船舶工程系毕业设计6.65KDWT散货船 103 203分总段装配流程设计.doc 31页

'威海职业学院威海职业学院毕业设计任务书系部船舶工程系专业船舶工程技术年级2013级班级13船二姓名宋建鹏学号　2013指导教师乔帅余秀丽职称　教授教务处编印V 威海职业学院2016届毕业设计任务书一、课题名称：6.65KDWT散货船103203分、总段装配流程设计二、指导老师：联系电话：邮箱：三、设计内容与要求： 1.课题概述: 本课题以6650吨散货船船舯分段模型的制作为载体，首先识读6650吨散货船中横剖面图，然后拆分出船体各个纵横构件，利用船舶软件将所有构件进行套料和号料，最后选6择合适的装配方法和装配顺序将各个零件装配成分段。2.设计内容与要求：（1）识读船体结构图（2）船体零件的拆分（3）船体号料与套料（4）船体装配四、上交资料1、毕业设计任务书1分。2、毕业设计说明书1分；五、设计说明书内容 1. 封面 2. 目录 V 威海职业学院3. 内容摘要(200-400字左右，中英文) 4. 前言 5. 正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果的说明及特点） 6. 结束语 7. 附录(参考文献、图纸、材料清单等) 六、 设计进程安排 第1周：资料准备与借阅，了解课题思路。  第2-3周: 设计要求说明及课题内容辅导。  第4－7周：进行毕业设计，完成初稿。 第7-10周：第一次检查，了解设计完成情况。 第11周：第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备。 第12周：毕业答辩与综合成绩评定。 七、毕业设计答辩及论文要求 1.毕业设计答辩要求 答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。 学生答辩时，自述部分内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。 答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。2.毕业设计论文要求 V 威海职业学院文字要求:说明书要求打印(除图纸外)，不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。 图纸要求:按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。 曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。 V 威海职业学院设计题目6.65KDWT散货船103203分、总段装配流程设计指导教师评语：成绩：指导教师签名：余秀丽乔帅教授年月日教研室复审意见：成绩：复审人签名：职称：年月日系部终审意见：公章年月日V 威海职业学院答辩情况记录：答辩委员会（或小组）评语：成绩：主持答辩人签名：乔帅职称：教授年月日V 威海职业学院V 威海职业学院目　录第1章前言I第2章6650吨散货船简介II2.1概述II总段概述II2.2主要数据II第3章图纸的识读III3.1识读分段主要相关图纸III3.1.1分段中的一些主要符号III3.1.2分段位置IV3.1.3中横剖面图IV3.1.4外板展开图V3.1.5分段结构图VI第4章分段钢料加工VII4.1样板与号料VII4.2分段钢材预处理VII4.2.1钢材预处理的设备VII4.2.2钢材预处理流水线VIII4.3构件边缘加工VIII4.3.1构件边缘切割、加工的方法VIII4.3.2构件边缘加工的设备VIII4.4构件成形加工VIII4.4.1构件成形加工的方法IX4.4.2构件成形加工的设备IX5.1编码的定义：IX第6章分段装配XIV6.1船舶焊接XIV6.2平台XIV6.3胎架XIV6.4装配工具XV6.4.1度量、画线工具XV6.4.2测量工具XV6.4.3装配工夹具XV6.5分段装配流程XV6.5.1103分段装配流程XV6.5.2203分段装配流程XVI5.6组立XVI6.7分段XVII第7章建造精度原则I致辞IV 威海职业学院摘　要本文以6650t散货船船舯分段为例，浅显的介绍了分段装配与制造工艺流程。