船舶生产设计第四章

造船生产设计设计二所章炜樑第一节分段划分第二节施工要领的编制第三节余量、基准线和理论线的确定第四章生产设计准备第一节分段划分生产设计准备主要包括技术准备和计划准备。技术准备的内容主要是编制建造方针和施工要领。本章着重讲解建造方针中的分段划分和施工要领的编制。一、分段划分的职责分担1、以生产管理部门为主其流程为生产管理部门根据设计部门提供的相关图纸（总布置图、排板图，大段图等）先提出初步的划分方案，然后与生产部门及设计部门协调修改后，作为建造方针中的附图。2、以设计部门主初步设计和详细设计进行到一定阶段，根据同类型船舶分段划分方式和本船的结构特点等，初步确定划分草案后，再与生产及生产管理部门进行协调后，由设计部门绘制正式的分段划分图。二、分段划分时所考虑的因素1、与结构设计相关的因素⑴分段接缝尽可能性利用原有的板缝，减少切割、装配和焊接工作量；⑵分段接缝尽可能与船舶设备错开位置，提高预舾装率；⑶左右舷尽可能对称划分，减少出图工作量；⑷分段接缝不能布置在肋位处；⑸为满足PSPC的要求，为减少压载舱的烧损面积，接缝采用一线切的方式，同一压载舱内的结构及与其相连的结构尽可能在同一分段内。第一节分段划分第一节分段划分二、分段划分时所考虑的因素2、与生产设备相关的因素⑴根据拼板、装配场地的大小决定分段的大小，根据起吊设备（内场、外场和涂装车间，包括运输车辆、道路等）的起吊高度、起吊能力决定分段、组件、部件的高度和重量；⑵曲面分段装配场地支柱性胎架的调节范围决定分段外板的弧度的大小；3、与安全相关的因素⑴要保证分段在运输、起吊和翻身过程中有足够的刚性，如不能满足，应采用临时补强措施；⑵要注意分段的重心位置，保证在装配、运输、起吊、翻身等过程中不会有倾覆的危险。第一节分段划分二、分段划分时所考虑的因素4、与生产工艺相关的因素⑴尽可能划分成平面分段，提高高效焊、自动焊的比例，提高上平面分段流水线的比例。⑷横向分段大接缝应在同一横剖面内，纵向接缝平行于某个强力纵向构件。⑶分段接缝尽可能地设置在基准面的折角处（如有的话）；⑵尽可能将结构不同的连接处，作为分段的接缝第一节分段划分二、分段划分时所考虑的因素4、与生产工艺相关的因素⑸根据船台（坞）大合拢的顺序和结构形式，决定是否采用阶梯形接头。⑽分段的长度和宽度尽可能与板材的尺度相匹配。⑼对于多层结构，根据结构形式、施工要领决定是否要设置袖板；⑻分段划分要尽可能地考虑到舾装和涂装工作量的平衡。⑺分段接缝避免设置在狭小区域内；⑹要避免过多切断内部连续骨架；⑵分段的可制作性；第一节分段划分⑷特殊船型的特殊要求。（如平面度、安装精度、特涂要求等）⑶最大化地发挥设备的能力；三、分段划分的原则⑴原材料最佳利用率；第一节分段划分四、分段划分图主尺度罗径甲板平面驾驶甲板平面D甲板平面C甲板平面B甲板平面A甲板平面结构吃水:14.20m设计吃水:12.50m型深:19.60m型宽：32.26m两间柱长：217m总长：225mH1366A/67A75000吨散货船余量分布图全船热效收缩裕量加放规定:1、全船纵向主甲板以下每档肋位不加放收缩量值;2、全船横向主甲板以下每档纵骨间施焊后具有0.3mm收缩量,而舷部横向肋板施焊后具有0.6mm,供样参考;3、艏、艉立体分段内部构架层间高度加10mm,加工正足而无余量;4、上层建造分段及舱口围分段纵向每一肋位加10mm,横向每米宽度加1mm;5、分段制造反变形值由设计部门考虑.第一节分段划分第二节施工要领的编制一、施工要领的含义施工要领是将建造方针提出的各项具体内容在设计、施工管理和方法上加以具体落实，也就是在各阶段以及各分阶段，从技术上指明作业的顺序、方式、日程、特殊的施工注意点和技术要求，作为指导生产设计和施工管理的技术文件。第二节施工要领的编制二、编制施工要领的注意点⑴施工要领的编制必须与建造方针的基本精神或有关规定保持一致；⑷施工要领应分专业编制，可分为船体施工要领和舾装施工要领两册，其中舾装施工要领也可细分为机装施工要领、船装施工要领、电装施工要领和涂装施工要领。