材料选择机械设计论文

摘要：随着当下人们生活水平的不断提升以及生活节奏的加快，市场对机械设计和材料选择的要求也越来越高。下面是小编精心推荐的《材料选择机械设计论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

材料选择机械设计论文 篇1：

机械设计加工中的材料选择问题分析

摘要：随着科学技术的不断发展和进步，机械设计加工的技术也得到了有效的提升。在具体的设计加工过程中，材料选择有着至关重要的作用，同时也是影响整个机械设计加工的关键性因素。为了帮助大家了解这方面的工作细节，文章主要针对机械设计加工过程中的材料选择问题，展开深入的研究，希望能够起到一些积极的参考作用。

关键词：机械设计加工；材料选择；问题分析

在我国经济结构不断转型升级的当下，机械加工过程中如何选择材料，是机械设计人员的一项重要工作内容。对于机械加工，各行各业的要求也是越来越高，在设计材料的选择上，不仅仅要能够满足客户要求，同时还应该在机械的精度、效率方面做出有效的提升。与此同时，在缺乏能源、环保要求等内容的制约下，机械设计加工中的材料选择内容，也应该顺应新型理念，与我国的可持续发展目标进行统一，这样才能确保中国机械加工行业朝着绿色化的方向发展。

1 机械设计加工材料选择的重要性

在科学技术的推动下，机械设计加工行业中的设备、工具使用频率也是不断地提升，在推动生产效率发展的同时，其加工材料选择上的重要性问题也凸显了出来。有关工作人员在负责设计工作的时候，需要对材料的配置性内容给予高度的重视，结合材料的尺寸、性能等因素，尽可能提升机械设计的整体质量。由于我国属于是发展中国家，工业生产的占比较重，像机械加工行业，为民众提供了大量的工作岗位，但与此同时，由于机械设计加工行业自身所带来的能源消耗问题、环境污染问题也是为社会所诟病，针对这方面的情况，需要通过配置内容的优化，并利用环保性较强的材料达到降低能耗的目的。

从这些内容来看，做好机械设计加工中的材料选择问题，既能够对加工效果进行合理的表现，同时也可以为我国工业奠定可持续的发展基础。对于机械设计加工要求，合适的加工材料能够提升加工质量和加工效率，生产出高规格的工业产品，使整个生产行为在机械加工中发挥更为重要的作用。同样的，近些年国家所提倡的绿色发展理念，也是机械设计加工行业的未来发展趋势，加工产业选择合理的材料，能够确保经济的活力，提升企业自身的竞争力，兼容现实性和理论性的内容，全面推动我国工业发展质量。

2 机械设计加工材料选择所面临的问题

当前，在市场经济的干预下，机械设计加工企业所遇到的阻碍也是越来越多，不仅仅需要在生产上保证产品的质量，强化自身的经济效益，同时还需要在整个市场环境下，坚持绿色环保的发展理念，响应政府号召，走可持续化的发展道路。在实际的调查中发现，当前市场上存在着一些机械材料供不应求、设计加工不符合要求的问题，市场调控为机械加工厂家，带来了前所未有的挑战。当然，在材料选择上所面临的问题，也同样是企业进行改革的一种机遇，根据优胜劣汰的法则，如果企业能够克服当前的发展瓶颈，那么定能够在未来的市场竞争中脱颖而出。

3 机械设计加工材料选择的基本思路

3.1 材料选择的经济适用性

机械设计加工中材料选择的适用性，主要就是根据机械加工要求进行材料内容的选择。像选择的时候，应该遵循机械加工的焊接、铸造工艺，对焊接热能性的材料展開全方位的加工协调，避免在焊接过程中，材料出现变形、断裂的问题；在综合性分析的基础上，应该选择那些质量较高、经济适用性较强的材料，在锻造加工环节，要选择具有一定冲压性、可锻性的材料。从这些内容中不难发现，在考虑材料内容的时候，其适用性标准就是要满足相关的工艺要求，把握材料的特性，对其进行双向的适用性选择。在这个过程中，同样不能忽略经济性的内容，在执行机械加工工程的时候，要对其造价预算作出综合性的评价，满足适用性条件的前提下，选择那些经济价格较为合理的材料，随着材料生产技术的发展，对材料进行循环式的使用也成为可能，选择具有循环性的材料，可以降低能源的损耗问题，减少加工成本投入。