主要是从识读分段图纸，拆分纵横构件，钢板、型钢的切割与加工，胎架、平台、装配工具、分段装配流程等的介绍，组立、分段的成形等方面来介绍的。6650t散货船主要航行于东南亚、日本、韩国、朝鲜等和国内各港口，属无限航区的钢质全焊接结构船。主要是在6650t散货船103底部分段和203舷侧分段的基础上介绍的分段的制作。关键词：图纸；钢料；组立；分段；编码V 第1章前言船舶工业是为水上交通、海洋开发和国防建设等行业提供技术装备的现代综合性产业，也是劳动、资金、技术密集型产业，对机电、钢铁、化工、航运、海洋资源勘采等上、下游产业发展具有较强带动作用，对促进劳动力就业、发展出口贸易和保障海防安全意义重大。[1]我国是一个水路资源比较丰富的国家，可用来作为水路运输的江、河总长达十万公里。我国对外贸易货物的百分之九十是依靠海运来完成。我国的海洋资源比较丰富，其专属海洋经济开发区的面积接近500万平方公里，几乎是我国陆地面积的百分之五十。随着陆地石油及其它稀有资源的逐步减少直至最终枯竭，人们已经将把未来石油及其它稀有资源的开发转向海洋。船舶工业是现代大工业的缩影，是关系到国防安全及国民经济发展的战略性产业。而推动船舶工业发展主要的两大块是造船生产和海洋工程。造船生产管理模式的演变由焊接代替铆接建造钢质船，造船生产经历了从传统造船向现代造船的演变，主要推动力是造船技术的发展。现代造船工艺是在综合采用先进制造技术和现代科学管理的条件下研究船舶建造过程及方法的一门应用科学，按照“壳舾涂一体化”造船理念。[2]造船工艺的主要任务是建立最佳的船舶生产工艺系统，包括船舶建造方案、制造方法和工艺流程、工艺装备、施工精度标准及检测方法，以及最大限度应用现代科学技术成果和扩大新技术应用。[3]船舶建造中分段是必不可少的环节。本篇论文主要在基于6650t散货船的船舯分段制造与装配的基础上浅谈分段制造与装配的流程。 第2章6650吨散货船简介2.1概述总段概述本篇论文主要介绍的是位于第二货仓区内ＦＲ45—ＦＲ57的环型总段，该总段有103分段和203分段预合拢而成。103分段是双层底的货仓底部分段带有压载水舱，采用以内底板为基准的反造法。203分段是带有顶边空舱的双舷侧结构，采用以舷侧外板为胎架面的侧造法。2.2主要数据表2-1船体和分段参数总长：104.20m两柱间长：97.50m型宽：17.20m型深：8.50m表2-1（续）设计吃水：6.60m结构吃水：6.70m梁拱：300mm排水量：8963.3t方形系数：0.786肋骨间距：艉～＃7S=600mm、＃133～艏S=600mm＃7～＃133S=700mm 103分段双层底高度：1200mm第3章图纸的识读3.1识读分段主要相关图纸3.1.1分段中的一些主要符号图3-1符号 3.1.2分段位置有下图可以清晰的看到我所做的103和203分段在整个船体分段中的位置，从图上可知203分段有两个一个左舷舷侧分段一个右舷舷侧分段。图3-2103、203分段位置图3.1.3中横剖面图定义：中横剖面图是用船体中段范围内数个典型横剖面图表示船体结构基本情况的全船性结构图样。识读中横剖面图的作用：通过识读与分段有关的中横剖面图主要是了解分段各部分结构的相对位置和分段内构件的布置、尺寸、结构形式和相互连接的方式，对整个分段主要结构有一个概括的了解。[4] 从下面的中横剖面图中可大体了解到所做分段的大体形状、定边空舱的形状、内地纵骨船底纵骨的安装位置尺寸、舷侧纵桁的位置尺寸、甲板纵骨的尺寸位置等。图3-3典型横剖面图3.1.4外板展开图定义：外板展开图是表示船体外板排列、厚度分布以及开口位置和大小的结构图样。