摘要：在城市化发展的不断推动下，我国的机械设计领域呈现出良性的发展趋势。这不仅仅体现在设计理念，以及制造工艺的创新发展上，更涵盖着该领域的材料方面的优化与创新。为了解决该领域材料消耗大，耗能严重的问题，优化材料选择已经成为该领域重点研发的主要课题。鉴于此，位置针对机械设计领域中材料选择与优化展开了具体分析。
关键词：机械设计；材料选用；应用要点
先进机械设备制造的前提，便是拥有良好的设计，从而确保机械的结构，功能与实际的操作运行标准相吻合。在设计阶段，材料选择作为关键性的一环，对于机械设计的合理性，以及后期机械制造的安全性，都具有十分重要的意义。
1机械设计中材料选择的重要意义
随着现代化社会形态发展趋势，机械领域在收获显著性发展机遇的同时，也面临着众多的挑战。在机械市场大环境下，多种机械企业应运而生，再加之生产规模逐渐扩大，导致材料市场资源紧缺。这对于机械制造企业的深入发展是极为不利的，恶性的材料市场竞争环境，是导致先进机械生产，制造严重滞后的主要原因。面对因材料紧缺诱发的机械领域发展问题，务必要加强材料选择与优化，从根本上打破机械制造发展困境。同时，材料优化选择与使用，是实现我国生产作业设备智能化，现代化发展的重要保障，更是提升我国于国际竞争中的综合实力的主要原动力。
2机械设计中材料选择与应用
2.1使用型材料
不同的机械，对于材料各项规格存在着的要求具有较大不同。部分零件侧重于材料硬度指标关注，部分零件则仅是出于美观的角度考虑所选用的材料[1]。因此，设计者在选用具体材料之前，首先要做的便是就机械设备制造的具体要求进行细致化掌握。将机械各个零件制造工艺要求加以详尽分析，并根据其不同的使用功能合理选择所投入的材料类型。只有这样，才能确保所选择的材料，与机械制造的实际要求相符合。
2.2碳素钢、合金钢材料
碳素钢，是目前机械设计领域中比较常见的一种制造材料，因为性价比较高，受到了机械企业的争相推崇。但是，该材料存在的主要问题，便是在韧性，以及强度指标的呈现上不是十分理想，这大大限制了机械零件的规格扩充。而在碳素钢材料的基础上，适当加入一定配比的合金元素，构建出一种新型的机械材料。这一新型材料的推出，有效规避了传统碳素钢硬性，韧性差的问题，显著提高了机械材料质量。同时，这种新型的合金材料还具有更加优势的地方，那便是淬透性，以及耐磨性指标更加优越。这对于提升机械设备功能效率，延长使用周期具有重大意义。
2.3无毒、无害性材料
机械设计领域中，所采用的材料具有一定的伤害性。比如Cr+6、Ni、As等均是对人体伤害极强的化学类机械材料[2]。同时，以上材料所造成的伤害不仅仅体现在人类身上，对于自然环境的破坏力也是极强的。因此，设计者在机械设计环节，要慎重选用上述材料，以确保机械制造能够在安全，稳定，无污染的环境下进行。
2.4载荷性材料
荷载性指标，是衡量机械材料功能与质量的重要指标[3]。简单来说，材料的荷载性能，是决定机械设备能否正常运行的关键。如若所选用的材料在荷载性指标上未能达到具体工艺要求，那么将造成材料在投入机械制造实际生产环节中，出现断裂问题。或者以潜藏性故障风险的形式，存在于机械设备当中。这不仅给机械设备的安全使用造成较大危险，更严重缩短了机械设备的使用周期与寿命。因此，设计者在进行材料选用环节，需要根据机械设备的实际生产要求，预判载荷性能的具体指标值，并留出一定的空余性能值。以防止因载荷性能不足，而增加机械设备生产和运行风险。
2.5低耗能材料
材料自身的性质也是决定机械设计成功的关键所在。设计者需要围绕环保角度展开机械材料的合理选用，以便推动机械领域的可持续发展进程。环保思想，不仅要渗透于机械设计环节，更要在机械加工、制造、生产、运行等各个环节均要有所渗透。就目前而言，金属材料是目前最为常见的机械制造材料类型，市场采购量极为丰富。然而，在就该材料进行实际生产过程中，需要进行一定的热处理。这一环节，将给环境造成很大的迫害，甚至大大增加了机械制造能源消耗量。因此，设计者可以改用一些冷处理材料，从根本上解决材料耗能较高，污染强度大的问题。同时，在材料的选用上还需遵循一点原则，那便是可回收性原则。设计者根据机械领域绿色发展要求，选择回收工作可执行性较强的材料，用以构建机械设备各个零部件。并且注重各项材料的分类，与分配，避免因不同回收指标的材料混合到一起。从根本上优化材料回收流程，提高机械材料回收质量。
3结束语
综上，社会发展速度逐渐加快，我国的机械制造领域发展获得小有成就。在新时期发展背景下，优化设计材料，实现机械制造领域的可持续发展，已然成为机械设计环节的重点创新事宜。文章着重就材料选择在机械设计中呈现的重要意义，以及材料选用的主要路径展开分析。从而在高品质的材料支持下，完成具有强大功能的机械设备生产制造，推动我国城镇化建设实现又好，又快发展。
参考文献：
[1]赵旭.机械制造技术的现状及发展趋势[J].南方农机,2016,47(6):90-91.
[2]柳景亮.现代机械设计理论与方法最新进展[J].河北农机,2017(7):53-54.
[3]车明浪,史兆伟.机械设计中材料的选择和应用[J].现代制造技术与装备,2015(6):104+107.
作者:王子铭 梅贝贝 单位:洛阳名特智能设备股份有限公司