3.2 材料选择的绿色环保性

在材料选择上遵循绿色环保性，也即机械加工的材料，其本身能够降低能源消耗问题，同时也可以减少对环境带来的污染性问题。随着社会发展的不断进步，绿色环保理念己然成了整个生产行业的共识，要想尽可能达到可持续的发展目的，那么就应该降低能源损耗，保护生态环境。工作人员在执行机械设计的工作中，就需要将绿色环保性的节能理念贯彻其中，尽可能降低能耗、污染等方面的问题，同时要根据材料选择的问题，选择一些可循环使用的材料，并制定出绿色环保的加工理念，提升整个加工流程的合理性，这样才能达到可持续发展的目的。

3.3 材料选择的可持续性

材料的可持续性与上文所说的绿色环保性同属于一种设计选择思路，都是在我国全新的发展形势下，强调机械设计加工工作的核心性观念，坚持可持续发展的用料选择理念，从能源资源的可持续发展角度来设计工作模式。在这个过程中，针对材料选择问题，工作人员应该尽可能选择那些性价比较高的材料，并规范整个加工工艺流程，避免在工作中由于性能、价格等因素而导致整个加工活动出现失败、返工问题。选择材料的时候，应该符合可持续发展的具体要求，尽可能选择那些经济效益较高的材料，激发机械加工行业的持续性发展理念。当然，针对材料的载荷因素，工作人员也应该坚持实事求是的原则性内容，合理估算材料的荷载能力，展开综合性的比较，确定合适的材料类型。

4 机械设计加工材料选择的具体方法

4.1 实用性机械材料的选择

实用性机械材料的选择，其内容就是在选择材料的时候，最主要的是对材料的实用性内容进行考量，在设计、加工等环节中，都要根据加工对象，选择使用的材料内容，并按照相关的工艺流程，按照各种指标，来选择满足实用性要求的材料。例如像在具体的执行过程中，机械加工的工艺程序不同，那么所使用的材料也自然不同，所以需要选择那些符合生产工艺要求的材料，完善整个加工程序，并且在零件材料的选用上，也要根据设计和生产的需求，了解所选材料的质地、耐磨性。

4.2 载荷类机械材料的选择

针对机械设计加工中的材料选择问题，在进一步的调查中发现，实际生产中，材料失效的情况屡见不鲜，而造成这方面情况的主要原因，就是在材料選择和应用的时候，对其载荷缺乏一个正确的认知。在实际的选择过程中，工作人员需要掌握材料的载荷情况，对其载荷能力，做出一个简要的评估，并结合实际的机械加工情况进行二次判断，这样才能确保整个机械加工工作的正常运行。还有，针对金属材料、碳素材料、合金材料和复合材料，技术人员也应该根据其特性，展开有效的评估和应用，完善选材方面的工作，才能对后期设计起到推动作用。

4.3 可回收机械材料的选择

金属材料是进行机械设计加工的主要材料，但是，这些材料的选用也会带来不同程度的环境污染问题，所以选择可回收机械材料，也就是行业未来的发展趋势。像钢材料应用，由于其种类繁多，且金属含量的不同，也导致各种钢材料之间干差万别，这也导致钢材料回收工作的艰难性。所以在设计加工过程中，应该选择那些回收率较高的钢材料型号，减少能源消耗问题，并且要尽可能避免金属材料混合使用的问题，节省材料的使用情况，坚持循环经济理念，这样才能确保机械设计加工的持续性发展。

4.4 低消耗机械材料的选择

选择低消耗材料，对于机械设计加工行业有着极为重要的作用，在具体实施过程中，材料的选择应该符合低能耗、高效益和无污染的发展目标，并结合相关的机械加工方式，在材料的处理过程中，切实掌握材料自身的情况，像一些机械设计加工厂主要采用热处理的方法，但是由于其消耗较多的热能、水能，同时还会造成严重的环境污染，那么就应该避免使用需要热处理方式的材料，选择一些可以利用冷热轧方式进行处理的材料，这样就能够合理解决能耗过高的情况。还有，针对机械材料的选择问题，有关人员还应该从材料的检测方面入手，建立其相应的安全检查制度，根据材料加工能耗投入的问题，剔除那些不符合要求的材料，完善相应的机械加工过程。

