船體建造工藝講座PPT課件

1、造船工藝n一、以前1、船體建造工藝 2、舾裝工藝第1頁/共34頁造船工藝n二、現(xiàn)在1、船體建造工藝 2、舾裝工藝 3、涂裝工藝n理由：1、自進(jìn)入20世紀(jì)70年代以來，由于船舶大型化導(dǎo)致涂裝工程大量增加 2、質(zhì)量要求不斷提高 3、涂裝技術(shù)得到迅速發(fā)展 涂裝作業(yè)從舾裝作業(yè)中分離開來第2頁/共34頁造船工藝n船體建造工藝就是加工制作船體構(gòu)建，在再將它們組裝焊接成中間產(chǎn)品（部件、分段、總段），然后吊運(yùn)至船臺(tái)上總裝成船體的工藝過程。 作業(yè)內(nèi)容包括：1、船體放樣號(hào)料 2、船體構(gòu)件加工 3、中間產(chǎn)品制造 4、 船臺(tái)總裝第3頁/共34頁造船工藝n造船也通常將主船體和上層建筑以外的機(jī)電裝置、營(yíng)運(yùn)設(shè)備、生活設(shè)施、

2、各種屬具和艙室裝飾等。統(tǒng)稱為舾裝工程。 按材料：鋼材、有色金屬和合金、 木材、工程塑料、水泥、陶瓷、橡膠。玻璃等。 按工種：裝配工、焊工、木工、銅工、鉗工、電工等多大數(shù)十種第4頁/共34頁造船工藝 按內(nèi)容：機(jī)械舾裝、電氣舾裝、管系舾裝、船體鐵舾裝、木作等。 按作業(yè)階段：舾裝件制作（采買）、舾裝托盤、分段舾裝、總段舾裝、船內(nèi)舾裝。 按區(qū)域：機(jī)艙舾裝、甲板舾裝、住艙舾裝、電氣舾裝等第5頁/共34頁造船工藝n涂裝作業(yè)就是在船體內(nèi)外表面和舾裝件上，按照技術(shù)要求進(jìn)行除銹和涂敷各種涂料，使金屬表面與腐蝕介質(zhì)隔開，達(dá)到防腐蝕處理的目的。 包括：鋼材預(yù)處理、分段涂裝、總段涂裝、船臺(tái)涂裝和碼頭涂裝等制造級(jí)的生產(chǎn)

3、作業(yè)系統(tǒng)。第6頁/共34頁造船工藝n總結(jié) 現(xiàn)代造船方法已發(fā)展為以區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)，將船體建造、舾裝和涂裝三種不同類型的作業(yè)相互協(xié)調(diào)和有機(jī)結(jié)合的組織生產(chǎn)，形成殼、舾、涂一體化建造技術(shù)，即區(qū)域造船法。以此建立的造船生產(chǎn)工藝流程，按工藝特征歸納起來，大致可概括地表示成下圖。第7頁/共34頁造船工藝第8頁/共34頁船體建造工藝 在修造船項(xiàng)目中，鋼料加工歷來是首先考慮的對(duì)象： 需要：大型設(shè)備大型其中設(shè)備、油壓機(jī)、數(shù)控切割 機(jī)、大型平板車、刨邊機(jī)等。 大型設(shè)施廠房、船臺(tái)、船塢等 大面積的場(chǎng)地鋼材堆場(chǎng)、成型場(chǎng)地、分段制 作場(chǎng)地、 總組場(chǎng)地等。 大量人力切割工、冷工、火工、裝配工、電 焊工、碳刨工、打磨工、起重工