主要用途有：1、与肋骨型线图配合，确定外板的接缝和外板并板的位置，作为船体放样时外板放样及拼板工作的施工依据；2、统计组成分段外板所需要的钢板数量和规格，作为订货或备料的依据；3、作为计算分段质量和质心位置的主要依据。 3.1.5分段结构图定义：分段结构图是按照船体分段的划分情况，以中横剖面图和基本结构图等基本图样为依据，用较大比例完整表示分段结构的施工图样。分段结构图的用途：1、作为船体建造中放样、加工、装配、焊接等工序的施工依据；2、作为编订装配工艺、施焊程序、胎架设计、考虑工艺加强等工艺工作的依据；3、作为编制材料明细表、准备原材料及构件配套等工作的依据；4、作为计算分段质量和质心位置的依据。分段理论质量可供分段完工起重、运输分段时的参考。 第4章分段钢料加工4.1样板与号料1、样板定义、分类：样板是放样间根据肋骨型线图或构件展开图制作的。按其在生产中的用途，可分为号料样板、加工样板、装配样板、胎板样板和检验样板等。2、不同样板的作用号料样板：主要用于构件的号料。加工样板：经过号料和边缘切割加工后得到的船体零件都是平直的，除了平直构件外，凡是具有弯曲度的构件如外板等，还需根据构件的曲型要求进行弯曲成形加工。为了保证构件加工的准确性，必须钉制加工样板，作为构件成形加工时测量弯曲度的依据。装配样板：船舶建造进入装配工序时，为了保证装配质量，需要用到装配样板，如装配画线样板、装配角度样板等。胎板样板：与胎架画线草图对照着使用用来制作胎架。3、号料定义、用途：号料就是将放样展开后的船体构件的真实形状和尺寸通过样板、草图、光、电、数控等不同的号料方法，实尺画（割）在钢板或型材上，为下道加工依据。4.2分段钢材预处理定义:为了保证号料和加工质量，船厂在号料前，应先对钢材进行矫正和除锈，并涂上防锈涂料，这个过程称为钢材预处理。4.2.1钢材预处理的设备4.2.1.1矫正设备常用的矫正设备有五辊、七辊、九辊、十一辊或更多辊的矫平机以及液压机、三滚弯板机、型材矫直机等。 4.2.1.2除锈设备一般有立式抛丸机、卧式抛丸机、离心式抛丸机以及化学除锈法、分段喷丸除锈法、高压水除锈法、带锈底漆法等所用到的设备。4.2.2钢材预处理流水线钢材预处理流水线是指钢材输送、矫正、除锈、喷涂底漆、烘干等工序形成的自动作业流水线。通常分为板预处理流水线和型材预处理流水线两种，也有在同一流水线上即处理钢板又处理型材的情况。4.3构件边缘加工定义:边缘加工主要指经过号料（或套料）的船体钢材的切割分离以及焊接坡口的加工。4.3.1构件边缘切割、加工的方法4.3.1.1边缘切割的方法：机械切割法、化学切割法、物理切割法。4.3.1.2焊接破口加工的方法：机械刨边（或铣边）法、火焰切割法（气割法）。4.3.2构件边缘加工的设备4.3.2.1边缘切割的设备主要有：斜刃龙门剪床、压力剪切机、圆盘剪切机、手工气割炬、半自动气割机、门式自动气割机、仿形气割机、光电跟踪自动气割机、数控自动气割机、数控等离子切割机等。4.3.2.2焊接破口加工的设备主要有：刨边机、铣边机和一些割炬等。4.4构件成形加工定义：船体非平直构件较多，在边缘加工以后，还需要进行弯曲成形，这种弯曲成形的工艺过程称为成形加工。 4.4.1构件成形加工的方法1、冷弯成形法2、中频感应加热弯曲肋骨工艺3、水火弯板工艺。4.4.2构件成形加工的设备主要有：三支点肋骨冷弯机、纯弯曲原理肋骨冷弯机、型材矫直机、三轮滚弯机、多模头一次成形肋骨拉弯机、逐段进给式肋骨冷弯机、感应器、三辊弯板机、四辊弯板机、液压机、数控弯板机、烘嘴等。　　　　　　　　第五章零件编码技术5.1编码的定义：人们通过对某些事物或概念进行分析，概括和规范后，并赋予一定的规范性，易于人或计算机识别和处理的符号图形颜色缩减的文字。它是人们统一识别，统一观点，交换信息的一种技术手段。