5 结语

总而言之，在机械设计加工中，材料选择是一项具有核心意义性的工作内容，选择正确的加工材料，才能提升企业的发展，帮助其以高效、环保的方式进行生产。与此同时，机械行业也需要在设计加工的过程中，对材料选择工作给予高度化的重视，坚持可持续发展的道路，要从加工技术方面入手，去高消耗、低产量的加工方式.这样才能为我国机械设计加工行业的发展奠定扎实稳固的基础。

作者：周明宇

材料选择机械设计论文 篇2：

机械设计与材料选择及应用的关联性研究

摘 要：随着当下人们生活水平的不断提升以及生活节奏的加快，市场对机械设计和材料选择的要求也越来越高。为此，本文研究探讨机械设计与材料选择及应用的关联性，首先从机械设计与材料选择及应用关联性研究的意义分析出发，然后对机械设计与材料选择及应用的关联性进行了深入的分析，包括机械设计与材料选择的原则及机械设计与材料选择及应用的关联性分析两个方面的内容，最后对机械设计中其材料的使用与选用需要注意的问题进行了简要的阐述。希望为今后加强机械设计与材料选择及应用的效率而提供一个具有参考价值的文献基础。

关键词：机械设计；材料选择；关联性

现阶段我国机械设计及材料选择存在着非常严重的问题，包括选材不科学、选材不达标等等[1]。因此，必须要重视机械材料的实用性及经济性、环保性等等，在充分贯彻和落实国家科学发展观的过程中，提升机械设计及材料选择的效率，强化其经济价值与环保价值。机械化生产是经济发展的必然趋势，研究探讨机械设计中材料的应用以及选择问题也成了人们关注的问题，本文结合实际工作经验分析探讨机械化设计中材料的应用与选择问题，具体情况如下文。

一、机械设计与材料选择及应用关联性研究的意义

加强机械设计与材料选择及应用关联性研究具有非常重要的意义，集中体现在以下几个方面。一是当前我国工业发展的步伐正在不断的加快，机械使用率也得到了极大的提高，从而市场对于机械等等相关设备及材料的需求也在不断的增加，直接造成了当前我国机械材料出现供不应求的状况[2]。机械材料对于机械的质量具有很大的影响，强化机械材料选择的科学性也必然会大幅度提升机械使用的效率，提高经济效率。二是当前我国工业化进程中出现了较大问题的环境污染及资源浪费的现象。因此而在面对资源紧缺及环境恶化的压力下，必须要在机械材料选择及应用上面下狠功夫，充分考虑机械材料的经济性与环保性[3] [4]。

二、机械设计与材料选择及应用的关联性分析

2.1机械设计与材料选择的原则

2.1.1实用性与使用性原则

实用性与使用性原则是保障机械设备正常运行以及使用寿命的前提条件。为此，在机械设计材料选择及应用上面应该结合具体的情况具体分析[5]，针对特定机械设备的特性选择最合适的机械材料。例如，机械零件的强度要求或者耐磨性要求必然会导致不同的机械材料选择结果，这就充分体现出了机械零部件与机械材料选择及应用的相适应性。

2.1.2可循环利用与回收原则

可循环利用与回收原则要求机械设计材料选择及应用需要充分提升废物的循环利用效率。在实际操作过程中，机械材料大都由金属类或者是具有金属性质的材料构成，并且同时使用的种类也异常繁多[6]。在对机械材料进行循环利用的时候，很难完全将不同类型的材料区分开来，这就相应增加了对于机械材料废弃物循环与回收的难度。为此，结合实践工作发现，一般需要坚持不使用或者是使用越来的合金材料越好的原则，这可以大幅度提升循坏与回收的效率。

