船舶建造工藝課件13-船體裝配

第四章船體裝配船體裝配是將加工合格的船體零件組合成部件(組件)、分段、大型分段(總段)，直至整個(gè)船體的工藝過程船體裝配分為船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝焊和船臺裝焊兩大部分船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝焊又分為部件(組件)裝焊、分段裝焊和總組裝裝焊三道工序船體結(jié)構(gòu)的預(yù)裝焊工藝，可將船體裝配焊接作業(yè)從船臺移至車間內(nèi)場，在施工良好的平臺或胎架上作業(yè)

2023/7/31船舶建造工藝第四章船體裝配船體裝配是將加工合格的船體零件組合成部件(1第一節(jié)船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝配常用工藝裝備

船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝配的主要設(shè)備有

起重機(jī)、焊機(jī)、氣割設(shè)備空氣壓縮設(shè)備、管道、平臺和胎架一、平臺的種類和用途平臺一般是由水泥基礎(chǔ)和型鋼、鋼板等組成具有一定水平度的工作臺分為固定式和傳送帶式兩大類2023/7/31船舶建造工藝第一節(jié)船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝配常用工藝裝備船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝配的主要設(shè)2固定式平臺主要用于裝焊船體部件、組件、平面分段和帶有平面的立體分段等可做為設(shè)置胎架的基礎(chǔ)固定式平臺應(yīng)具有牢固的基礎(chǔ)、足夠的結(jié)構(gòu)剛性和表面平整度傳送帶式平臺設(shè)有相應(yīng)的傳送裝置，可用于部、組件和平面分段的裝焊，運(yùn)送工件組建生產(chǎn)流水線的重要工藝設(shè)備2023/7/31船舶建造工藝固定式平臺主要用于裝焊船體部件、組件、平面分段和帶有平面的立31.

固定式平臺蜂窩平臺由鋼筋混凝土基礎(chǔ)、型鋼框架和開有蜂窩式圓孔的鑄鐵平板(或鋼板)組成主要用于主、輔基座等精度要求較高的部組件的裝焊和部件外板的熱彎成形加工或變形矯正2023/7/31船舶建造工藝1.

固定式平臺蜂窩平臺2023/7/31船舶建造工藝4鋼板蜂窩平臺2023/7/31船舶建造工藝鋼板蜂窩平臺2023/7/31船舶建造工藝5鋼板平臺又稱實(shí)心平臺，其結(jié)構(gòu)如圖2023/7/31船舶建造工藝鋼板平臺又稱實(shí)心平臺，其結(jié)構(gòu)如圖2023/7/31船舶建造工6鋼板平臺的結(jié)構(gòu)主要用于繪制船體全寬肋骨型線圖，并裝焊肋骨框架等部件工作面由鋼板鋪設(shè)而成，便于劃線，裝焊操作條件也較好用于制作鋼板平臺的鋼板厚度10mm，鋼板下面設(shè)置的槽鋼槽鋼宜選用22～24號，平臺高度約300mm2023/7/31船舶建造工藝鋼板平臺的結(jié)構(gòu)主要用于繪制船體全寬肋骨型線圖，并裝焊肋骨框架7型鋼平臺又稱空心平臺，與鋼板平臺的區(qū)別僅在于其表面不設(shè)鋼板型鋼平臺既可以用于拼板和裝焊平面分段，也可作為胎架的基礎(chǔ)其高度一般與鋼板平面相同若需在平臺下面作業(yè)，則平臺高度應(yīng)大于800mm2023/7/31船舶建造工藝型鋼平臺又稱空心平臺，與鋼板平臺的區(qū)別僅在于其表面不設(shè)鋼板28型鋼平臺圖示2023/7/31船舶建造工藝型鋼平臺圖示2023/7/31船舶建造工藝9水泥平臺

將扁鋼或型鋼按500~1000mm的間距平行埋在鋼筋混凝土中構(gòu)成的平臺要求鋼材表面與平臺表面平齊用途廣泛，更適合做胎架的基礎(chǔ)主要缺點(diǎn)是受高溫后易爆裂，預(yù)埋的鋼材易銹蝕2023/7/31船舶建造工藝水泥平臺將扁鋼或型鋼按500~1000mm的間距平行埋在鋼102.傳送帶式平臺鏈?zhǔn)絺魉蛶脚_