⑶施工要领既是指导生产设计的文件，也是指导生产管理的文件。⑵施工要领不同于一般的工艺规程，也不同于各种制造或安装技术条件，它主要侧重于说明基本的工艺步骤和技术要点。第二节施工要领的编制三、船体施工要领的内容1、确定分段装配场所。8、决定涂装的阶段。7、总组合拢的顺序、范围及基准面。6、决定预舾装的安装阶段。5、分段装配、焊接、检查顺序。4、确认主要构件装配位置的画线精度及轮廓尺寸精度。3、确定是否设置临时补强及补强的方法。2、确定分段装配基准面及基准板（胎架）的形式。3、基本要领⑴理论线⑵基准线，包括站线（肋骨检验线）、水线（水平线）和纵剖线（直剖线）。第二节施工要领的编制四、船体施工要领编制举例施工要领的内容各船厂、各种船型相差很大，首制船的内容十分详细，相似船舶的施工要领可能很简单，施工已形成习惯、或有标准的通用工艺的都可以不写或少写，但基本的施工要点必须叙述清楚。2、主要技术参数和主要物量1、船舶概况主要有船东、船型、建造数量和工程编号、船级和规范、主要建造节点和日程计划等。四、船体施工要领编制举例3、基本要领⑶精度控制线第二节施工要领的编制100mm精度控制线对合线安装位置线100mm精度检验线第二节施工要领的编制四、船体施工要领编制举例3、基本要领⑷全船板件热效收缩补偿量⑺分段制造规定例如最大限度在平面流水线上制造；最大限度地采用活络式坐标胎架；散装件的处理方式；分段预密性及涂装保护；分段预舾装要求⑹对冷热加工零件完工状态的规定冷加工的零件在“滚、压、轧”等加工工序中确保无印痕、无压痕；火工、热加工样箱零件第二次下料后，切割完整入库，火工零件无烧枯现象、消除蝴蝶边和裙边等缺陷等⑸分段板边、端缘加工方法规定例如凡自动焊接或CO2焊双面成型的板边采用以割代刨工艺；凡FCB法焊接板边坡口采用刨边机加工，包括过渡坡口加工；凡板厚大于30mm的板边坡口均采用以割代刨；对割后须进行打磨的零件，生产设计（放样）在套料卡上标注“M”字样等。第二节施工要领的编制四、船体施工要领编制举例3、基本要领⑻分段总组规定例如总组工装的准备、总组上船台搭载时状态的要求等⑼船台搭载规定快速搭载法的应用范围等⑽码头泊装规定下水完整性要求、码头系泊试验的要求等⑾施工技术规定例如编制全船总组、搭载工艺化图册；研究片段零件、部件的配套管理等第二节施工要领的编制四、船体施工要领编制举例4、加工施工要求板材、型材的预处理方式及要求（不同板厚采用的速度、温度、抛丸硬度）；炉批号的管理；材质跟踪要求板材切割和划线要求；冷加工（剪切、刨边、成形压制、成形滚轧、板材及型材打磨、热加工等）要求5、焊接施工要领各区域焊接方法、坡口形式。第二节施工要领的编制四、船体施工要领编制举例6、分段制造施工要领第一种方法是分区域进行编制：①货舱区：底部分段、底边水舱分段、顶边水舱分段、舷侧分段、舱壁分段、甲板分段等。②机舱区：底部分段、舷侧分段、立体分段、甲板分段等。③尾部区：底部分段、立体分段、甲板分段等。④首部区：底部分段、立体分段、甲板分段等。⑤上层建筑区：甲板立体分段等。主要内容为建造方式包括胎架、施工程序、施工提示等。四、船体施工要领编制举例6、分段制造施工要领第二种方法是按分段的结构形式来编制：例如框架式制造法、平直分段、立体分段等的施工要领。框架式制造法的工艺流程如下：放置肋板、纵桁材等→主板（BASE板）侧的纵向骨材从肋板的贯穿孔中插入→另一侧的纵向骨材从肋板的贯穿孔中单根拉入→肋板与纵桁材间、肋板与纵向骨材间焊接施工形成框架→主板（BASE板）在拼板定盘上拼接→框架与主板（BASE板）结合并焊接施工→分段翻身→另一侧的主板在拼板定盘上拼接→翻身后的分段与主板结合、焊接施工→分段完成第二节施工要领的编制第二节施工要领的编制①放置肋板和纵桁材第二节施工要领的编制②③安装两侧的纵向骨材并焊接第二节施工要领的编制④⑤⑥主板拼板及与框架拼接焊接第二节施工要领的编制⑦⑧⑨⑩分段翻身与另一侧主板装焊第二节施工要领的编制四、船体典型施工要领7、总组及搭载施工要领⑴总则⑵细则：总段号、涉及的分段、总组预估重量、总组方式、总级胎架形式。