2.2机械设计与材料选择及应用的关联性分析

2.2.1选用较低消耗的材料以及污染较低的材料

选用较低消耗的材料以及污染较低的材料需要以低污染以及消耗能源为主，体现在以下几个方面。一是在内外在条件允许的前提下，尽可能的避免使用需要热反应来实现处理的材料。虽然在一定程度上借助于热反应处理[7]，材料的使用寿命可能会延长，但是给材料本身造成的伤害缺失无法估量的。实际上，热反应材料不但会带来一定的环境污染问题，甚至很有可能缩短其使用效率。另外，机械设计材料选择及应用必须要结合实际情况，综合考虑。一旦出现必须要使用热反应的机械材料[8]，则应该尽可能的减少热处理的程度，通常可以使用具备低淬透性钢对齿轮实施制造，也就是坚持穿透性加热的原则，待机械材料完全冷却之后，其表面会产生淬硬。

2.2.2载荷类材料选取

在实际总结过程中发现，机械的设计需要充分考虑后期出现的特定因素。许多机械材料以及配套零部件在最后不能够继续使用，甚至完全失去了使用价值。其主要的原因出现在机械材料的选择并没有完全达标或者超出其机械使用的要求[9]。除此之外，机械设计时所使用的材料还需要根据自身的承载情况针对性的选择配套设备，从而最大程度上提升机械设备及材料整体的运行效率。

三、机械设计中其材料的使用与选用需要注意的问题

在上文阐述机械设计与材料选择原则的基础上，本文还需强调机械设计中其材料的使用与选用需要注意的问题，包括可持续性问题以及绿色环保问题两个方面的内容。

在可持续性问题上，需要进一步强化和树立可持续发展观对机械材料选择的特殊意义，在充分保障机械达到最佳运行状态的基础之上，减少机械整合设计的资源耗费，完全释放出机械材料的潜力，保障机械设计能够在一个相对独立而稳定的环境下发展[10]。另外，还应该结合我国科学发展观战略，坚持环境保护为第一的原则，保障机械材料符合我国及相关部门的标准，体现出机械设计与经济发展主流价值的一致性。

绿色环保问题主要针对我国经济发展中环境恶化而提出来的。当前我国乃至世界的不可再生资源已逐渐枯竭，同时环境的污染不断威胁着大自然的寿命。在这种情况之下，使用以及选用机械材料的过程中应该秉承环保以及绿色的理念，最大限度的节约资源，尽可能的降低能源消耗，为环境保护贡献力量。

四、结语

机械化生产是我国经济发展的必然趋势，因此加强机械设计中材料的选择与应用成为了人们关注的重点问题。在当下人们生活水平的不断提升以及生活节奏加快的过程中，市场对机械设计和材料选择的要求也越来越高，必须要重视机械材料的实用性及经济性、环保性等等，在充分贯彻和落实国家科学发展观的过程中，提升机械设计及材料选择的效率，强化其经济价值与环保价值。

本文研究探讨机械设计与材料选择及应用的关联性，首先从机械设计与材料选择及应用关联性研究的意义分析出发，然后对机械设计与材料选择及应用的关联性进行了深入的分析，包括机械设计与材料选择的原则及机械设计与材料选择及应用的关联性分析两个方面的内容，最后对机械设计中其材料的使用与选用需要注意的问题进行了简要的阐述。希望为今后加强机械设计与材料选择及应用的效率而提供一个具有参考价值的文献基础。

参考文献

[1]黄丹.浅析材料在机械设计中的选择和使用[J].中国高新技术企业，2015，08：86-87.

[2]田坤文.解析新时期背景下机械设计与制造中的绿色设计法[J].电子制作，2015，06：191.

[3]陈绒.机械设计中耐磨损材料的选择与应用[J].湖南农机，2013，03：101-102.

[4]刘苏建.论机械设计中的材料选择与处理技术[J].科技资讯，2013，10：124.

[5]周燕.机件磨损与机械设计中的材料设计[J].纸和造纸，2001，03：61-62.

[6]安晓宁.绿色设计的机械产品材料选择相关问题探讨[J].机械研究与应用，2011，04：129-130.

[7]王雁，黄海鸿，刘光复.基于集对分析的绿色设计材料选择多属性决策研究[J].机床与液压，2011，21：128-131.

[8]李红赛，路敦勇.基于模糊综合评判法的材料选择[J].机械研究与应用，2013，06：66-69+71.

[9]任志君.试析绿色选材在机械设计中的应用[J].民营科技，2014，07：78.

