銅金屬材料在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用范文

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《金屬世界》2017年第4期

摘要：隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步經(jīng)濟(jì)得到持續(xù)的增長，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)同樣也得到了很好發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)中包含很多領(lǐng)域其中材料的選擇是所占比例很大的一項(xiàng)。在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域涉及到的金屬材料的選擇非常多。由于現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展需要，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中材料使用越來越受到重視。本文針對(duì)銅金屬材料在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為研究對(duì)象，首先對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中金屬材料選擇的原則進(jìn)行了說明，然后對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中銅金屬材料應(yīng)用性進(jìn)行了分析，最后對(duì)設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn)性和注意事項(xiàng)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：銅金屬材料；機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用；機(jī)械加工

隨著城市化建設(shè)的腳步加快，機(jī)械制設(shè)計(jì)造行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)中占據(jù)的地位越來越多。很多領(lǐng)域都需要涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展也是重要的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)力。機(jī)械設(shè)計(jì)是制造行業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)。在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，所有的機(jī)械設(shè)計(jì)或多或少的都會(huì)涉及到金屬材料的選擇與應(yīng)用。每一種金屬都有其特有的性質(zhì)和屬性，由于屬性和特質(zhì)不同，所以表現(xiàn)出來的特征和性能也有所不同。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，會(huì)根據(jù)金屬材料的本身屬性進(jìn)行擇優(yōu)選擇，盡可能保證設(shè)計(jì)中能夠很好的發(fā)揮金屬材料特征。金屬材料的選取會(huì)對(duì)產(chǎn)品性能、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)施效果以及最終產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)金屬材料的選擇也是越來越重視。在機(jī)械設(shè)計(jì)中進(jìn)行材料選擇時(shí)，必須要保證金屬材料的適應(yīng)性、成本低廉、對(duì)環(huán)境的影響小等性質(zhì)，只有選擇正確的金屬材料，才能保證機(jī)械設(shè)計(jì)的有效實(shí)施[1]。本文以銅金屬材料在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為例，進(jìn)行了具體的分析和研究。

1機(jī)械設(shè)計(jì)中金屬材料選擇原則

金屬材料的載荷能力。要充分考慮金屬材料的斷裂脆性和常溫塑性，處于靜載荷工作環(huán)境的工件一般會(huì)選用脆性金屬材料。在承受一定沖擊力的工作環(huán)境下，一般會(huì)選擇塑性好的金屬材料[2-3]。工件的使用條件。所設(shè)計(jì)的工件的工作環(huán)境處于濕熱環(huán)境下或者是具有一定腐蝕性的工作環(huán)境下，根據(jù)環(huán)境搭配應(yīng)該選擇具有良好的防銹能力的金屬或者是耐腐蝕的金屬材料。除上述情況之外，工件的實(shí)際工作溫度對(duì)選材上也有一定影響，一方面要考慮所選的金屬材料的熱膨脹系數(shù)不宜過大同時(shí)在高溫過程中能夠保持特有的屬性參數(shù)，防止在溫度變化過程中產(chǎn)生一定的組織變化和應(yīng)力變化；另一方面要考慮溫度的變化對(duì)工件的強(qiáng)度硬度和力學(xué)性能的影響。工件的加工尺寸和設(shè)計(jì)參數(shù)。工件的加工工藝以及對(duì)工件的加工精度也是制約金屬材料選擇的一個(gè)因素。如果要經(jīng)過鑄造的工件，一般不會(huì)因?yàn)樾螤畛叽绲纫蛩厥艿较拗疲蝗绻?jīng)過精加工的工件，必須要考慮加工過程使用的機(jī)械性能和工藝流程對(duì)材料造成的影響。除此之外，在金屬材料的選擇過程中，還要參考金屬材料的加工成本，成本過高的材料在進(jìn)行擇優(yōu)選擇過程中會(huì)被淘汰。

2機(jī)械設(shè)計(jì)中銅金屬材料應(yīng)用性金屬材料的選擇要求

盡可能選擇加工過程中污染少的銅金屬，同時(shí)還要選擇能耗比較低的銅金屬材料。①銅金屬材料經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囘^后，能夠有效的提高使用壽命和綜合應(yīng)用能力，但是熱處理工藝對(duì)環(huán)境的污染比較嚴(yán)重，同時(shí)對(duì)能源的消耗過多，因此盡量避免選擇通過熱處理來加工的銅金屬材料，而盡可能選用拉拔、冷軋等工藝加工的銅金屬材料。在常規(guī)的加工工藝下就可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的銅金屬材料。②盡可能選用處理工藝簡單的銅金屬材料，從而減少或者避免銅金屬材料在加工過程或者制作過程中的污染。優(yōu)先選擇對(duì)人體無害的銅金屬材料，來替代對(duì)人體有一定毒副作用或者是對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定影響的金屬材料。在能夠滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，合理使用新型的銅合金材料代替原有的材料。比如使用銅金屬泡沫，可以用于輕質(zhì)量、強(qiáng)度大的空心夾層板的填充材料。在骨架結(jié)構(gòu)中可以使用銅加固物來填充，這樣可以有效的避免骨架的彎曲，同時(shí)可以有效的吸收外界產(chǎn)生的沖擊功，對(duì)支撐體和表面起到一定的保護(hù)作用。銅金屬還可以使用在效率高的熱交換器或者是高功率冷卻的機(jī)械電子設(shè)備中，銅金屬以其自身優(yōu)異的導(dǎo)熱性，可以有效的進(jìn)行熱量傳遞。并且銅金屬泡沫不能進(jìn)行燃燒，還是很好的防火材料。銅金屬材料可以進(jìn)行回收再利用，對(duì)環(huán)境和人體的影響都不是很大。

3結(jié)語

機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)是現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)的重要推動(dòng)力之一，隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域越來越受到社會(huì)的關(guān)注，機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的金屬材料的選擇，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的影響所占的比重越來越多。本文就以銅金屬材料在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為例進(jìn)行了有效的分析，希望能夠?yàn)殂~金屬在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的使用提供理有效的論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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作者：陳坤 單位：湖南水口山有色金屬有限責(zé)任公司