2023/7/31船舶建造工藝2.傳送帶式平臺鏈?zhǔn)絺魉蛶脚_2023/7/31船舶建造工11鏈?zhǔn)絺魉蛶脚_在槽形鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，按1500~2000mm的間距敷設(shè)角鋼或槽鋼構(gòu)件在角鋼或槽鋼上安裝鏈條導(dǎo)向軌道，再在軌道上配置鏈條，即構(gòu)成鏈?zhǔn)絺魉蛶脚_主要用做流水線上改變運(yùn)送方向的橫向傳送帶2023/7/31船舶建造工藝鏈?zhǔn)絺魉蛶脚_在槽形鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，按1500~200012輥式傳送帶平臺用直徑為100~50mm的鋼管制作成輥筒將其按1000~5000mm間距平行地組裝在有缺口的鋼板平臺中有的平臺在輥筒支承梁下面設(shè)置升降用油缸，使輥筒能上下調(diào)節(jié)主要用于平面分段機(jī)械化生產(chǎn)線上的拼板工位2023/7/31船舶建造工藝輥式傳送帶平臺用直徑為100~50mm的鋼管制作成輥筒20213輥式傳送帶平臺圖示2023/7/31船舶建造工藝輥式傳送帶平臺圖示2023/7/31船舶建造工藝14臺車式平臺

在分段支承臺之間敷設(shè)兩條軌道并在其上配置有油缸升降機(jī)構(gòu)的臺車所構(gòu)成主要用于分段的運(yùn)輸2023/7/31船舶建造工藝臺車式平臺在分段支承臺之間敷設(shè)兩條軌道主要用于分段的運(yùn)輸215圓盤式傳送帶平臺

將直徑150~200mm的圓盤按間距1000~500mm交錯(cuò)地配置在鋼板平臺或水泥平臺上構(gòu)成主要用于平面分段機(jī)械化生產(chǎn)線中分段的傳送2023/7/31船舶建造工藝圓盤式傳送帶平臺將直徑150~200mm的圓盤按間距10016二、胎架的種類和用途胎架是制造船體曲面分段和曲形立體分段的形狀胎模和工作臺工作臺的曲面形狀應(yīng)與分段曲面吻合，以保證分段型線和尺度，為分段裝焊創(chuàng)造好的工作條件胎架主要作用是支承分段、保證分段曲面形狀和控制其裝焊變形胎架應(yīng)具有足夠的結(jié)構(gòu)剛性和強(qiáng)度，2023/7/31船舶建造工藝二、胎架的種類和用途胎架是制造船體曲面分段和曲形立體分段的形17胎架的種類胎架的種類很多，按其適用范圍分為專用胎架和通用胎架兩大類制作胎架需消耗許多材料和工時(shí)在單件和小批量造船生產(chǎn)中，對生產(chǎn)成本和造船周期的影響極大盡量使用通用胎架，以降低生產(chǎn)成本2023/7/31船舶建造工藝胎架的種類胎架的種類很多，按其適用范圍分為專用胎架和通用胎架181.專用胎架專供某種分段使用，如底部、舷側(cè)、甲板分段和首、尾柱分段等(1)單板式胎架由整塊胎板組成，為使胎板與分段外板的接觸面積小而又緊貼，并使分段在焊接時(shí)有自由收縮的可能，胎板的型線通常制成鋸齒狀單板式胎架剛性好，有利于控制變形,但耗材多通常用于軍品或技術(shù)要求高的批量生產(chǎn)2023/7/31船舶建造工藝1.專用胎架專供某種分段使用，如底部、舷側(cè)、甲板分段和首、尾19單板式胎架圖示2023/7/31船舶建造工藝單板式胎架圖示2023/7/31船舶建造工藝20(2)桁架式胎架由桁架和型線胎板組成，節(jié)省材料，但剛性較弱常用于一般船舶尤其適用于單船或小批量建造2023/7/31船舶建造工藝(2)桁架式胎架由桁架和型線胎板組成，節(jié)省材料，但剛性較弱常212.通用胎架(1)框架式活絡(luò)胎板胎架由角度框架和活絡(luò)小胎板組成一般有30o、40o、50o和60