[10]庄乾兴.材料设计与机械设计的关系[J].黑龙江科技信息，2004，12：240.

作者：姚建勋等

材料选择机械设计论文 篇3：

化工机械设计中材料选择分析

摘 要：随着我国经济的飞速发展，化工机械工业也得到了前所未有的进步。材料选择的合适与否直接影响着化工机械的整体质量，材料选择已成为化工机械设计的重中之重。鉴于此，本文将探究化工机械设计中材料选择，旨在为一线设计提供理论指导。

关键词：化工；机械设计；材料选择

化工与人类的生活息息相关，在化工产品的生产过程中，机械设备起到非常重要的作用，机械产品的材料选择直接决定着机械设备的工作效率以及化工产品质量。在化学工业迅猛发展的今天，积极探究化工机械设计中材料选择，具有重要意义。

一、化工机械设计中材料选择的重要性

上世纪以来，我国化工行业得到前所未有的发展，在这一过程中，化工机械设备功不可没。随着我国以及全球化工行业的迅猛发展，机械设备的需求量不断增加，进而导致机械材料欠缺问题凸显。化工材料是机械设备的重要组成，是推动机械行业健康发展的重要作用。故而，在机械设计过程中，设计人员一方面需要关注材料的合理运用情况，一方面还需要从环境污染、竞技性等角度合理选择和利用材料，这也是机械设计行业将来发展必须重视的问题。只有充分认识到材料 选择对化工机械设备及化工行业的重要性，充分认识到材料选择方法的重要性，才能更好的开展机械设计工作，进而推动我国机械设计及化工工业的和谐发展。

二、化工机械设计中材料选择分析

要想合理选择化工机械材料必须让各个材料的优良性能以及机械零部件得到最优配合，从而更好的使用各项零部件的性质。但是，在化工生产过程中，还需要注意运行的经济成效、操作难度以及安全性等各种因素。在我国的机械材料市场上，如下材料应用较为普遍。

1.选择荷载型材料

在化工机械设计过程中，材料的荷载性能比较重要，必须考虑材料荷载这一指标。通常来说，材料荷载又可分为如下方面：第一，在外部荷载的作用下，机械零部件可能出现扭转等问题，这时候外部应力会直接集中在零部件表面，在这种情况下，材料表面的性能会直接影响着整个零部件的何在效果。故而，在具体材料选择过程中，如果机械零件需要承受较大的外部荷载力，就应该选择低碳钢调质或低碳钢渗碳等材料类型，通过这种方式全面提高机械材料的荷载能力以及机械产品的整体质量。第二，对于能够承担拉伸或伸缩的材料，这种情况下，外部荷载力通常会作用在横切面上，这样就需要横切面受力均匀的材料。在机械设计过程中，设计人员就可以关注性能分布比较均匀的各种材料，从而更好的保障机械设计、加工以及生产等作业的顺利开展。

2.合金钢与碳素钢的合理选择

玻璃钢密度在1.5-2.0之间，属于增强型塑料的一种，玻璃钢本身的耐腐蚀性不佳，很容易出现腐蚀老化等问题。如果需要使用玻璃钢，必须关注焊接点问题，强化涂刷防腐工作处理。随着化工行业的发展，在玻璃钢中加入酚醛树脂、环氧树脂等基体之后，其自身的抗腐蚀性能大大增强，其对于酸碱盐、各种油类、水、大气等均有良好的抗腐蚀能力。目前来说，我国主要是将加入树脂的玻璃钢作为通风管路、盐酸储罐以及凉水塔外壳等制作材料，应用效果良好。但需注意，玻璃钢的耐高温性能比较低，故而，不能将其作为长期高温运转的设备生产。

在低于160度以及低于0.5mpa的环境中，石墨有着良好的耐久性能和优良的抗腐蚀性能，在盐酸、硫酸等环境下，石墨的稳定性无变化。再加上石墨良好的导电性能，其在热交换器设计中得到广泛应用。但我们需要注意到，石墨的塑性以及耐正压强度较差，故而，不主张将其作为主要的化工材料。鉴于石墨的的耐负压性能，可以将其用在强腐蚀环境中作为低压换热设备或化工吸热设备应用。

