船体板材加工工艺

烟台莱佛士海洋工程有限公司-船体板材加工工艺--2--目录1.适用范围.........................................................................................32.加工设备..........................................................................................33.工艺内容——数控切割及剪板切割的技术工艺.......................................64.工艺内容——坡口加工工艺及技术要求.......................................................125.工艺内容——曲面板成形加工工艺及技术要求............................................136.工艺内容——折边板加工工艺及技术要求...................................................227.板材的加工精度...............................................................................24本版本工艺暂为试行，如需更改另行通知。烟台莱佛士海洋工程有限公司-船体板材加工工艺--3--一、适用范围1．本工艺描述了船体板材加工过程的内容及方法，旨在节省材料，提高构件组装精度，为下道工序创造条件，确保产品的质量。2．本作业指导书仅适用于本公司船舶产品制造过程中的板材加工工艺控制。3．在板材加工过程中,除应遵守本工艺的要求外,还应满足施工图纸、有关的规范标准及法定的有关技术文件的要求。二、加工设备根据莱佛士海洋工程有限公司现有设备做如下列表1.数控切割机设备编号设备名称型号757-20011#数控等离子切割机WKQ-6000GS757-20022#数控等离子切割机WKQ-7500GS757-20083#数控等离子切割机FINECUT5500-F/P757-20034#数控等离子切割机SDYQ-5.5757-20145#数控等离子切割机TD6500*30000757-20096#数控等离子切割机FINECUT5500-F/P757-00037#数控等离子切割机WKQ5500757-2007多割矩火焰切割机SQ-D4.5M*4M757-20139#数控等离子切割机TD6500*30000我公司的MPC切割主要使用火焰切割和等离子切割,切割厚度35mm以下时用等离子切割，而切割35mm以上200mm以下时用氧——丙烯火焰切割。我公司等离子切割机最大可切割板幅5000X14000（mm）的钢板，火焰切割机最大可切割板幅4000X14000（MM）的钢板，同一部数控切割机上采用火焰化学切割还是等离子物理切割，只须将火焰割矩装置或等离子割矩调换就可以了。1.火焰切割与等离子切割的比较火焰切割：速度慢，热变形大，预热时间长，切割效率低。等离子切割：速度快，效率高，热变形小，切割质量好，无预热时间，穿孔时间短，切割种类多（低钢，不锈钢，铝）而火焰切割只能切割低碳钢。烟台莱佛士海洋工程有限公司-船体板材加工工艺--4--2.铣边机我公司铣边机加工能力如下：XBJ-Ⅲ-13铣边机最大加工能力最大加工长度mm13000铣削角度。—45—50加工板材厚度mm6—100一次最大铣削斜边宽度mm15液压系统工作压力MPa2±0.5压料台距地面高度mm1100±33刨边机我公司刨边机加工能力如下：项目型号B81120A长(mm)12000刨削工件最大长度（毫米）厚(mm)804.