以上现实，要求工业社会能够铸造出大尺寸，高质量的船用螺旋桨。

1。3 国内外研究现状及存在的问题

1。4 本课题的主要研究内容

1。 针对给定的中型调距桨的主参数和二维截面型值表，借助三维建模工具，利 用“缠绕法”完成船用螺旋桨的三维造型。此步骤是整个工艺设计的关键步骤；

2。 根据螺旋桨叶片尺寸参数和铸造精度要求，确定铸件收缩率，缩尺和机加工 余量。由铸件质量及铸件材料和性能要求开始，拟定铸造工艺方案，查阅《铸造工艺 设计》和相关铸造工艺手册，确定铸造工艺参数及砂芯设计；

3。 参考相关文献，铸造工艺手册和《铸造工艺设计》等参考书，完成浇注系统 及冒口、冷铁、补贴、出气孔等设计，砂箱设计及砂型选用，砂型铸造设备选用。 1。5 本章小结

由于国外先进技术对我国实行封锁的现实国际社会环境原因，导致我国在技术更 为先进的船用调距螺旋桨的生产方面产量相较于定距桨低下很多。当下，只有以国家 计划推动和企业研发为前进的原动力向前推进这项利国利民的伟大事业。

第二章 铸造工艺设计总体考虑

2。1 关于调距桨

调距桨桨叶数量有 3 叶、4 叶、5 叶等，通常以 4 叶为标准设计，无特殊要 求者均考虑 4 叶。

因桨叶浸泡在海水中，要求材料耐海水腐蚀和海洋生物的污损，桨叶运转时承受 较大的周期性的载荷，且桨叶易碰到礁石、冰块等。所以调距桨桨叶材料一般为 Cu3(镍铝青铜)、Cu4(锰铝青铜)，这种材料不但难腐蚀而且强度高，疲劳特性好，同 时较容易加工。

调距桨桨叶叶型多设计成侧斜桨，侧斜是指桨叶剖面偏离螺旋桨平面，一般当侧 斜角大于或等于两个桨叶之间夹角的一半时，可称为大侧斜。螺旋桨直径不变，采用 大侧斜桨叶叶型可使振动脉冲减小 50%以上，而螺旋桨效率并不降低。因此在保持螺 旋桨振动水平不变时，可增大螺旋桨直径，提高螺旋桨效率。(一般可增加 9%-10%， 而效率提高 5%-6%)。调距桨桨叶叶型同时还设计成纵斜，纵斜即 0。9R 叶梢处偏离母 线的夹角，纵斜可以增大叶梢与船体板之间的间隙，从而减小振动。

螺旋桨按桨叶直径可以分为大、中、小三个类型： 大型螺旋桨，桨叶直径 D＞3。5m 中型螺旋桨，桨叶直径 1。5m＜D＜3。5m 小型螺旋桨，桨叶直径 D＜1。5m

桨叶加工精度按 ISO848 的要求，分为 S、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ四级，一般按Ⅰ级要求（高 精度）。

2。2 设计对象的生产状况和尺寸参数 Ⅰ。对象生产状况——中型零件，小批量生产（年产量 20～200 件）。 Ⅱ。零件材质——ZCuAl9Fe4Ni4Mn2（9-4-4-2 铝青铜），理由如下： 铸造铝青铜是 20 世纪初才开始研究并迅速发张起来的优秀材料。由于它具有优良的耐腐蚀性和可以和钢相媲美的强度和韧性，因而在工业中得到广泛的应用，尤其 以镍铝青铜和高锰铝青铜更为重要，是铸造高强度和耐腐蚀构件（如大型舰船螺旋桨） 的主要材料，特别是镍铝青铜和高锰铝青铜显示出优良的耐腐蚀性。文献综述

在海水中，铸造铝青铜比高强度黄铜有更好的抗腐蚀疲劳性能，抗空泡腐蚀性好。

此外，铸造铝青铜还有良好的铸造性能，在 400℃以下具有耐热性，可以进行热处理。 铸造铝青铜的工艺性能：

1。铸造性能：

1）凝固特点：铸造铝青铜的结晶温度范围小，约 30℃左右；流动性好，体积收 缩大，容易形成集中缩孔，不容易产生晶枝偏析，能够获得组织致密的铸件。