三、化工机械设计中材料选择与应用的具体方法

1.参照机械零部件的工艺标准

在机械设计过程中，切削、铸造、焊接、热处理等各种处理工艺对于化工机械材料的要求不尽相同。例如，铸造工艺对于材料的收缩性与流动性要求较高；焊接工艺则强调材料的冷镦性与冲压性；切削工艺则应强调材料的切削可操作性；热处理工艺则强调材料的过热敏感性与淬透性。故而，在具体的化工机械设计过程中，必须参照机械零部件的工艺标准，零件是组成化工机械设备的基础，化工机械的顺利運行需要机械零件有很强的工作能力且价格经济。在优良的制作工艺基础上，尽可能的考虑降低制作费用，并积极选择通用型的零部件，这样能有效降低设计成本并简化设计过程。

2.关注材料的节能性与环保性

随着我国工业等经济发展的猛增，社会对于资源的需求量大幅度增加，大量的矿产资源等面临资源枯竭的局面。在这种情况下，我们必须关注材料的节能性与环保性。在可持续发展理念以及社会生态环境发展的今天，人们对机械设计工作提出了更高标准。故而，设计人员在化工机械设计过程中必须加强材料的选择，综合考虑材料的环保性与节能性，尽可能节约资源。例如，在化工机械设计铸件环节，一般来说，5%的铸件设计成本直接决定着80%的铸件生产成本。故而，设计人员在化工机械设计过程中，必须关注节能环保材料的使用，杜绝不合理的材料选择或浪费问题。不同的材料其自身价格也有所不同，机械设计人员应在机械设计过程中满足经济性要求，力求成本低、周期短，且使用效率高、燃料消耗少、使用范围广、维护费用低。这就要求设计人员选择标准、通用的零部件来保证质量、简化设计，并积极选择改进性能、提高质量的新材料与新结构，及时引入先进的设计工艺与生产装配工艺，减少零部件结构以及转动链种类。

3.加强化工机械设备的防腐保护

加强化工机械设备的防腐保护工作非常重要。例如，我们在机械设计或运用过程中会经常使用到Q235钢，这强酸碱等腐蚀环境中，这种类型的材料腐蚀速度非常快，即便利用了各种防腐蚀措施，也会因保护措施容易脱落等问题加剧腐蚀速度，进而大大降低设备的使用年限。首先，在机械设计过程中，需要设计防腐设计。在部分情况下，机械设备的外形均比较复杂，这就会导致机械积尘等问题，这就会导致易腐蚀等问题。故而，为了避免上述问题的发生，在设计社工机械设备时，需要考虑到如下问题：①尽可能简化化工机械设备结构，尽可能减少同一机械产品中不同材质材料的应用，另外，不同零件之间的配合也不能留有缝隙。②使用防锈漆涂抹在设备表面，这一环节非常重要。质量较好的防锈漆能有效隔离水汽和空气等腐蚀，需注意，如果设备结构比较复杂，也会影响防锈漆的涂抹。③在设计设备过程中，尽可能不要留下水汽淤积。在具体设计过程中，尽可能减少凹孔，如果必须留有凹孔，则应设计排水孔。另外，在具体焊接过程中，尽可能连续、不中断。

结语：

综上所述，本文以化工机械设计中材料选择的重要性为切入点，论述了化工机械设计中材料选择，并从零部件工艺标准、节能性与环保性 等角度，详细论述了化工机械设计中材料选择与应用的具体方法，多角度入手，以期更好的促进机械设计工作的高效开展。

参考文献：

[1]张晓娟，高纪明.机械设计中的材料设计方法探讨科[J].技致富向导，2015 （11）

[2]于秀云.曳引式电梯轮槽磨损及其检验检测探析 [J]. 中国化工贸易 ，2015（33）

[3]刁荣飞.浅谈机械工程及自动化技术的发展[J].科技创新与应用，2014（35）.

[4]张帆.机械工程自动化技术存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用，2015（33）

[5]唐桦林.浅谈自动化技术在机械工程中的应用[J].科技致富向导，2014（3）

[6]汪立国.机械设计中的材料选择及使用问题研究[J].科学技术创新，2017 （22）

[7]张兆峰.化工机械设计中材料的选择探讨[J].环球市场，2017 （23）

作者：李建伟