船体建造工艺讲座.ppt

船体建造工艺讲座船体建造工艺讲座中船澄西设计部中船澄西设计部造船工艺n一、以前－1、船体建造工艺 2、舾装工艺造船工艺n二、现在－1、船体建造工艺 2、舾装工艺 3、涂装工艺n理由：1、自进入20世纪70年代以来，由于船舶大型化导致涂装工程大量增加 2、质量要求不断提高 3、涂装技术得到迅速发展 涂装作业从舾装作业中分离开来造船工艺n船体建造工艺就是加工制作船体构建，在再将它们组装焊接成中间产品（部件、分段、总段），然后吊运至船台上总装成船体的工艺过程 作业内容包括：1、船体放样号料 2、船体构件加工 3、中间产品制造 4、 船台总装造船工艺n造船也通常将主船体和上层建筑以外的机电装置、营运设备、生活设施、各种属具和舱室装饰等统称为舾装工程 按材料：钢材、有色金属和合金、 木材、工程塑料、水泥、陶瓷、橡胶。

玻璃等 按工种：装配工、焊工、木工、铜工、钳工、电工等多大数十种造船工艺 按内容：机械舾装、电气舾装、管系舾装、船体铁舾装、木作等 按作业阶段：舾装件制作（采买）、舾装托盘、分段舾装、总段舾装、船内舾装 按区域：机舱舾装、甲板舾装、住舱舾装、电气舾装等造船工艺n涂装作业就是在船体内外表面和舾装件上，按照技术要求进行除锈和涂敷各种涂料，使金属表面与腐蚀介质隔开，达到防腐蚀处理的目的 包括：钢材预处理、分段涂装、总段涂装、船台涂装和码头涂装等制造级的生产作业系统造船工艺n总结 现代造船方法已发展为以区域为基础，将船体建造、舾装和涂装三种不同类型的作业相互协调和有机结合的组织生产，形成壳、舾、涂一体化建造技术，即区域造船法以此建立的造船生产工艺流程，按工艺特征归纳起来，大致可概括地表示成下图造船工艺船体建造工艺 在修造船项目中，钢料加工历来是首先考虑的对象： 需要：大型设备－大型其中设备、油压机、数控切割 机、大型平板车、刨边机等 大型设施－厂房、船台、船坞等 大面积的场地－钢材堆场、成型场地、分段制 作场地、 总组场地等。

大量人力－切割工、冷工、火工、装配工、电 焊工、碳刨工、打磨工、起重工 等资金占用量大，施工条件复杂，管理难度大船体建造工艺n一、船体放样 放样是造船生产过程中的首道工序，虽然工作量与整个造船工作量相比甚小，但却是相当复杂和精确的工作，否则将直接影响到以后各道工序乃至最终产品的质量船体建造工艺n分类：1.手工放样－1：1放样、比例放 样 这是传统的放样方法 特点：手工操作、劳动强度大、精度差、需要大面的放样台、花费大量的材料制作样板和样箱 结论：效率低、成本高、不利于造船 向机械化和自动化方向发展船体建造工艺n 2、数学放样 是利用电子计算机进行的现代放样方法趋势：数学放样、部分手工放样－－数学放样、部分人机对话－－船舶设计和光顺、壳板型材（放样）、肋骨弯曲、零件生成和套料－－初步设计、详细设计、生产设计、结构图生成、工作图生成、放样、套料全部过程－日本钢管公司，最早将数学放样应用于生产－瑞典考库姆计算机公司（KSC）的TRIBON－CADDS5软件－沪东中华造船集团有限公司信息技术研究所的SPD船体建造工艺n二、船体号料 号料是放样的后道工序，是将放样展开后的船体构件外形，依据草图、样棒、样板或样箱、样板图或投影底片、数控纸带等，将其复制到钢板或型钢上，并标注加工装配符号、施工信息等，供后道工序使用。

