0106船体分装配造工艺-博泰典藏网
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0106船体分装配造工艺
导读：船体通用工艺-------船体分段装配建造工艺，机座安装以后装配旁内龙骨和肋骨框架，其余各舱底部结构的装配基本与正造双层底分段相同，按图纸位置装配，装配甲板纵桁和舱口纵桁后盖甲板，肋骨架上下定位后随之装配舷侧纵桁（同时要校直肋骨），板路线装配外板，最后装配护舷材，中分段装配技术要求：分段长度L分段宽度B分段深度D，8、上层建筑分段的装配：，尾楼的装配需待主船体焊接结束，然后根据分间位置吊装内部船体通用工艺-------船体分段装配建造工艺 寸，减去图纸注明这两部离轴线高度尺寸即为余量，然后把机座吊离分段翻身，割除余量，并刨出坡口，再吊到分段摆准位置，检查与轴线间尺寸与船底板缝间隙是否符合施工要求，如果有不符再作修正，报验、验收合格后正式搭焊定位。
双机型船：先把两机座中间肋板和中内龙骨装好，然后把两机座吊到分段中，分别初步摆正位置，根据两轴线各自离开中线尺寸和单机拉轴线作法一样，拉出轴线，同时校对两轴线平行，前后端各距船中线尺寸一样，拉出轴心线、机座安装方法、步骤与单机座相同，机座安装以后装配旁内龙骨和肋骨框架。
其余各舱底部结构的装配基本与正造双层底分段相同，所不同一是肋骨框架，一是内底肋板。各道纵横舱壁，强肋骨框架吊装时应吊直两向垂线并用角铁撑牢固定，至于普通肋骨架允许按肋距均排。在中分段如有其它结构件（如油舱等），按图纸位置装配。
装配甲板纵桁和舱口纵桁后盖甲板，对准前后中线（需吊线锤与船底与胎架地面中线垂直），与内部结构搭焊定位，再由中间向两舷搭焊定位（肋骨线型如有进出，或肋距误差同时修正）。
肋骨架上下定位后随之装配舷侧纵桁（同时要校直肋骨），然后按照肋骨架上的板路线装配外板，同时把肋骨架上的设计水线引到外板外表面前作好标记，最后装配护舷材。
分段制作完成报验，其余脱胎等扫尾工作同前述。
中分段装配技术要求：
允许误差±0.05%L 允许误差±0.05% B
允许误差±0.10% D
≤3mm 甲板与船底中心线偏差 横隔舱壁和强肋骨框架垂直度偏差h
横隔舱叫主线偏差
≤2mm ±2mm ±3mm 肋位偏差
底部与傍板
底部与甲板 分段四角水平(按设计水线量)
机座中心线与船体中心线偏差
机座面板高度偏差
＋3mm -- 13 -- 船体通用工艺-------船体分段装配建造工艺
－5mm 机座前后位置偏差 机座四角水平
8、上层建筑分段的装配：
上层建筑包括首、尾楼，起居甲板室、驾驶室等，除首、尾楼外大部分是薄板结构，主要由围壁、扶强材和顶甲板等组成。这些分段通常建造方法采用翻身建造。但一些小型船舶的艏、艉楼结构也采用散装安装法。
尾楼的前后封板和内围壁板（后封板如果船尾线型是圆孤型则不能预制），根据样台草图和图纸要求，可以在平台上预先拼制好（包括装好扶强材），并用较大角铁把上下板口马平，其下口均应放余量30mm，外围壁板，即船体外板，因船体线型尾部逐渐缩小，不是直线如果外围壁板是预先制作好的，则需根据样台的肋距伸长样樟划肋位线，以免扶强材与主船体骨架错边，如果外围壁板散装，则不必考虑肋距，就是根据主船体的骨架位置安装尾楼骨架（横梁与肋骨预先在平台组装好）。
尾楼的装配需待主船体焊接结束，甲板经火工校平后，打扫清洁，先校划主甲板的中心线再根据图纸要求划出内部结构位置线（即内部分间位置线）及前封壁板线，然后根据分间位置吊装内部纵横围壁板及前后封板装配时，要按实船位置线割除余量，再吊直垂线搭焊定位并用角铁撑牢固定。