o四種不同的固定角度框架角度框架的斜向角鋼上開有螺孔，用于固定小活絡(luò)胎板通過更換角度框架和調(diào)節(jié)小胎板高度位置?？色@得不同的工作曲面2023/7/31船舶建造工藝2.通用胎架(1)框架式活絡(luò)胎板胎架2023/7/31船舶22框架式活絡(luò)胎板胎架圖示2023/7/31船舶建造工藝框架式活絡(luò)胎板胎架圖示2023/7/31船舶建造工藝23(2)套管式胎架(通用式)這種胎架的支柱是由內(nèi)外兩根不同直徑的鋼管套接而成在內(nèi)外鋼管上各按不同間距鉆有數(shù)排銷孔使用時(shí)按胎架型值調(diào)節(jié)支柱高度，并用銷軸插入銷孔加以固定2023/7/31船舶建造工藝(2)套管式胎架(通用式)這種胎架的支柱是由內(nèi)外兩根不同直徑24套管式胎架的整體圖示由于支柱的調(diào)節(jié)范圍有限，故適合于建造各類平直和小曲形分段

2023/7/31船舶建造工藝套管式胎架的整體圖示由于支柱的調(diào)節(jié)范圍有限，故適合于建造各類25三、胎架基面與胎架型值確定1.胎架基面的確定胎架基面是用來決定胎架工作面曲面型值的基準(zhǔn)面根據(jù)它與肋骨剖面的相對關(guān)系，通常分為以下幾種類型2023/7/31船舶建造工藝三、胎架基面與胎架型值確定1.胎架基面的確定2023/7/326(1)正切胎架胎架基面平行或垂直于基線面，并且垂直于肋骨剖面2023/7/31船舶建造工藝(1)正切胎架胎架基面平行或垂直于基線面，并且垂直于肋骨剖面27正切胎架的應(yīng)用正切胎架制作容易，主要用于