4、等。資金占用量大，施工條件復(fù)雜，管理難度大。第9頁/共34頁船體建造工藝n一、船體放樣 放樣是造船生產(chǎn)過程中的首道工序，雖然工作量與整個(gè)造船工作量相比甚小，但卻是相當(dāng)復(fù)雜和精確的工作，否則將直接影響到以后各道工序乃至最終產(chǎn)品的質(zhì)量。第10頁/共34頁船體建造工藝n分類：1.手工放樣1：1放樣、比例放 樣 這是傳統(tǒng)的放樣方法 特點(diǎn)：手工操作、勞動(dòng)強(qiáng)度大、精度差、需要大面的放樣臺(tái)、花費(fèi)大量的材料制作樣板和樣箱 結(jié)論：效率低、成本高、不利于造船 向機(jī)械化和自動(dòng)化方向發(fā)展第11頁/共34頁船體建造工藝n 2、數(shù)學(xué)放樣 是利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行的現(xiàn)代放樣方法趨勢(shì)：數(shù)學(xué)放樣、部分手工放樣數(shù)學(xué)放樣、部分人機(jī)對(duì)話

5、船舶設(shè)計(jì)和光順、殼板型材（放樣）、肋骨彎曲、零件生成和套料初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)圖生成、工作圖生成、放樣、套料全部過程日本鋼管公司，最早將數(shù)學(xué)放樣應(yīng)用于生產(chǎn)瑞典考庫姆計(jì)算機(jī)公司（KSC）的TRIBONCADDS5軟件滬東中華造船集團(tuán)有限公司信息技術(shù)研究所的SPD第12頁/共34頁船體建造工藝n二、船體號(hào)料 號(hào)料是放樣的后道工序，是將放樣展開后的船體構(gòu)件外形，依據(jù)草圖、樣棒、樣板或樣箱、樣板圖或投影底片、數(shù)控紙帶等，將其復(fù)制到鋼板或型鋼上，并標(biāo)注加工裝配符號(hào)、施工信息等，供后道工序使用。第13頁/共34頁船體建造工藝n分類：1、手工號(hào)料 2、光學(xué)號(hào)料、電印號(hào)料實(shí)現(xiàn)了 自動(dòng)號(hào)料 3、套

6、料實(shí)際也是一種號(hào)料。與數(shù)控切割機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助建造，可在電腦屏幕上視線構(gòu)件圖形的修改、復(fù)制、平移、鏡像、縮放和切割指令生成等 第14頁/共34頁船體建造工藝n*套料軟件的最新發(fā)展： 快速套料，自動(dòng)化程度更高，人工 干預(yù)少。 優(yōu)化切割路徑，縮短空程長(zhǎng)度 共邊，減少切割長(zhǎng)度 一筆畫，減少穿孔，提高切割質(zhì)量 第15頁/共34頁船體建造工藝n三、船體加工 船體加工是將號(hào)料后的鋼材，用機(jī)械、工具加工成設(shè)計(jì)所要求的規(guī)格和形狀分類：按鋼材特性冷加工、熱加工 按構(gòu)件的形狀邊緣加工（含刨、切割、剪切、沖裁）、和成形加工（包括輥、壓、折彎、矯形等）第16頁/共34頁船體建造工藝n1、鋼料切割 發(fā)展： 手工

7、切割 用割槍進(jìn)行手工切割（半自動(dòng)切割小車切割、仿形切割等） 光電跟蹤切割光電跟蹤切割機(jī)，需要畫光電跟蹤切割圖 數(shù)控切割 數(shù)控切割機(jī) 第17頁/共34頁船體建造工藝n*數(shù)控切割機(jī)的發(fā)展 數(shù)控火焰切割優(yōu)點(diǎn)：1）精度高 2）切割質(zhì)量好 3）自動(dòng)化程度高 4）有效切割時(shí)間長(zhǎng) 5）鋼板尺寸不受限 制 6）提高了鋼材利用 率 7）熱變形小 8）切割信息易于準(zhǔn)備 和保存 9）切割指令易于修改 10）控制裝置穩(wěn)定可靠與手工切割相比第18頁/共34頁船體建造工藝n數(shù)控等離子切割機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：是數(shù)控火焰切割機(jī)速度的36倍n水下等離子切割機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：切割產(chǎn)生的金屬粉塵比等離子切割減 少99 噪音頻率大大降低，強(qiáng)度大大減少