船体建造工艺n分类：1、手工号料 2、光学号料、电印号料－实现了 自动号料 3、套料－实际也是一种号料与数控切割机结合，实现了计算机辅助建造，可在电脑屏幕上视线构件图形的修改、复制、平移、镜像、缩放和切割指令生成等 船体建造工艺n*套料软件的最新发展： － 快速套料，自动化程度更高，人工 干预少 － 优化切割路径，缩短空程长度 － 共边，减少切割长度 － 一笔画，减少穿孔，提高切割质量 船体建造工艺n三、船体加工 船体加工是将号料后的钢材，用机械、工具加工成设计所要求的规格和形状分类：按钢材特性－冷加工、热加工 按构件的形状－边缘加工（含刨、切割、剪切、冲裁）、和成形加工（包括辊、压、折弯、矫形等）船体建造工艺n1、钢料切割 发展：－ 手工切割 用割枪进行手工切割（半自动切割小车切割、仿形切割等） － 光电跟踪切割光电跟踪切割机，需要画光电跟踪切割图 －数控切割 数控切割机 船体建造工艺n*数控切割机的发展 －数控火焰切割优点：1）精度高 2）切割质量好 3）自动化程度高 4）有效切割时间长 5）钢板尺寸不受限 制 6）提高了钢材利用 率 7）热变形小 8）切割信息易于准备 和保存 9）切割指令易于修改 10）控制装置稳定可靠与手工切割相比船体建造工艺n数控等离子切割机 优点：是数控火焰切割机速度的3～6倍n水下等离子切割机 优点：－切割产生的金属粉尘比等离子切割减 少99％ －噪音频率大大降低，强度大大减少 －切割质量好，端面无圆角，无挂渣 －割嘴寿命长 －有害气体被水吸收 －等离子弧发出的紫外线有所减弱等。

船体建造工艺船体建造工艺n激光切割 优点：－能量密度高、热量输入低、热 影响区小、易于控制 是未来造船钢板切割的发展方向n水射流切割 分为－－纯水射流切割 －－添加磨料的水射流切割 船体建造工艺n*机械剪切和冲裁 由于剪切和冲裁边缘受到外力作用产生塑性变形最终断裂，从而破坏了结构，降低了边缘的力学性能，这样的零件运用到船舶上会给船舶营运带来安全隐患，所以机械剪切和冲裁的零件不被船东和船检认可 现在还有少量小型船厂还在使用，主要用于制造内河船舶船体建造工艺n2、成形加工 船体成形加工是将下料后的零件（钢板、型材等）加工成构件所需的实际形状 1）板材加工 －冷加工 用于加工单向曲度的板 水（油）压机、三星辊等 －热加工 用于加工曲度很大的双曲度板 需要制作压模，周期长、成本高 －水火弯板 用于加工曲度较小的双曲度板 利用热胀冷缩产生的内应力是钢板产生变形， 成本低，对施工人员要求较高 船体建造工艺船体建造工艺n最新发展－ 数控水（油）压机－机械化线状加热系统，并与微机和数控技术相结合达到自动化船体建造工艺n2）型材加工 是将型材加工到实际所需要的形状 主要设备：型材弯曲机 撑床 肋骨冷弯机 需要在型材上绘制逆直线 *数控肋骨冷弯机船体建造工艺n四、船体装配 1、部件装配 2、分段装配船体建造工艺n1、部件装配 分4类：1）T型材组合件 先进的船厂采用T型材生产线，或自动生产线（配以自动输送辊道、高精度切割机、装焊机器人 钢厂轧制不同规格的T型材供船厂使用 专门拼装各种T型材的专业工厂2）平面分段内部构件 3）曲面分段内部构件 一般用人工在平台上装焊，或用传送辊道等辅助输送，采用机械化装焊设备。

大批量生产也有组建机械化构架生产线，或将生产线组成为某一分段流水线的一部分4）铁舾装件 在平台上组装船体建造工艺n2、分段装配 分类 1）平面分段 2）曲面分段 平面分段的工作量更多些 主要船厂采用平面分段装配生产线 焊接机器人 药芯焊丝电弧焊工艺 焊接前钢板经预弯曲 焊接后用材料输送系统运送船体建造工艺船体建造工艺n五、船台装配 船台装配主要制船体零部件、分段、总段在船台（坞）的装配过程 船台（坞）是船厂的主要造船设施，也是提高产量的关键 －总段建造法 －塔式建造法 －岛式建造法 －串联建造法 －先行建造方式 －两段建造法 目前一般采用的建造方式如下图船体建造工艺。