整个船体生产设计编码体系包括了工程编码，，分段编码，组立类型代码，组立编码，零件种类代码，零件号和加工代码信息，其中工程编码4位，分段编码3位，组立类型代码1位，组立代码6位，零件代码1位，零件号3位，加工代码1位，编码位数19位。1编码体系的组成编码体系由工程编码、分段号、组立名代码、零件号四个部分组成，其结构形式为：5.2工程编码工程编码是船舶产品分类代码，编码结构采用4位阿拉伯数字组成，第一位表示船舶分类，第2、3、4位表示不分船舶种类按建造顺序号编码5.3分段编码分段编码组成与分段所属区域，分段空间位置有关，第一位数字表示分段区域，第二位表示分段位置分类，第三位数字表示分段序号：5.4组立代码组立代码有三个部分a、组立结构代码，由两位字符表示b、位置或序列号 c、分区号5.5分区号在同一位置的组立有2个以上的时候，各自加上一个英文字母，其中可使用字母A-Z表示（禁止使用D、I、O、P、S）。 5.6零件号零件号由加工信息代码和零件序列号两部分组成: 第6章分段装配6.1船舶焊接船舶焊接是运用焊接技术手段并采用全新的焊接工艺程序，根据船体各构件的相互位置进行定位装焊，检查无误后，再按照设计要求进行焊接，从而使各种构件结合成一个整船。船舶焊接渗透在船体装配的整个过程当中。船体焊接都会产生局部和整体的焊接变形，这应该在焊接后通过检验进行适当矫正（机械矫正和火工矫正）。火工矫正是利用焰炬对构件进行局部加热，使之变形，产生热胀应力，以消除内应力进行矫正。分段、总段及船整体无法进行机械矫正。6.2平台定义：平台一般是由水泥基础和型钢、钢板等组成的具有一定水平度的工作台，分为固定式和传送带式两大类。固定式平台又分为：钢板平台、型钢平台、水泥平台、钢板蜂窝平台。传送带式平台又分为：链式传送带平台、滚柱式传送带平台、台车式平台、圆盘式传送带平台。固定式平台主要用于装焊船体部件、组件、平面分段和带有平面的立体分段，也可作为设置胎架的基础。6650t散货船的船舯分段主要用到的就是固定式平台。6.3胎架胎架定义：胎架是制造船体构件，特别是制造船体曲面分段和曲面立体分段的形状胎模和工作台。 胎架的作用：是支撑分段、保证分段曲面形状和控制其装焊变形，它应具有足够的结构钢性和强度。胎架结构的组成：通常由坚固的基础、胎架模板（简称模板）、拉马角钢、纵向牵条组成。胎架种类包括专用胎架和通用胎架。其中专用胎架包括单板式胎架、桁架式胎架、框架式胎架和固定支柱式胎架；通用胎架包括框架式活络胎板胎架和套管支柱式胎架。现在常用的是套管支柱式胎架。6.4装配工具6.4.1度量、画线工具主要有平尺、木折尺、钢皮卷尺、角尺、卡钳、圆规、粉线、各种画笔等。6.4.2测量工具主要有线锤、水平尺、水平软管、水准仪、激光经纬仪等。6.4.3装配工夹具主要有榔头、撬棒、杠杆夹具、螺旋式夹具、拉撑螺丝和花兰螺丝、千斤顶、风动角向砂轮。6.5分段装配流程6.5.1103分段装配流程分段制造工位平台面划胎架位置线→立胎架→胎架划线切割→内底板拼板后上胎定位→二次划线（如需要）→内底纵骨→中纵桁组件→肋板组件→L4旁纵桁组件→肋板组件→L8旁纵桁组件→肋板组件→L12旁纵桁组件→肋板组件→外底纵骨→分段水平度测绘→内外底纵骨补板→拼板后的外底板平板部分→带线形的舭部外板→舭龙骨→分段测量测绘→装配试验→安装吊鼻→焊接（外底结构仅加固焊）→分段翻身→外底结构焊接→清理、缺陷找补→分段焊后测量→分段建造最终交验。 6.5.2203分段装配流程分段制造工位平台面划胎架位置线→立胎架→胎架划线切割→舷侧外板拼板后上胎定位→舷侧肋骨→舷侧强肋骨→各位置舷侧纵桁→平台→总壁→主甲板→焊接双壳舷侧内部结构→分段测量测绘→装配试验→安装吊鼻→焊接（外底结构仅加固焊）→分段翻身、合拢→安装与内底结构→清理、缺陷找补→分段焊后测量→分段建造最终交验。[7]5.6组立定义：船体部件是指两个或两个以上的船体零件装焊成的船体结构组合件，如各种焊接T型梁、肋骨框架、艏、艉柱、舵、带缆桩等。目前，船体部件装焊及组合件也称为小组立。 