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摘要：随着我国社会经济不断发展，工业化水平不断提高，机械产品与社会生产息息相关，人们对机械产品生产质量愈加重视。对于机械产品生产质量来说，机械设计材料的选择与运用与机械产品的使用功能与安全性直接挂钩，作为机械设计加工的基础内容，加强机械设计材料选择与应用至关重要。基于此，在机械设计中，加强材料控制是提高机械产品设计与加工质量的重要一环，必须要加强对生产材料的选择与运用工作，保障生产材料能够满足机械产品实际使用功能。由此可见，加强机械设计材料选择与运用工作的重要性。
关键词：机械设计；材料选用；适用性
1机械设计中材料选择的重要性
现代工业技术的不断提升使机械设备更加精密，要求为工业提供具有更高精确度的加工技术。作为机械设备中的关键部分，材料的选择决定了机械设备生产技术以及生产质量，而在机械设计中，通过材料的选择能够促进设计合理性提升，保证机械设备正常运行，使机械设计更具安全性与可靠性。但随着我国工业的飞速发展，机械设备需求量出现激增，导致材料严重短缺。材料决定了机械及其零件生产质量，在机械设计中起到关键作用，若没有充足的材料供应，则无法完成机械设计；此外，在现代化发展过程中，我国开始倡导绿色环保的发展模式，在机械设计中应用具有节能减排作用的材料能够有效减少机械设备运行过程中产生的污染排放，从而缓解生态环境问题。与实际应用需求相结合，全面考虑材料是否具有环保性能以及经济性并进行合理选择，可以在提高机械设计节能环保能力的条件下减少不必要的资源浪费，促使机械设计经济性提升，保证机械设计质量安全，能够给机械设计相关企业带来更多经济效益。
2机械设计材料选择分析
2.1保障材料的质量与价格
在机械产品设计过程中，在选择机械设计材料时，需要重点对材料的经济性与适用性进行分析，一是保障机械产品生产成本；二是保障机械产品的生产质量。对于机械设计人员来说，需要重点对整个机械产品的机加工艺、锻造工艺、装配工艺、焊接工艺等工艺知识了如指掌，通过开展综合性分析，提高机械产品的可加工性和经济性，从而提高机械产品的生产质量、生产效率，提高企业的市场竞争力。为了能够最大化发挥机械材料的使用价值，必须要保障其经济性，也就是选择低价格、高质量的机械材料，保障机械材料选择能够满足机械产品的应用需求，保障机械材料有较高的性价比[1]。例如在锻造工艺环节中，需要保障机械材料的可锻性、吸气性、可塑性等，这样才能够实现生产效率与生产质量的“双赢”。
2.2保障材料选择的环保节能性
选择具有环保节能性的生产材料是机械生产企业发展的必然途径。机械产品生产耗能大、资源浪费高，为了能够推动我国绿色经济、绿色城市发展，必须要保障机械材料的环保节能性。如今人们的环保意识不断加强，环保与节能已经成为社会中的焦点话题。因此，为了能够推动机械生产企业不断发展，落实可持续发展战略，必须要选择先进、节能、环保的机械材料，保障机械产品生产低污染、低能耗，通过合理选材、合理设计，降低对不可再生资源的依赖性，从而提高企业的经济效益与社会效益，推动企业全面发展。
2.3材料选择的通用化
由于当今的机械材料品种及规格繁多，为有效降低生产企业的采购成本和管理成本，在机械设计中，材料的选用应首先选择国内外同类产品已经采用并可成批生产供应的材料，或选用市场上大量供应、采购周期短的材料，在满足产品使用要求的前提下，尽量用廉价材料代替昂贵材料，并应遵循简化材料品种和规格的原则。另外，在材料的选择上应尽量避免出现只有一家供应商能够生产或供应的情况，以防出现价格垄断，防止供应商出现突发状况而供不上货、影响企业生产的情况。
