對機械設計加工中的材料的選擇和應用問題的分析

魏旭+張振峰

[摘 要]機械化的加快使得機械生產產業迅速擴大。本文簡述了在機械設計加工中材料選擇的三大注意事項，即材料質量和價格、材料的綠色環保性和材料的充分可持續利用，并提出了提高機械設計加工材料的合理選擇和應用的建議。旨在為相關工作者提供借鑒和參考。

[關鍵詞]機械設計加工：材料選擇和應用；經濟環保

中圖分類號：TU841 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）45-0266-01

引言

機械行業在國家經濟快速發展下迅速崛起，在其規模不斷擴大的同時，人們對其設計要求也越來越高。其加工材料的選用不僅要滿足客戶的要求，也要響應新時代的號召，實現經濟、綠色、環保，以保持我國的可持續發展。因此，加大對機械加工材料的選擇應用問題的研究就顯得十分重要。

1 對機械設計加工中材料選擇應用的注意事項

1.1 材料質量和價格

在滿足設計要求的前提下，材料質量和價格是材料選擇的一大考慮點。首先要確保材料的質量符合設計要求，根據設計方案，充分考慮到機械加工過程中的各種加工條件和因素：一，鑄造溫度和加工工藝以及裝配和焊接等；二，保證材料滿足抗彎、收縮、流動和吸氣的要求；三，較強的耐磨性、穩定性、成品冷卻性以及鍛造性；四，焊接時的可塑性和適用性。在滿足質量要求的前提下，盡量選擇低價格的材料，結合工程預算，使工程效益實現最大化。

1.2 材料的綠色環保性

在國際倡導“綠色環?！钡拇蟊尘跋拢x擇綠色環保的加工材料是機械設計材料選擇的方向。在科技的不斷推動下，資源浪費與環境污染的問題愈加尖銳，環保已成為新時期的建設中心。因此，機械化的發展進程越快越要注意秉持綠色環保和節能的理念，在機械加工原材料的根源上選擇綠色環保材料。不斷優化機械設計的結構，提高不可再生資源的再次利用率，使得機械行業在綠色環保的保護傘下穩步向前發展。

1.3 材料的充分可持續利用

跟隨國家可持續發展的腳步，選擇充分持續利用的原材料是保證機械設計加工順利發展的有效手段。使用先進的科學技術充分利用機械材料，并對可循環利用的材料進行合理設計，是時代發展的要求。例如水資源的循環利用等。不斷降低機械設計的成本，提高經濟效益。

2 如何提高機械設計加工材料的合理選擇和應用

2.1 對機械產品的生產流程進行優化

設計技術人員應該從訂單跟進，對訂單管理進行優化，從源頭上提高機械產品的質量。根據圖紙規劃的訂單投料記錄，進行訂單下達的相關設計工作。生產訂單接收與生產訂單的制作過程中，技術人員應該做好生產訂單管理和生產訂單跟蹤的相關工作。在下達作業計劃的過程中，技術人員應該按照每周一次的頻率對機械零部件的生產活動進行敦促監工，從而保證機械產品制造的速度和質量。機械產品制造的監察工作應該落實到每日的作業計劃中去，從作業計劃管理和作業計劃跟蹤兩個方面入手顯著提升機械設計的效率。每日的機械零部件生產包括采集投料量工作和投料檢驗兩個方面，技術人員應該根據機械產品制造的生產訂單安排進行投料量的計算。并且，根據投料檢驗的結果進行機械設計與制造的方案優化。圖1為材料設計的基本流程。

2.2 對機械產品選材進行甄別

在材料選擇時，要嚴格按照相關標準進行選擇，甄別各種材料，確保材料的健康和環保。并且，機械材料本身必須是無毒無害，對周圍的人群生命健康安全不會產生威脅。例如在設計中常見的高密度聚乙烯管，其材質很容易對環境及周圍人員產生危害，因此，在生產過程中要確保其技術指標及選材的綠色環保。材料的外套管密度應該控制在940-960kg/m，可以采用GB1033的試驗標準方法進行材料質量檢測。高密度材料的拉伸強度應該不小于20MPA，采用GB8804.2的國家綠色材料檢驗檢測標準進行實驗，確保材料的選擇符合生產標準的需要。另外，在材料的選擇過程中，技術人員還應該做好其他指標的選擇與控制工作。從拉伸強度、斷裂伸長率、耐環境應力開裂和縱向回縮率多個指標進行分析，從而嚴把質量關，顯著提升機械設計活動中的材料性能。機械設計中我們使用鋼結構材料，進行機械產品的鋼管及鋼制管件的制作一般會采用公稱直徑DN20-150的材料。采用Q-235鋼材進行無縫鋼管的制作，確保性能指標符合國家標準及綠色環保的需要。

2.3 做好訂單管理與設計理念的一系列貫徹工作

在進行訂單材料的投放記錄時，應該依據相應的投料憑證。在訂單投料的過程中，技術人員應該做好材料投放與回收的分析工作，確保投料量上傳與投料量反沖的正確性。做好訂單收料量的記錄工作，按照收料量的采集情況，進行收料量計算與移庫單制作工作。在收料檢驗的過程中，技術人員應該做好產出品參數記錄，并且對機械產品材料的運用情況，進行移庫單轉至下道工序的處理。工業項目的機械產品綠色創新設計相關負責人，應該安排一些具有生產經驗的工人參與到設計活動中去，針對機械產品運行中最容易出現損耗的部分進行分析，設計出一套保護機械產品核心零部件的可行性方案。機械產品在設計的過程中，首先應該考慮的問題就是要重視材料的選用，應該淘汰部分落后的生產原材料。國家在這一設計過程中，應該起到一定的監督作用，防止企業為了刻意地節約生產成本，使用了對于環境具有較強污染性的原材料進行生產活動。例如，我國在家用電器的冰箱產品設計監管中，深入貫徹綠色設計理念的應用指導方針。

3 結束語

總之，機械設計的材料選擇是做好機械設計的重要一環，在進行材料選擇時，一定要遵循環保節能的原則，選擇經濟適用的材料。只有做好材料的選擇，才能使得機械制造行業的潛能在最大程度上得到發揮，并快速平穩發展。在科技的大力推動下，我國的工業水平及機械化水平都會迅速提高，這就會帶來更大的資源消耗，因此，面對環境污染和能源不斷短缺的挑戰，對機械材料的合理選擇任重道遠，科研工作者應該加大對其的研究。保證我國的可持續發展之路越走越遠，并實現機械行業新的發展。

參考文獻

[1] 卜東亮.機械設計加工中的材料選擇問題研究[J].城市建設理論研究（電子版），2016，（23）：110-111.[2017-08-02].

[2] 鄔業萍.機械設計問題中的材料的選擇及應用探討[J].山東工業技術，2016，（21）：295.[2017-08-02].DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.246.

[3] 李軍，劉龍龍，楊超.機械設計中材料的選擇和應用分析[J].山東工業技術，2017，（14）：42.[2017-08-02].DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.034.endprint