甲板分段中間底部分段平行中體部位底舷側(cè)分段等縱向曲度變化較小的分段制造2023/7/31船舶建造工藝正切胎架的應(yīng)用正切胎架制作容易，主要用于2023/7/31船28(2)正斜切胎架胎架基面不平行于基線面，或垂直于基線面，并且不垂直于肋骨剖面2023/7/31船舶建造工藝(2)正斜切胎架胎架基面不平行于基線面，或垂直于基線面，并且29正斜切胎架的應(yīng)用制作較麻煩，胎架上分段底橫向構(gòu)件劃線和安裝均要考慮胎架基面底傾角主要用于縱向型線變化大的首、尾底部分段制造達(dá)到節(jié)約材料、降低工作高度的目的2023/7/31船舶建造工藝正斜切胎架的應(yīng)用制作較麻煩，胎架上分段底橫向構(gòu)件劃線和安裝均30(3)斜切胎架胎架基面不平行也不垂直于基線面，但垂直于肋骨剖面制作較容易適用于縱向曲度變化小的舷側(cè)分段2023/7/31船舶建造工藝(3)斜切胎架胎架基面不平行也不垂直于基線面，但垂直于肋骨剖31(4)斜斜切胎架胎架基面不垂直也不平行基線面，并且不垂直于肋骨剖面2023/7/31船舶建造工藝(4)斜斜切胎架胎架基面不垂直也不平行基線面，并且不垂直于肋32斜斜切胎架的應(yīng)用制作和使用特點(diǎn)類同于正斜切胎架主要用于曲度變化較大的舷側(cè)分段由于切取基面的自由度大，在降低分段制造高度的同時(shí)，可使胎架的四角基本處于相同高度范圍內(nèi)增加施工安全性有利于擴(kuò)大自動(dòng)焊的使用范圍2023/7/31船舶建造工藝斜斜切胎架的應(yīng)用制作和使用特點(diǎn)類同于正斜切胎架2023/7/332.胎架型值的確定首先在肋骨型線圖上作出胎架基面的投影線或胎架基面與各肋骨剖面的交線2023/7/31船舶建造工藝2.胎架型值的確定首先在肋骨型線圖上作出胎架基面的投影線234求胎架支柱點(diǎn)型值根據(jù)胎架支柱間距,在胎架基面投影線上求出支柱點(diǎn)2023/7/31船舶建造工藝求胎架支柱點(diǎn)型值根據(jù)胎架支柱間距,在胎架基面投影線上求出支柱35胎架型值的確定過支柱點(diǎn)沿胎架基面投影線的垂直方向，量取到對應(yīng)肋骨線的距離減去板厚，即得到胎架的高度型值對于正斜、斜斜切基面應(yīng)該首先過基面投影線上的支柱點(diǎn)作出縱向剖面線過基面縱向投影線上的支柱點(diǎn)量取至船體型線的垂直距離2023/7/31船舶建造工藝胎架型值的確定過支柱點(diǎn)沿胎架基面投影線的垂直方向，量取到對應(yīng)36正斜、斜斜切胎架2023/7/31船舶建造工藝正斜、斜斜切胎架2023/7/31船舶建造工藝37四、胎架結(jié)構(gòu)形式的確定與制作1.胎架結(jié)構(gòu)形式的確定胎架受力情況復(fù)雜承受船體分段重量在施工中受到各種變動(dòng)因素的影響如壓載重物、分段焊接變形2023/7/31船舶建造工藝四、胎架結(jié)構(gòu)形式的確定與制作1.胎架結(jié)構(gòu)形式的確定2023/38胎架結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足胎架具有足夠的剛性(以免在分段制造過程中發(fā)生變形，影響分段制造精度)胎架具有足夠高度和孔道，工作面應(yīng)較平坦(改善施工條件，提高分段制造的生產(chǎn)效率)盡量使其具有通用性或能改裝重復(fù)使用的可能性降低材料和工時(shí)消耗

2023/7/31船舶建造工藝胎架結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足胎架具有足夠的剛性(以免在分段制造過程中發(fā)39胎架結(jié)構(gòu)形式的選取胎架結(jié)構(gòu)型式的選擇主要是選擇胎架基礎(chǔ)和胎板型式胎架由基礎(chǔ)、胎架底座、胎板、縱向牽條、邊緣角鋼等組成為保證分段裝配，還設(shè)有胎架中心線劃線架等胎架基礎(chǔ)應(yīng)有足夠的承重能力，型鋼、水泥平臺2023/7/31船舶建造工藝胎架結(jié)構(gòu)形式的選取胎架結(jié)構(gòu)型式的選擇主要是選擇胎架基礎(chǔ)和胎板40胎板形式選取胎板選擇必須考慮其受力情況，在其上制造的分段的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、批量和對胎架的使用要求胎板有以下幾種型式

單板式桁架式框架與小塊模板組合的框架式支點(diǎn)角鋼式2023/7/31船舶建造工藝胎板形式選取胎板選擇必須考慮其受力情況，在其上制造的分段的結(jié)41各種胎板特點(diǎn)單板式胎板，剛性好，利于保證分段制造精度，常用來制造艦艇和技術(shù)要求較高的產(chǎn)品，鋼板耗費(fèi)量大桁架式和框架式胎板，可以節(jié)省鋼材，降低胎架制造成本支點(diǎn)角鋼式胎板(架)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，成本低廉，剛性較差，容易變形，只用于單船建造時(shí)制造型線交緩和的分段2023/7/31船舶建造工藝各種胎板特點(diǎn)單板式胎板，剛性好，利于保證分段制造精度，常用來42歸納起來胎架結(jié)構(gòu)形式選取的一般原則軍品或精度要求高、批量大的民品宜選用剛性好的單板式胎架一般產(chǎn)品、單船建造的分段可選用桁架式胎架型線曲率小的分段可用支點(diǎn)式胎架盡量擴(kuò)大通用胎架的使用范圍