8、 切割質(zhì)量好，端面無圓角，無掛渣 割嘴壽命長(zhǎng) 有害氣體被水吸收 等離子弧發(fā)出的紫外線有所減弱等。 第19頁/共34頁船體建造工藝第20頁/共34頁第21頁/共34頁船體建造工藝n激光切割 優(yōu)點(diǎn)：能量密度高、熱量輸入低、熱 影響區(qū)小、易于控制 是未來造船鋼板切割的發(fā)展方向n水射流切割 分為純水射流切割 添加磨料的水射流切割 第22頁/共34頁船體建造工藝n*機(jī)械剪切和沖裁 由于剪切和沖裁邊緣受到外力作用產(chǎn)生塑性變形最終斷裂，從而破壞了結(jié)構(gòu)，降低了邊緣的力學(xué)性能，這樣的零件運(yùn)用到船舶上會(huì)給船舶營(yíng)運(yùn)帶來安全隱患，所以機(jī)械剪切和沖裁的零件不被船東和船檢認(rèn)可。 現(xiàn)在還有少量小型船廠還在使用，主要用于制造

9、內(nèi)河船舶。第23頁/共34頁船體建造工藝n2、成形加工 船體成形加工是將下料后的零件（鋼板、型材等）加工成構(gòu)件所需的實(shí)際形狀。 1）板材加工 冷加工 用于加工單向曲度的板 水（油）壓機(jī)、三星輥等 熱加工 用于加工曲度很大的雙曲度板 需要制作壓模，周期長(zhǎng)、成本高 水火彎板 用于加工曲度較小的雙曲度板 利用熱脹冷縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力是鋼板產(chǎn)生變形， 成本低，對(duì)施工人員要求較高 第24頁/共34頁船體建造工藝第25頁/共34頁船體建造工藝n最新發(fā)展 數(shù)控水（油）壓機(jī)機(jī)械化線狀加熱系統(tǒng)，并與微機(jī)和數(shù)控技術(shù)相結(jié)合達(dá)到自動(dòng)化第26頁/共34頁船體建造工藝n2）型材加工 是將型材加工到實(shí)際所需要的形狀 主要設(shè)備：

10、型材彎曲機(jī) 撐床 肋骨冷彎?rùn)C(jī) 需要在型材上繪制逆直線 *數(shù)控肋骨冷彎?rùn)C(jī)第27頁/共34頁船體建造工藝n四、船體裝配 1、部件裝配 2、分段裝配第28頁/共34頁船體建造工藝n1、部件裝配 分4類：1）T型材組合件 先進(jìn)的船廠采用T型材生產(chǎn)線，或自動(dòng)生產(chǎn)線（配以自動(dòng)輸送輥道、高精度切割機(jī)、裝焊機(jī)器人 鋼廠軋制不同規(guī)格的T型材供船廠使用 專門拼裝各種T型材的專業(yè)工廠2）平面分段內(nèi)部構(gòu)件 3）曲面分段內(nèi)部構(gòu)件 一般用人工在平臺(tái)上裝焊，或用傳送輥道等輔助輸送，采用機(jī)械化裝焊設(shè)備。 大批量生產(chǎn)也有組建機(jī)械化構(gòu)架生產(chǎn)線，或?qū)⑸a(chǎn)線組成為某一分段流水線的一部分4）鐵舾裝件 在平臺(tái)上組裝第29頁/共34頁船體建造工藝n2、分段裝配 分類 1）平面分段 2）曲面分段 平面分段的工作量更多些 主要船廠采用平面分段裝配生產(chǎn)線 焊接機(jī)器人 藥芯焊絲電弧焊工藝 焊接前鋼板經(jīng)預(yù)彎曲 焊接后用材料輸送系統(tǒng)運(yùn)送第30頁/共34頁船體建造工藝第31頁/共34頁船體建造工