前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的材料選擇問題中機械設計論文，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1．1材料決定成本
機械設計的本質就是要把機械產品(可能是零部件，也可能是一套設備)在最初的設計要求下設計出來，并投入于實際的使用中。我們知道，有時，一種機械設備有很多種材料都能滿足設計要求，但材料不同，其生產成本會存在一定的差異。若在具體的設計中，選擇使用價格較高的材料，則會由于其成本過高，而使得生產的機械無法在市場中取得價格優勢。成本不止是機械產品在市場中保持競爭力的關鍵，同時也是企業引進設備時的主要考慮因素。所以，為了使機械設備可以讓更多的企業認可，機械設計首先就要把成本問題考慮進去。作為成本的重要組成部分———材料是必須優先考慮的因素。
1．2材料決定性能
一般情況下，材料的特性不同，會表現出不同的性能;但不同材料在一定條件下往往也能表現出同樣的性能。這就為材料的選擇提供了多種思路。拿我們常見的機械設計材料來說，金屬材料的特性在于有良好的性能且有較高的強度，但是有不少金屬材料會在潮濕環境下改變其使用性能;高分子材料往往有較強的彈性以及耐腐蝕性，但是在高溫條件下很容易出現變形，從而導致性能發生變化。所以我們在選擇相應的材料時，一定要考慮其未來的工作環境。因此，機械設計要以合理的成本為前提，同時還要把材料的性能考慮進去，以使得材料可以滿足機械設計的根本要求。只有滿足使用性能要求，才能夠從質量上保證產品能經得起市場的檢驗。
1．3材料決定質量
對于機械行業而言，往往是一個機械產品設計由多種材料來制成的，尤其是一套設備。若機械設計中使用了合理的材料，機械產品中的一切環節，就可以在機械產品的使用性能得以確保的情況下，把其優點全部體現出來，并盡可能地減少其中的缺點，使機械產品的質量真正收到1+1＞2的效果;相反，機械產品任何一個環節出問題，都會導致整體質量下降，機械設備無法達到相應的效果。所以，質量也是企業引入機械產品時考慮的另一重要因素。只有質量過得硬，才能夠在企業中獲得較好的口碑，才真正地能立足于市場。
2機械設計中材料的應用特質
2．1金屬材料
金屬材料在機械設計中是一種非常常見的材料。通常來說，金屬材料主要有鐵、錫、鋁、金、銀、銅等，材料不同，產品的價格也會有所不同，同時性能也會有較大的區別。但是，總的來看，金屬材料的優勢就在于:容易得到、耐磨損、耐熱性和導熱性強，還有一些金屬有較強的硬度和柔韌性。
2．2陶瓷材料
陶瓷材料也是機械設計中一種常用的材料。陶瓷材料的優勢在于有較高的硬度，其硬度基本上與金屬材料差不多;它也可以承受一定的腐蝕，尤其是對于化學材料的侵蝕不敏感，所以不會有太大的影響;重量不是太重，和同體積金屬材料相比，其重量遠低于金屬。然而，陶瓷材料不僅較硬，且抗沖擊能力較差，一旦受到沖擊，就很有可能再無法使用;同時陶瓷材料的價格也偏高。
2．3復合材料
復合材料主要指的是兩種不同性能的材料的組合，從而達到取長補短的效果。這比單一性能的材料的優勢更加明顯。復合材料主要有鋁不銹鋼、玻璃鋼、碳纖維等，不同的復合材料往往價格差異較大。考慮到復合材料可以把單一材料的性能優點全部綜合在一起，所以復合材料在設計時會被經常使用。在不久的將來，隨著人們不斷地對材料的性能提出越來越多的要求，會有大量的新型復合材料出現在機械產品中，復合材料也會在機械設計中被越來越多地選用。
2．4高分子材料
在機械設計中，高分子材料雖然使用的頻率不高，但是其在一些重要的機械產品中也有使用。主要的高分子材料有纖維材料、塑料材料、橡膠材料等。高分子材料最大的優勢在于重量不重，且性價比高，所以有不少的企業喜歡使用。在一些較為特殊的情況下，高分子材料可以使機械產品提升性價比。但高分子材料本身也有自己的不足，例如橡膠材料的耐腐蝕性差，如果有化學物品出現侵蝕，就會使其原有性能失去;塑料材料耐高溫性差，若是碰到了高溫環境，就會進一步降低其使用性能。
3機械設計中材料的選擇與應用要關注的因素
3．1性能因素
機械的設計對材料的要求主要體現在對材料性能的要求上。材料的性能符合設計的標準時，設計出來的產品才能保證其質量;當材料無法滿足設計諸多方面的要求時，意味著設計就無法達到預期的效果。比如，有些產品在強度和載荷等方面有嚴格的要求，這就要求選擇的材料必須滿足產品生產所需的性能，如果在設計的環節忽視了產品的性能要求，設計出來的產品將會受到材料的制約無法生產，或者即便能夠生產，也達不到設計要求。所以在產品設計的環節，考慮生產產品的材料性能是非常重要的。
3．2工藝因素
產品從設計到成品還要經歷一個重要的環節，就是產品的加工。而產品的加工，不僅會受到設計理念的影響，還會因為加工工藝的差異導致產品質量下降、性能降低等問題。因為產品的加工是復雜的環節，包括了多種工藝流程，每一個流程中的細小疏漏和差異都會對產品的性能產生一定的影響。比如說在焊接產品的過程中，焊接強度的不同，工人焊接技術的差異，都會對產品的加工質量產生一定的影響。所以在考慮材料性能的同時還應該考慮加工工藝對材料的使用產生的影響。
3．3環境因素
產品的加工對環境也有一定的要求。比如說金屬材料在一定的溫度條件下，受其熱脹冷縮的特征影響，會出現變形或者其他難以預測的情況，所以在對原材料進行設計的過程中應該考慮生產場地的溫度、濕度等環境因素，當金屬原材料在特殊環境中進行加工生產時，會因為環境的不同導致產品的性能降低，從而導致產品的質量出現無法彌補的問題，給企業帶來損失。因此在設計機械產品前，應該充分分析生產環境會對產品加工帶來哪些影響，適當調整產品加工的時間，確保產品的質量。
3．4價格因素
產品在市場競爭中，除了依靠質量求生存而外，更要考慮產品的價格競爭優勢。一款好的機械產品除了性能穩定，質量可靠外，更應該考慮其性價比優勢。這樣才能保證產品的銷路和信譽。當然產品的價格主要是受成品所使用的材料和加工成本影響的，因此在設計的過程中應該考慮原材料的成本價格，以及加工中所需的成本，制定合理的產品價格，既要滿足市場對產品的可持續需求，又要保證產品在保障成本的前提下，贏得更大的利潤空間。
作者：黃棉 單位：廈門華天涉外職業技術學院