2023/7/31船舶建造工藝歸納起來胎架結(jié)構(gòu)形式選取的一般原則2023/7/31船舶建造432.胎架制作以支點(diǎn)式簡易胎架為例，說明胎架制造的主要程序(1)在平臺上劃線如肋骨位置線、胎架中心線、輔助線、接縫線等(2)豎立支桿一般每隔一擋肋骨，在肋骨線和輔助線、中心線的交點(diǎn)上豎立支桿2023/7/31船舶建造工藝2.胎架制作以支點(diǎn)式簡易胎架為例，說明胎架制造的主要程序2044支點(diǎn)式簡易胎架制作(3)作水平面用水平軟管或激光經(jīng)緯儀找出水平面，并在支桿上作出標(biāo)記(4)量型值在各支桿上，以水平線為基準(zhǔn)向上量取該處型值，割去余量并焊上支撐材2023/7/31船舶建造工藝支點(diǎn)式簡易胎架制作(3)作水平面2023/7/31船舶建造工45第二節(jié)船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝焊工藝

船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝焊包括部件裝焊、分段裝焊、大型分段或總段組裝等工作內(nèi)容加工后的船體構(gòu)件絕大部分要經(jīng)過此工藝過程，再送往船臺裝焊成船體船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝焊工藝程序的合理與否，將直接影響船體建造質(zhì)量的好壞、裝配作業(yè)的難易、船體變形的大小以及建造周期的長短等可以說，預(yù)裝焊工藝水平的高低直接反映了船廠的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率的高低2023/7/31船舶建造工藝第二節(jié)船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝焊工藝船體結(jié)構(gòu)預(yù)裝焊包括部件裝焊、分段46一、部件裝配焊接工藝

包括拼板、T型材裝焊、肋骨框架裝焊、主、輔機(jī)基座裝焊和首、尾柱裝焊等1.T型材裝焊工藝T型材由腹板和面板組成直梁采用倒裝方式曲梁采用側(cè)裝方式2023/7/31船舶建造工藝一、部件裝配焊接工藝包括拼板、T型材裝焊、肋骨框架裝焊、主472.肋骨框架裝焊工藝小船總段建造—橫梁、肋骨、肋板和肘板形成環(huán)形框架作為建造整個(gè)船體的依據(jù)鋼板平臺上全寬肋骨型線圖兩種組裝方式:對接和搭接2023/7/31船舶建造工藝2.肋骨框架裝焊工藝小船總段建造—橫梁、肋骨、肋板和肘板形成48二、分段裝焊工藝四項(xiàng)內(nèi)容①選擇分段裝配基準(zhǔn)面和工裝②決定裝焊順序③焊接順序④提出施工技術(shù)要求2023/7/31船舶建造工藝二、分段裝焊工藝四項(xiàng)內(nèi)容2023/7/31船舶建造工藝491.分段的類型分段是由零、部件組裝而成的船體局部結(jié)構(gòu)，種類很多按外形特征大致可分為幾類

(1)平面分段(2)曲面分段(3)半立體分段(4)立體分段(5)總段2023/7/31船舶建造工藝1.分段的類型分段是由零、部件組裝而成的船體局部結(jié)構(gòu)，種類很502.分段裝焊工藝的基本內(nèi)容1)選擇分段裝配基準(zhǔn)面和工藝裝備2)決定合理的裝焊順序3)決定合理的焊接程序4)提出施工技術(shù)要求以上四項(xiàng)內(nèi)容中，分段裝焊順序的合理與否，直接影響分段制造的質(zhì)量、裝焊作業(yè)的難易程度、輔助材料的消耗量以及分段制造的周期等2023/7/31船舶建造工藝2.分段裝焊工藝的基本內(nèi)容1)選擇分段裝配基準(zhǔn)面和工藝裝備251分段裝焊順序同一分段可有不同的制造方法和裝焊順序不同的分段更可有各自不同的制造方法和裝焊順序決定適合于某一分段的最佳制造方法和裝焊順序是此工藝階段的重要工作內(nèi)容2023/7/31船舶建造工藝分段裝焊順序同一分段可有不同的制造方法和裝焊順序2023/7523.分段建造的方法1)按裝配基面分類有三種方法正造法——分段建造時(shí)的位置與其在實(shí)船上的位置一致反造法——分段建造時(shí)的位置與其在實(shí)船上的位置相反側(cè)(臥)造法——分段建造時(shí)的位置與其在實(shí)船上的位置成一定的角度或垂直2023/7/31船舶建造工藝3.分段建造的方法1)按裝配基面分類有三種方法2023/7/53分段建造方法的比較