卷板机我公司卷板机型号加工能力如下：W11NC-25×10000卷板机主要加工能力上辊最大加压力550T最大加工长度10000mm最大加工宽度3000mm最大加工厚度20mm上辊直径φ507mm下辊直径φ360mm板材屈服极限260MPa满负荷最小直径φmin/1200mm液压系统最大工作压力25MPa5.辊板机我公司的油压式钢板弯曲机能力如下：辊板机备注最大加工压力1200T加工厚度范围20mmT50mm20mm以下使用550T卷板机最大加工宽度5000mm整圆最小加工半径R≥600mm目前加工整圆（直径D1200mm）公司无加工能力，需加板缝，变成两个半圆后对接。加工余量：板厚小于30mm需加100mm，板厚大于30mm的需加120mm，扇形板和复杂曲面板等至少需要加150mm余量。烟台莱佛士海洋工程有限公司-船体板材加工工艺--5--6.剪板机我公司剪板机型号加工能力如下:剪板机最大剪切板厚16mm最大加工长度3500mm最大加工宽度500mm7.液压机我公司配备了20000T液压机具体技术参数如下20000T液压机工作压力20000T工作台面1250mm×960mm工作行程750mm开口高度1300mm闭合高度550mm横向开口1300mm顶出力8×100T顶出行程450mm8．600吨三缸油压机我公司配备了600吨三缸油压机具体技术参数如下：600吨三缸油压机备注最大加工尺寸需根据胎具大小确认主要加工用途加工R板（R，R1/2,R1/3,R1/4≤600),折角板长度：≤10000mm3000mm以上板材加工起来容易变形,且现场加工不方便，尽量少使用。宽度:≤3000mm胎具宽度为3000mm最大胎具加工尺寸厚度：≤30mm三、工艺内容1、板材分类及其切割根据船体板材的形状一般分为平直板、槽形舱壁板和曲面板，曲面板又分为单向曲度板和复杂曲度板，折边板。烟台莱佛士海洋工程有限公司-船体板材加工工艺--6--板材切割及剪板工艺技术要求1切割前的准备工作。(1)认真检查工作场地的安全生产条件；(2)清除工件切割表面的油污等脏物；(3)氧气调节到所须的压力；(4)根据工件的厚度选择合适的割嘴孔径；(5)点火调节预热火焰（中性焰），然后打开切割氧气阀，检查切割气流（俗称风线）的形状和长度是否符合要求（呈细而直的射流喷出）。2切割操作技术要求。（1）对手动切割和半自动切割工艺操作要求。A切割时应对准零件的号料线，割后应留出半个冲印。B切割过程中，根据实际情况随时调整有关参数。遇氧气压力不足或成份不纯而严重影响切割质量应立即停止切割。C为减少零件在切割时的变形应遵循下列程序：1)大型零件的切割，应先从短边开始；2)一张钢板上切割众多不同尺寸的零件时，应先割小件，后割大件；3)同一张钢板上切割不同形状的零件时，应先割线型较复杂的零件，而后割较简单的零件；（2）对高精度方式自动切割机的操作技术要求。A切割前应检查切割机行走的情况（空车行走），导管状态，待正常后才能工作；并随时检查导轨的垃圾或异物及时清除；B根据工件钢板的厚度选用合适的割嘴切割速度及氧气等的压力;C根据工件的精度要求，调节割嘴与割嘴的间距；D在切割过程中采用中性焰，风线要清晰，必须保持割嘴与钢板的垂直；E切割过程中遇氧气压力不足或成份不纯而严重影响切割质量，应暂停切割，以待解F切割过程中若切割机行走出现故障应停止切割，故障排除后，才可继续操作；G切割多根板条时，始割端和终割端应以封闭状态形式，待稍冷后，再进行二端横缝切割；板材平直板槽形舱壁板曲面板单向曲度板复杂曲度板折边板烟台莱佛士海洋工程有限公司-船体板材加工工艺--7--H板条工件切割时，工件二侧应有留余边，并进行双矩并行切割；I操作完毕后，将割矩装置升高及电源、氧气、燃气阀门关闭。（3）对数控切割机的操作技术要求。