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机械产品设计中材料选用的4个基本要求

新闻要点

如何根据设计需要选择合适的材料是非常得要的。一般来说,机械设备常用的材料有钢、铸铁、有色金属和非金属材料等,下面简要概述机械产品设计中材料选用需要考虑的基本要求。

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作者:白狐设计-小狐


      随着社会经济的发展,工业现代化的进程不断加快,人们对于机械方面的设计要求日益提高。而在机械产品设计中选择材料是一个重要环节,如何根据设计需要选择合适的材料是非常得要的。一般来说,机械设备常用的材料有钢、铸铁、有色金属和非金属材料等,下面简要概述机械产品设计中材料选用需要考虑的基本要求。


使用要求

      满足使用要求是选用材料的最基本原则和出发点。所谓使用要求,是指用所选材料做成的零件,在给定的工况条件下和预定的寿命期限内能正常工作。而不同的机械,其侧重点又有差别。例如,当零件受载荷大并要求质量轻、尺寸小时,可选强度较高的材料;滑动摩擦下工作的零件,应选用减摩性能好的材料;高温下工作的零件,应选用耐热材料;当承受静应力时,可选用塑性或脆性材料;而承受冲击载荷时,必须选用冲击韧度较好的材料等。

激光打标机设计.jpg

工艺要求

      主要是指毛坯制造(铸造,锻打,切板,切棒)、机械加工、热处理、表面处理等方面的要求。所谓工艺要求,是指所选材料的冷、热加工性能好,热处理工艺性好。例如,结构复杂而大批量生产的零件宜用铸件,单件生产宜用锻件或焊件。简单盘状零件(如齿轮或带轮等),其毛坯是采用铸件、锻件还是焊件,主要取决于它们的尺寸大小、结构复杂程度及批量的大小;单件小批生产,宜用焊件;尺寸小、批量大、结构简单,宜用模锻件;结构复杂、大批量生产,则宜用铸件。

六面钻铣机设计.jpg

外观要求

      产品外观设计的目标是把产品功能使用功能等具像化的过程,赋予产品立体外观造型,精致的外形尺寸,人机的操作界面,满足用户的审美和操作要求。机械产品设计中,材料的选用应该充分考虑产品外观因素,尽可能满足产品在外观方面的要求。

机械设备设计,码垛机设计.jpg

综合经济效益要求

      综合经济效益好是一切产品追求的最终目标,故在选择零件材料时,应尽可能选择能满足上述要求而价格低廉的材料。不能只考虑材料的价格,还应考虑加工成本及维修费用、材料的利用率、替代材料等,即考虑综合经济效益。

开料机外观设计.jpg

      机械产品设计中,选择材料时要坚持实用性的原则,应根据零件的具体要求确定材料的种类,同时要保证材料对人的身体和环境无害,加工材料的过程中低污染、低能耗,而且要充分考虑材料的载荷类型,在保证设计质量的前提下,尽量降低成本。