小議非標自動化設備設計中材料的選擇與應用

李道銀

摘要：一般來說，任何設備，在設計過程中都必須要重視材料的選擇，而非標自動化設備也是如此。在選擇材料時必須要充分考慮設備的型號以及尺寸大小等因素，這樣才可以確保材料選擇的合理性。并且對于所選的材料，應該科學應用，盡可能將其價值全面發揮出來?；诖耍疚闹饕獜牟牧系倪x擇要求以及非標自動化設備設計材料的選擇和應用兩個方面進行詳細分析，以供大家學習和參考。

關鍵詞：非標自動化設備;設計;材料;選擇;應用

非標自動化設備并非根據國家出臺的統一行業標準以及規格制造生產的設備，而是結合自身的實際用途需求，自己所設計制造的一種設備。該設備的制作與普標設備制造相比之下，更加簡單，普標設備的生產制造結合有關規定流程進行制作即可。并且非標自動化設備的設計無參考模式，必須要結合行業特征以及使用場所等等來獨立設計。對于非標自動化設備設計而言，材料選擇是最為重要的內容，其質量的優劣與整個設備設計工作效率的高低有密切的關聯，所以為了保證設備的設計工作效率，必須要確保正確選擇材料，而且高效應用所選的材料。

一、材料的選擇要求

首先，就非標自動化設備設計，其基本要求如下：第一，對機器使用功能提出的要求：應該多加注意協調與平衡，以免產生木桶效應。第二，對機器經濟性提出的要求，通常包括兩個方面，一方面是設計經濟性，另一方面是使用經濟性。其次，就機械零件設計來講，其基本要求如下：在預定工作時間以內是正常的，而且可靠地工作，確保機器的所有功能都發揮出來;盡可能將零件的生產成本以及制造成本控制在最小化，最好采用市場上普遍見到的一些標準件[1]。針對可能系列化的產品，盡量在剛設計時就充分考慮到零件是否具有通用性，不能通用的也盡量在結構上大同小異，進而縮減制造過程的工藝編排。

非標自動化設備設計有多個地方需要多加注意，下面主要介紹了其涉及材料的選擇要求：第一，使用要求。先要認真考慮零件的工況，通常包括振動、低溫以及沖擊等等，都必須要認真對待;限制零件尺寸以及質量;零件的重要性。第二，工藝要求。毛坯執照以及機械加工等等，其中，毛坯制造包括鑄造以及切板等等。第三，經濟性要求。材料價格、加工批量與加工費用以及材料的有效利用率等等;替代：最好將價格高的稀有材料變成價格低的普通材料，比如：在部分耐磨位置，應該將銅套變成套用球墨，將車削加工的部分套變成含油軸承，當速度負載較小時，應該將鋼件齒輪變成尼龍。同時，需要充分結合當地材料的實際供應情況。

二、非標自動化設備設計材料的選擇和應用

在社會經濟迅速發展的背景下，對非標自動化設備設計有更高的要求，特別是對非標自動化設備設計中材料的選擇與應用[2]。節能減排和環境環保與設計的經濟性以及適用性，已經逐漸成為非標自動化設備設計中材料選擇以及應用的根本選擇。為了可以將非標自動化設備設計中材料選擇工作落實到位，必須要讓材料真正滿足機械零部件在運行中不同機械性能、化學性能和物理性能的有關要求。在這個前提下，也要兼顧機械生產加工中的各方面，主要包括可操作性，還有經濟性等等。

就設計來講，非標自動化設備通常采用兩種體系，一是非標設備中國標準體系，二是標準體系，在安全系數方面非標設備的設計需要綜合考慮各方面因素，比如：材料的不均勻性以及應力評估方式等等。就材料選擇來講，內部集輸系統中非標設備的受壓元件，是以優質碳素鋼為主，但如果外輸系統與內部集輸系統中壓力容器有很高的壓力，這時通常是以低合金鋼為主。

為了高效完成非標自動化設備設計中材料選擇工作，想要保證機械零部件在運行中每種機械性能、化學性能和物理性能的要求。并且需要兼顧生產加工中的可操作性、安全性和經濟性。根據研究結果顯示，將比例合適的合金元素添加到碳素鋼中，可以形成合金鋼。就此合金鋼結構的機械材料來講，不管是強度還是韌性，都顯著的提高，而且能夠使零部件材料里奧具有諸多特殊性能，主要包括耐腐蝕性能以及耐高溫性能等等[3]。盡管相對于碳素鋼材料而言，合金鋼材料的綜合能能得到加強，然而必須要材料外載荷作用相當大且零件的有效截面尺寸很大的情況下，才可以選擇和使用合金鋼材料，對于其他的情況，可以選擇和使用碳素鋼材料。目前，非標設備最普遍應用的材料是304不銹鋼，其具有相當強的耐腐蝕性能以及耐熱性能，而且加工性能以及可焊性是相當強的，通常是食品加工以及儲存等環節中應用。不銹鋼不會出現磨損以及腐蝕等情況。因為耐腐蝕性很強，所以其結構部件可以一直都將工程設計的完整性保持下來。并且含鉻不銹鋼也具有一定的機械強度以及可延伸性，便于部件進行加工制造，能夠從根本上滿足非標設備設計人員的實際需求。

非標自動化設備中材料的應用，必須要將機械材料零部件的制造工藝當做重要參考指標。對于組成機械而言，機械零件是基本單元，在特定的工作條件下機械零件具有很強的工作能力，而且成本不高，是機械零件必須要符合的基本要求。必須要確保所有零件都正常工作，才可以確保機器的運轉中不會出現問題[4]。零件設計不只是要確保零件具有較強的工作能力，為了能夠減少零件成本，也要認真考慮選擇合適的材料，減少材料費用;確保有不錯的制造工藝性，降低制造費用;最好使用通用化零件和標準化零件，使復雜的設計過程變得簡單化，減少成本。非標自動化設備因為其產品具有很強的廣泛性，所以讓其在應用過程中也具有較強的廣泛性。在很多行業都普遍應用，主要包括汽車制造行業、食品行業、物流行業等等。

結語：

總而言之，在非標自動化設備設計過程中設計人員不能僅僅重視設計方法和設計圖紙，也要注重材料的選擇，如果選擇不合適的材料，就會直接影響非標自動化設備的設計水平。并且需要科學應用所選的材料，這在非標自動化設備設計中是至關重要的，設計人員絕對不能忽視該方面。

參考文獻：

[1]劉增衛.非標自動化設備的特點與設計研究分析[J].現代制造技術與裝備，2018（05）：61+67.

[2]司志寧.非標自動化設備的特點與設計研究[J].科技與創新，2016（22）：87.

[3]高彩連，戴志杰.非標自動化設備的特點與設計研究[J].現代制造技術與裝備，2016（07）：159-160.

[4]趙建.非標自動化設備設計中材料的選擇與應用[J].科技致富向導，2013（03）：179.