3机械设计中材料的运用
3.1保障材料运用的实用性原则
在开展机械设计中，首先需要保障材料的实用性原则，根据工艺设计对材料的各项指标要求进行加工、锻造、切削、热处理等。针对不同的加工工艺，需要选择不同的生产材料。由于机械产品通常都有相对运动，这就需要考虑机械材料的淬透性和耐磨性。如果机械产品需要在一些容易造成腐蚀的环境中使用，这就需要考虑机械材料的耐腐蚀性。如果是在一些安全法规方面有要求，还得要求机械材料有绝缘、防火等特性。
3.2荷载作用下的材料应用
由于机械产品在使用过程中部分零部件需要承受荷载，如果设计不当容易导致零部件失效，会严重影响机械产品的使用寿命，并带来安全问题。基于此，为了保障机械产品能够正常运作，我们所选择的机械材料需要有良好的强度、塑性等力学性能，需要对承受荷载下的机械零部件进行强度校核计算或试验，根据不同的使用条件及工作环境选择合适的安全系数，从而保障机械零部件的荷载能力。必要时，可对材料进行调质、渗碳等热处理，以提高零部件的承载能力。
3.3低能耗机械材料应用
随着我国市场经济不断发展，环保意识已经深入人心，机械产品生产作为一项资源消耗量大的生产活动，必须要保障自身的环保性、绿色性，在设计中应该选择一些低消耗、无污染的机械材料。在开展机械设计过程中，需要重点关注机械材料加工处理环节，通过采用更加环保、节能的方法，降低机械生产对周边环境的影响。在机械加工处理中，热处理环节和表面处理环节容易造成大量的污染问题。因此，机械生产企业应尽量避免开展热处理加工工艺，可以选择力学性能更好的机械材料。如果必须要采用热处理加工，也可以采用处理流程相对简单的工艺，并选择热处理工艺比较规范、排放达标的配套加工企业。在表面处理环节，应避免采用不符合RoHS环保指令要求的表面处理方式，以最大程度上降低对周边环境的污染。如在设计中应避免采用电镀彩锌的表面处理方式，因为目前的电镀彩锌工艺中含有六价铬，不符合RoHS环保指令要求。
3.4可回收材料应用
机械材料绝大多数都是金属制品，但我国金属资源逐年走低，会严重影响机械生产行业发展进程。因此，在设计过程中，需要重点选择能够重复利用的材料，这不仅能够降低机械生产对环境的影响，并且能够降低企业生产成本，提高企业市场竞争力。如果机械产品要出口到欧美发达国家，在包装材料的选择上要注意这些国家对包装材料的环保要求。欧美发达国家普遍限制不易降解的PVC等包装材料使用，有的国家规定：纸箱表面不能上蜡、上油，也不能涂塑料、沥青等防潮材料，纸箱的连接需采用粘合方式，不能用任何金属或塑料钉或夹。
结束语
目前我国工业大力发展的情势下，会对机械设计行业提出更高的挑战和更高的要求。机械设计行业的重要意义是促进现代工业发展和经济发展，所以必须重视和大力的实现保证机械设计行业的发展。机械设计中材料的选择和材料的使用性必须给予充分的注意，这就关系到整个行业和产品的质量，所以具体的工作过程当中，需要充分的考虑机械设计当中材料的使用和材料的选择。一方面要保证设计加工中对材料的要求，另一方面还要保证材料使用过程中的经济性和材料使用过程中的环保性。机械设计中的材料的选择和使用贯彻可持续发展，可使材料的应用和材料的选择达到很好的效果，只有把这些方面的工作做好，才能在良好基础上奠定机械设计行业的发展。
参考文献：
［1］田源．机械设计中配制配合的应用研究［J］．农家科技，2011．
［2］王森．机械设计中的材料的选择和应用［J］．科技展望，2016．
［3］张方东．机械设计与加工中存在的问题研究［J］．内燃机与配件，2016．