A操作前应对机器进行全面检查，按程序空车运行正常进行后S才可正式进行正常工作；B根据荧屏上的套料卡图像与平台上的钢板进行定位，并空车“走边”；C检查并安装相应的割矩（火焰割矩装置或等离子割矩装置），划线锌粉、气体管路开关等；D按照工件的套料图，加工管理明细表，核对钢板的牌号、规格、底漆颜色是否一致；E火焰切割时根据工件的板厚适用合适的割嘴，切割速度，氧气和燃气的压力，切割必须采用标准火焰，风线要清晰，割嘴与钢板保持垂直状态；F不论是干割还是湿割必须按磁盘资料划出各种构架安装位置线、对合线及检验线等；G操作者须按以下顺序开机：合上总电源开关→启动发电机组（或稳压电源）→确认发电机组输出电压正常→按动发电机输出按钮→启动控制箱电源开关；H操作人员在设备开动后不得离开岗位或托非操作人员代管；I设备上所有限位开关，操作者均不得擅自移位，拆除；键盘上的禁用按钮，操作者不得拨弄；J横梁自动升降前，应先点动检查，确认无异常后再启动自动升降；K意外情况，零件迹线出轨，应立即停割，出轨长度超100mm时，属亵职事故。遇割嘴故障，必须手工方式补划；L外形貌似零件不得套用其他磁盘资料；M设备不用时，应该与开机相反的顺序关闭切断电源。3薄板切割的特殊要求：A选用小号割嘴；B割嘴后倾30º～45º；C加快切割运行速度；D减小预热火焰功率；E避免中断切割过程。4大厚度板切割的特殊要求:A不能采用等离子装置切割；B加大预热火焰功率；C割嘴前倾10º～20º；D放慢切割运行速度；E避免中断切割过程。烟台莱佛士海洋工程有限公司-船体板材加工工艺--8--切割缺陷分析序号缺陷名称形成原因预防及消除办法1割缝表面粗糙1）氧气压力过高2）预热能量过大3）选用割嘴不当1）适当减低氧气压力和预热温度2）改用较小的割嘴2割缝边缘熔化1）气割速度过慢2）预热温度过高1）适当加快速度2）减低预热温度3割缝上缘熔化形成圆角1）预热能量过大2）割嘴离工件表面太近1）适当减低预热温度2）增大割嘴与工件表面的距离4割缝表面凹坑严重1）预热温度过高2）起割点太多3）割不穿时不中断切割过程1）减低预热温度2）使用合理的切割参数，提高操作技术,避免经常中断切割过程3）割不穿时立即中断切割过程，待调整气割参数后再行切割5割缝表面渗碳严重1）割嘴离工件表面太近2）使用碳化焰预热3）工件冶金质量不良1）增大割嘴与工件表面的距离2）不得使用碳化焰6割缝宽度过大1）氧气压力过大2）选用割嘴过大1）适当减低氧气压力2）减小割嘴号码7后拖量增大（即工件下层金属燃烧迟缓的距离）1）切割速度过快2）火焰能量过弱1）减慢切割速度2）适当增大火焰能量,在切割过程中发现后拖量增大时，应及时调整上述有关参数，以防发生割不穿现象8割缝背面形成熔渣粘结物，不能全厚度割穿1）氧气压力过低2）切割速度过慢3）薄板预热能量过强1)增大氧气压力2)加快切割速度3)薄板预热温度不能过高，切割时割嘴应后倾较大角度发现割缝背面粘连时立即中断切割过程，调整有关参数后再行切割9割不穿1）氧气压力过低2）切割速度过快3）燃气压力过低1）增大氧气压力2）减慢切割速度3）增大燃气压力5钢板剪切工艺钢材在加工剪切过程中，其实质是金属板件受剪刀挤压下，而发生剪切变形并断裂分离的工艺过程。这一工艺过程由三个连续发生阶段组成。烟台莱佛士海洋工程有限公司-船体板材加工工艺--9--A、第一阶段——弹性变形阶段剪切开始时，上、下剪刀刚压在钢板上，作用力使板件发生的变形，处于弹性变形范围内，而其应力尚未超过板件的屈服极限。B、第二阶段——塑性变形阶段剪刃继续下行，板件所承受的应力超过材料的屈服点并继续增加，直到材料抗剪强度的最大值。此时，最大剪切变形从剪刀的刀刃部分开始，变形方向沿着滑移而发生，剪刃挤入板件深处已达其厚度的20～50%C、第三阶段——断裂阶段剪刃的滑移方向逐渐成形裂缝，并迅速扩大，钢材的一部分与另一部分完全脱离而被剪断。板件被剪断后的断裂面可以看出二个明显的层面，上部是窄而亮的条带层（相应于塑性变形阶段），下部宽而无光，现得粗品粒状的断裂带层，这一条带层的金属纤维受挤的部分是剪切造成的硬化区。剪断面的成形，从受力状态通常分为四个区域，即转圆带、剪裂带、裁断带和揉压带。①剪切机的剪切法剪板机特点分析如下，见下表。剪切机名称剪刀形式简图工艺要素适用范围平刃下刀上刀aθ剪切大型板材的直线