图5-1部分组立上图是所做分段的部分组立三维立体模型。在实际造船过程中为了便于人员理解图纸、管路电装船体等各部门的配合、缩短船舶建造周期节约成本等，往往在建造过程中也会利用计算机建造三维立体模型。[8]6.7分段船体分段装配又称中合拢，它是由零、部件组装成的船体局部结构，此过程是造船的重要环节。我们所做的是船体的底部立体分段和舷侧分段。 图5-2103分段的部分组立 零件装配 ｀ 分段装配就是把所有的大组立装配完成的小分段合拢。　上面我所列举的是２０３部分组立的装配，而其他的组立跟上面图例装配顺序大致相同。第7章建造精度原则1.从设计、放样开始，零件加工应为无余量、少余量。2.以加放补偿量逐步取代各组立阶段零部件的余量。3.线形复杂涉及冷热加工的零件，加工时必须加放余量。加工结束后按要求进行二次划线、切割工作。4.施工单位需对精度造船中的余量、补偿量实施结果、板材收缩值等及时向精度管理小组反馈。　　　　　　　结论这次毕业设计是对我三年来所学知识的一次综合性的检阅。通过本次毕业设计我深深地体会到，作为一名技术人员所应具备的素质，学到了很多以前没有学到的东西，让我对所学到的船舶知识有了进一步的认识和了解。在设计与制作的过程中提高了我们的实际操作能力和解决问题的能力，加深了对专业的知识的理解，培养了认真严谨、专研探索、创新协作的工作作风。所以为提高船体结构制造和装配精度，方便施工，分段结构安装时应有水线或对合线控制其装配精度。对于较长的结构件在切割、组合焊接后的变形应调直，平直构件以平直边为基准，有曲度的构件应按平线校平。加强质量控制和巡检，在建造过程中，各类人员必须认真贯彻“质量第一”的方针，质管员，相关管理人员、设计人员及工艺员必须经常深入生产现场，及时反馈、处理现场生产的质量问题。还有就是这次设计制作运用的最多的软件是AutoCAD，通过这次毕业设计对AutoCAD的运用更加熟练。如调查研究、查阅文献和收集资料并进行分析的能力；制定设计或实验方案的能力；设计、计算和绘图能力；总结提高撰写论文的能力等都得到提高。　　　　　致辞本论文是在威海船舶职业学院乔帅余秀丽教授悉心指导和帮助下完成的。老师是一个踏实能干、知识渊博的老师，他不挑剔学生，无论是成绩好的还是成绩不好的学生，他都不会弃之不管，他都会耐心的指导，在论文的选题、理论研究、问题分析以及论文写作的整个过程中，处处渗透着老师的心血。在跟随老师进行毕业设计的过程中，他渊博的学识，严谨的治学态度时刻激励和影响着我，使我在短期内不仅学识水平有了较大提高，而且更重要的是从 老师那里学到了从事研究工作的方法和态度，这必将使作者受益终生。在论文完成之际，特向张老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。同时，我也要感谢大学所有教师，你们辛苦了，谢谢你们。参考文献：[1]金仲达．船舶概论．哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2010．[2]刘玉君，李艳君，李瑞．现代造船技术．大连：大连理工大学出版社，2012．[3]王沈霞．船舶生产设计．北京：人民交通出版社，2013．[4]彭公武．船体结构与制图．哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2007．[5]魏莉洁，何志标．船舶建造工艺．哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2010．[6]曾平．船舶材料与焊接．哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2006[7]龙进军．船舶检验．哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2006．[8]陈铁铭．船舶管路及设计．北京：人民交通出版社，2013．'