8、附图⑴分段（总组）要素表⑵分段划分图⑶舾装区域划分图⑷余量布置图⑸搭载网络图⑹横剖面图第二节施工要领的编制序号分段及总组号数量预估重量投影尺寸(mm)分段总组每只分段（P/S）L×B×H总组(P/S)总组分段左中右左中右左右1CBZ01CB02PS1160.1660.16251.989950×11575×20802CB02C172.069950×13850×20803CS32PS1129.829.89950×5208×74004CS31PS1148.648.611395×5208×64005CBZ02CB03PS1169.8769.87277.9311405×12375×20806CBO3C181.0911405×13850×20807CS33PS1128.5528.5511405×2604×4800分段（总组）要素表第二节施工要领的编制主尺度罗径甲板平面驾驶甲板平面D甲板平面C甲板平面B甲板平面A甲板平面结构吃水:14.20m设计吃水:12.50m型深:19.60m型宽：32.26m两间柱长：217m总长：225mH1366A/67A75000吨散货船余量分布图全船热效收缩裕量加放规定:1、全船纵向主甲板以下每档肋位不加放收缩量值;2、全船横向主甲板以下每档纵骨间施焊后具有0.3mm收缩量,而舷部横向肋板施焊后具有0.6mm,供样参考;3、艏、艉立体分段内部构架层间高度加10mm,加工正足而无余量;4、上层建造分段及舱口围分段纵向每一肋位加10mm,横向每米宽度加1mm;5、分段制造反变形值由设计部门考虑.第二节施工要领的编制CB01PSCB02PSCB03PSCW03PSCB04PSCW04PSHB01PSHW01PSHB02PSHW02PSHB03PSHW03PSHB04PSHW04PSFB02FG31FB01EB03EB01EB02AB02EG43PSCW01PSCW02PSEG31EG32PSEG33PSEG21PSEG22PSEG23PSEG11PSEG12PSEG13PSCL11CL12CL13CL14HL11HL12HL13HL14CT11PSCT12PSCT13PSCT14PSBT11PSBT12PSCS13PSCS14PSBT13PSHS11PSHS12PSBT14PSHS13PSHS14PSDG02FG21CS11PSCS12PSCS22PSCS23PSCS24PSHS21PSHS22PSHS23PSHS24PSFG11CD11CD12CD13CD14HD11HD12HD13HD14AB01RHAG11PSAG21主机进舱ED12PD12PSFUPD31PSPD21PD11PD14PD13PSPD51PD41PSPD42PSPD32PSPD22PSPD11APSPD21ADH01PS分段总数只船台吊装数吊网络主干线网络线总组船台(坞)吊装(搭载)网络图第三节余量、基准线和理论线的确定一、船体工艺余量在造船生产中不论是放样、加工、装配、焊接或其他工序，不论是手工作业还是机械作业，将不可避免地产生理论尺寸与完工尺寸之间的偏差。当我们无法掌握偏差的规律时，为使工件的实际尺寸能控制在它们规定范围内，只能在理论尺寸之外多加放一些量值，这就是工艺余量。工艺余量在适当的阶段进行切除。对于全船各部位、各阶段余量的加放要求，一般在生产设计准备阶段根据各厂的实际予以确定。⑸零件余量，用来保证零件加工后的正确尺度，以满足各装配阶段的需要。各余量间的关系是：零件余量≥部件余量≥分段余量≥总段余量≥船台余量第三节余量、基准线和理论线的确定一、船体工艺余量1、余量的用途⑴船台余量，用以保证分段、总段组成船体后的主尺度。具体数值可以根据船体主尺度公差、船台装配反变形值，以及焊接和火工矫正收缩量而定。⑷部件余量，用来保证部件在