机械设计加工中的材料选择问题研究

机械设计加工中的材料选择问题研究

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摘要:机械设计加工,是当前产业中的基础环节,只有保证设计过程中所用到的材料的科学合理才能够更好的提升机械的生产效率和速度、提升工作的质量、减少生产的成本、完善好环境保护工作。所以本文就主要针对当前机械设计加工中的一些材料的选择问题进行了探究分析,并且提出了一些建设性的意见,希望有助于提升机械设计的质量,保证机械工程的可持续发展。

关键词:机械设计加工;材料选择;问题;

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內容给予高度的重视,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机械设计加工中材料选择存在的问题

随着市场经济的发展,市场竞争越来越激烈。在这种大环境下,机械制造厂商在保证产品质量的同时,还需要主动提升自身的经济效益。所以,很多厂商将材料的选择列为影响机械设计制造的关键。但是,目前機械设计加工材料选择中依然存在不少的问题,严重影响机械设计加工行业的发展。首先,企业在选择材料时,忽略了材料对环境的影响,从而导致很多材料运用于机械设计加工当中后,可能会造成比较严重的环境污染,不符合可持续发展原则。其次,材料市场供应不足。目前,我国材料市场上,材料短缺的情况十分普遍,与日益增加的材料需求相比,材料供应不足的问题开始暴露出来,在这种情况下,厂商想要选择绿色环保、并且符合设计需求的材料,可能需要增加不少成本,从而导致机械设计材料选择出现问题。第三,材料成本问题。很多企业在选择材料时,习惯根据材料的成本选择,而对于材料是否符合环保标准、是否拥有足够的稳定性、是否符合设计要求等均有所忽略,长此以往,机械制造质量也会受到严重影响,不利于行业未来的发展与提升。

3机械设计加工中材料选择策略

3.1实用性机械材料的选择

所谓实用性机械材料就是指材料不论在设计环节,还是在加工环节均具备比较强的实用性。在机械设计加工材料选择当中,实用性也是设计者首先应该考虑的问题。材料采购人员应该根据机械设计的原则与工艺流程,选择符合实际需求的材料,从而保证机械设计加工质量。而决定材料实用性的标准包括材料的耐磨性、质地、成分等。不同的材料运用于机械制造当中也会产生不同的效果,设计者和材料采购者应该更加重视实用性材料的选择,确保所选材料能够符合不同工艺生产需求。

3.2载荷类机械材料的选择

在机械设计加工材料选择当中,还需要注重荷载类材料的选择,根据机械设备对荷载材料负载能力的需求,选择合适的荷载材料,保证材料能够满足设备负载需求,从而保证机械设备能够正常运转使用。

3.3可回收机械材料的选择

在机械设计加工当中,也需要充分注重可持续发展,因此,材料的选择需要尽可能满足可回收原则。可回收材料的选择大多在一些消耗性材料或者金属材料当中。类似机械设计加工中使用比较频繁的钢材料。由于钢材型号众多,不同型号的性能也有比较大的区别,而不同的机械设备当中,所需的性能也有所不同,在这种情况下,想要做好钢材料的回收难度比较大。因此,在机械设备加工当中,设计者可以选择一些可回收率比较高的型号,将其运用到机械设备当中,从而实现钢材料的可回收性,减少能源消耗。

3.4低消耗机械材料的选择

运用于机械设计加工的材料必须符合无污染、高效益、低能耗等要求。同时,为了减少消耗,企业还需要选择科学合理、与材料相符合的处理方式,从而更好的保证材料的低消耗性,实现机械设计加工的可持续发展策略。例如,目前很多企业机械加工材料处理当中均利用热处理的方式,这种方式在处理材料时,需要消耗大量的水能与热能,同时还会造成比较严重的环境污染。因此,这种方式不符合可持续发展原则,在机械设计与加工当中,应该尽可能少选择热处理的方式。而冷热轧处理方式在能源消耗与环境污染方面相对比较低,机械设计加工过程中,可以尽可能选择冷热轧的材料处理方式,从而实现材料处理的低消耗,满足机械设计加工与可持续发展需求。

4如何提高机械设计加工材料的合理选择和应用

4.1对机械产品的生产流程进行优化

设计技术人员应该从订单跟进,对订单管理进行优化,从源头上提高机械产品的质量。根据图纸规划的订单投料记录,进行订单下达的相关设计工作。生产订单接收与生产订单的制作过程中,技术人员应该做好生产订单管理和生产订单跟踪的相关工作。在下达作业计划的过程中,技术人员应该按照每周一次的频率对机械零部件的生产活动进行敦促监工,从而保证机械产品制造的速度和质量。机械产品制造的监察工作应该落实到每日的作业计划中去,从作业计划管理和作业计划跟踪两个方面入手显著提升机械设计的效率。每日的机械零部件生产包括采集投料量工作和投料检验两个方面,技术人员应该根据机械产品制造的生产订单安排进行投料量的计算。并且,根据投料检验的结果进行机械设计与制造的方案优化。

4.2对机械产品选材进行甄别

在材料选择时,要严格按照相关标准进行选择,甄别各种材料,确保材料的健康和环保。并且,机械材料本身必须是无毒无害,对周围的人群生命健康安全不会产生威胁。例如在设计中常见的高密度聚乙烯管,其材质很容易对环境及周围人员产生危害,因此,在生产过程中要确保其技术指标及选材的绿色环保。材料的外套管密度应该控制在940-960kg/m,可以采用GB1033的试验标准方法进行材料质量检测。高密度材料的拉伸强度应该不小于20MPA,采用GB8804.2的国家绿色材料检验检测标准进行实验,确保材料的选择符合生产标准的需要。另外,在材料的选择过程中,技术人员还应该做好其他指标的选择与控制工作。从拉伸强度、断裂伸长率、耐环境应力开裂和纵向回缩率多个指标进行分析,从而严把质量关,显著提升机械设计活动中的材料性能。机械设计中我们使用钢结构材料,进行机械产品的钢管及钢制管件的制作一般会采用公称直径DN20-150的材料。采用Q-235钢材进行无缝钢管的制作,确保性能指标符合国家标准及绿色环保的需要。

5结束语

根据上文所说,我们可以知道在机械制作的过程中务必要做好材料的选择问题,只有保证了选择的材料的可靠合理才能够更好的将制造行业的潜力挖掘和发挥出来,保证机械制造行业以更加高效和环保的方式开展相关的生产。

参考文献

[1]陶勇.机械设计加工中的材料选择问题研究[J].山东工业技术,2018(07):267-268.

[2]卜东亮.机械设计加工中的材料选择问题研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(23):110-111.

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