在增加，在一定程度上提高了企业的生产效率和经济效益，也突出了机械设计加工材料选择和应用的重要性。设计人员在设计时，不仅要注重材料的尺寸、性能等因素，还要充分重视各种材料的配合加工，尽可能提高设计的整体质量和效率。此外，由于我国是一个发展中国家，工业生产占很大比重，工业生产带来的能耗、环境污染等问题日益突出。如何利用环保、节能、高效、方便的加工材料为机械设计服务，是相关人员必须认真考虑的问题。此外，科学合理地选择机械设计加工所用材料，既能保证机械设计加工的质量和效率，增强企业的市场竞争力，又能在一定程度上降低企业的生产成本，提高企业的经济效益。总之，选择机械设计加工材料不仅可以有效提高机械设计加工的效率和整体质量，而且在一定程度上为中国工业的可持续发展奠定了坚实的基础，为机械设计行业的进一步发展做出了一定的贡献。

 

二、机械设计中材料的分类

 

机械设计中使用的材料种类繁多，包括金属材料和非金属材料。金属材料主要包括铸铁、钢铁和铜合金，而非金属材料包括陶瓷和其他复合材料。在机械设计中，设计师应综合考虑不同材料的比例，在完成产品设计和应用的同时，使材料的比例合适，以达到最佳的质量效果。不同材料的性能也不同，因此设计师应综合考虑材料的适用性能和范围，使机械设计产品的质量达到标准。

 

1、金属材料

 

在大多数机械加工中，金属材料占有重要地位。而且很多机械设计部分也使用金属材料，有时实际利用率高达100%。使用金属材料时，最大的优点是硬度高，可以降低成本，在不同程度上满足机械的各个设计环节，因此得到了最广泛的应用。而且，当两种金属混合成一种新型合金时，它具有两种金属的优异性能，因此在机械设计中应用频繁。

 

2、非金属材料

 

非金属材料主要包括橡胶、聚合物材料、陶瓷材料、复合材料等。塑料作为一种广泛应用于机械设计中的材料，由于其重量轻、加工难度低、耐腐蚀性和绝缘性高，将应用于各种场合。橡胶可以用来完成减震设计，弹性高，可以快速吸收多余的冲击能量，所以在制作减震器时，也可以用弹性更好的橡胶材料来代替。陶瓷材料稳定性高，具有一定的耐高温、耐腐蚀等优点，因此在机械设备制造过程中可作为模具、刀具等工艺材料。复合材料包括聚合物材料和陶瓷材料的综合系统，在机械制造过程中将更多地应用于武器和航空领域。随着科学技术的快速发展，材料的复杂性得到了提高，材料的适用范围也得到了广泛的应用。

 

三、材料在机械设计中的选择和应用

 

1、实用材料的选择

 

材料的实用性是材料选择过程中应考虑的首要标准，也是保证后续机械设计和生产过程顺利进行的重要基础。在选材过程中考虑材料的实用性和合理性，可以帮助施工人员更准确地利用材料，防止资源浪费。例如，在齿轮生产过程中，首先要考虑齿轮传动故障的形式，结合齿轮在后续工作中的重要作用，然后考虑齿面接触应力、弯曲疲劳强度等因素，结合加工环节的特点，选择外观和性能较好的材料。从整体角度看，为了保证材料的性能与生产需求相匹配，应尽量选择实用的机械材料。

 

2、经济型材料的选择

 

在评价企业成功与否的过程中，通常会考虑企业的经济与利润。企业在经营过程中非常注重经济成本，尤其是在选材过程中，要尽量选择经济适用的材料。工作人员可以初步了解设计过程和整体要求，明确需要购买的材料在整体设计中的作用和特点，从而最大限度地发挥机械材料的价值。在满足机械设计要求的基础上，尽量选择性价比高的材料类型，同时考虑回收等问题。在此基础上，采购人员需要根据材料的整体价格和预算制定明确的方案。在这个过程中，主要考虑以下两个方面:一是材料的选择要符合机械设计的标准和要求，满足条件的材料选择价格相对较低；其次，还需要考虑材料的性价比，材料是否可以回收利用，优先选择性价比高的材料。

 

3、载荷材料的选择

 

随着机械运行状态的不断延续，许多部件在运行过程中会失去原有的功能，这主要是由于许多材料的负荷水平相对较低，导致机械部件功能的丧失。因此，材料的负荷是否符合标准有很高的要求。在机械设计审查过程中，需要对设计所需的材料进行负荷标准评估，对于材料选择的部件，也需要优先考虑负荷水平较高的材料。然后，根据实际情况进行材料的后处理和处理。这不仅可以保证原材料的负荷水平，而且可以加强其在使用过程中的负荷。更常见的例子是低碳钢的渗碳处理、中碳钢的调质处理等。

 

4、低耗材料的选择

 

目前，各行各业都非常重视节能、环保和可持续发展。在机械设计材料的选择和应用过程中，所选材料必须具有能耗低、无污染的特点。同时，在加工和处理机械设计材料的过程中，需要满足这些具体要求。一般来说，许多机械零件都需要热处理过程。但是，如果热处理过程不当，会造成严重失效，导致不合格品，甚至造成非常严重的污染问题。因此，在选择机械材料的过程中，必须尽量避免使用需要热处理的材料，可以选择在冷轧和热轧条件下仍能反映其材料性能的材料。如果在材料加工处理过程中难以避免热处理，需要选择一些处理环节较少的材料，从而大大降低能耗和污染程度。

 

四、结束语

 

综上所述，随着社会的快速发展和科技的不断进步，机械产品的设计越来越成熟。然而，为了满足工业生产的需要，对机械产品的需求越来越大，机械产品的材料消耗也越来越大。为了最大限度地减少机械材料的过度消耗，促进可持续发展，机械设计过程需要科学分析后续的使用要求和材料特性，科学合理地选择生产材料，创造良好的经济和社会效益。