建造方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍正造法施工條件好型線易保證胎架復(fù)雜劃線工作量大單底分段，機(jī)艙分段批量生產(chǎn)反造法胎架簡單可減少一次翻身施工條件稍差，型線易產(chǎn)生誤差雙底分段，以甲板為基面的分段，單船生產(chǎn)側(cè)(臥)造法改善施工條件胎架數(shù)量多舷側(cè)分段、艙壁分段等2023/7/31船舶建造工藝分段建造方法的比較建造方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范542)構(gòu)件安裝順序分類

分離法在分段裝配基準(zhǔn)面上，先安裝布置較密的主向構(gòu)件并進(jìn)行焊接，再安裝交叉構(gòu)件并進(jìn)行焊接一種裝配與焊接交替進(jìn)行的裝焊方法，有利于擴(kuò)大自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊的范圍裝配、焊接工作分離，使裝配工作不連續(xù)2023/7/31船舶建造工藝2)構(gòu)件安裝順序分類分離法2023/7/31船舶建造工藝55放射法

分段裝配基準(zhǔn)面的板列上按照從中央向四周的放射狀方向，依次交替地裝配縱、橫構(gòu)件和焊接這種方法引起的分段變形小，適用于曲率變化大、鋼板稍薄的分段制造2023/7/31船舶建造工藝放射法分段裝配基準(zhǔn)面的板列上按照從中央向四周的放射狀方向，56插入法在分段裝配基準(zhǔn)面的板列上先安裝間斷的縱向構(gòu)件，再安裝插入的橫向構(gòu)件，最后將連續(xù)的縱向桁材插入橫向構(gòu)件中，然后再進(jìn)行焊接這種方法可使構(gòu)件吊裝的時(shí)間集中，不需吊車隨時(shí)配合，但插入安裝難度較大適合于鋼板較厚且制造場地起重設(shè)備負(fù)荷較大的中型船舶的分段制造2023/7/31船舶建造工藝插入法在分段裝配基準(zhǔn)面的板列上先安裝間斷的縱向構(gòu)件，再安裝插57框架法先將所有的縱、橫構(gòu)件組裝成箱形框架并焊好，再與板列組裝在一起形成分段這種方法可變立焊為仰焊，便于框架焊接采用機(jī)械化工作面得以擴(kuò)展，有利于縮短分段制造周期；有利于減少焊接變形適用于大型平直分段制造2023/7/31船舶建造工藝框架法先將所有的縱、橫構(gòu)件組裝成箱形框架并焊好，再與板列組裝584.典型分段裝焊工藝

雙層底分段裝焊過程(正造法)工序1胎架準(zhǔn)備工作外板的裝配與焊接

注意：外板的裝配應(yīng)對準(zhǔn)胎架上標(biāo)出的接縫線標(biāo)記；可采用自動(dòng)焊接

2023/7/31船舶建造工藝4.典型分段裝焊工藝雙層底分段裝焊過程(正造法)注59雙層底分段裝焊過程(正造法)-2

工序2在外板上劃出縱橫骨架安裝線

安裝中底桁2023/7/31船舶建造工藝雙層底分段裝焊過程(正造法)-2工序22023/7/360雙層底分段裝焊過程(正造法)-3工序3縱橫骨架的裝配焊接骨架之間和骨架與外板間的接縫注意：先裝中間肋板，再裝其前后的旁底桁；左右同時(shí)向兩端進(jìn)行安裝，最后裝內(nèi)底邊板和舭肘板焊前加壓排——減小結(jié)構(gòu)變形

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