对准肋位号吊装外围壁板，其操作方法与装内围壁板相同，如果外围壁板散装，则应先吊装国骨架，待顶甲板安装后，才能装配外围板。
修正顶口线和顺后，安装横梁和甲板纵桁每道用肘板把内外围壁板连接起来，然后盖顶甲板，先校对中心线再逐道肋位由中间向两舷搭焊固定，搭焊时不得用过重的压头压甲板，以免把横梁的梁拱压直，如果甲板分前后两大块对接的，则其对接处应用角铁马平。
如果外围壁板散装，则先装好顶甲板，然后逐块装配外板，在装配中肋骨（扶强材）和横围壁板的横头端口与外板的角接要装直，不得随其弯势就搭焊装配。 9、 起居甲板室、驾驶室分段装配：
分段较小的现在采用反装法工艺，其工艺程序，现就正造工艺概述如下：
内外纵横围壁板拼制→装内部纵横围壁板→装外围壁板→装横梁→盖顶甲板→装檐板等→焊接和装焊吊攀→吊管胎架
±3mm -- 14 -- 船体通用工艺-------船体分段装配建造工艺
围壁预制：根据样台草图把各块内外纵横围壁板拼制好，并装好扶强材，其上下应较大的长角铁“马”平，围壁中各种窗孔暂不割出，以免产生变形。
正造胎架：根据分段所处位置，把下层甲板的梁拱的昂势，搭一个假甲板（包括分间位置），并在胎架上划出该分段的理论线，做出标记。
分段装配：按分间位置先吊装内部纵横围壁板，后装外围壁板，各种围壁板的装配，其下口余量均不得割掉，就是按围壁板都加高30mm装配。
修正顶口线和顺后，装横梁和甲板纵桁及檐口肘板等，并按图纸规定装好各种肘板，把横梁与纵横围壁板及甲板纵桁材联接起来，然后对准中心线盖主甲板，搭焊时应注意不得用过重的压头压甲板，以免把横梁压直，最后装配檐口板等附属构件和割出窗孔及划出分段中心线、肋位检验线等工作，分段装配完成报验，然后脱胎吊离胎架。
上层建筑分段在装配过程中应注意以下几点：
9.1上层建筑的钢板较薄，其焊接工作不能采用装一部分构件焊一部分的办法，而应待全部拼装工作基本结束时进行焊接。
9.2由于上层建筑焊后变形大，故凡门槛板下端的一块板，均暂不拖焊或不装，到船上安装后再装焊。
9.3横向与纵向外围壁，用圆孤过渡连接板缝，为了保证外围壁的外形光顺并便于安装，占该道围壁高度三分之一的接缝的余量，暂时不割待在船上装配时再切割。
9.4纵横围壁在安装过程中须保证其垂直度与水平度。
翻身建造工艺：
上层建筑翻身建造是以甲板为基准面，其装配方法与甲板分段相似，但是各道围壁板相连接的接角接缝，应留1/3暂不焊待到安装合拢时焊，这样使在合拢时，万一与舱口线不符合时可以修正。
上层建筑分段制作技术要求：
分段长度偏差
分段宽度偏差
不大于±5mm 不大于±4mm ≤2mm
顶甲板与胎架的中心线偏差
围壁板和顶甲板在加工和装配应用木锤敲击，无明显的锤痕和凹凸变形。
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论文：50米出海救捞船生产设计既双层底分段实体设计
武汉理工大学毕业设计50 米出海救捞船船体生产设计 暨双层底分段 3D 实体设计 交通学院 船海
张春雷 袁萍1武汉理工大学毕业设计2武汉理工大学毕业设计开题报告1 目的和意义在现代造船模式下，生产设计变得越来越重要。目前国内绝大多数造船企业已经应用 CAD 进行计算机辅助设计建造。 但他们较多进行的仍然是平面设计。鉴于目前二维生产设 计的诸多思想仍然指导着我们的设计，因此对二维生产设计的研究还是很有必要的。但平 面设计的诸多弊端是显而易见的。第一，平面的表达应用了许多简化表示，不够直观。对 于没有接受专业教育的来讲，不能够很快地从事船舶制造行业。第二，平面设计由于缺少 互动或者说缺少互动的平台，因而，对船舶生产设计过程中的不合理的地方不容易发觉。 从国际船舶设计制造的发展过程看三维的仿真设计越来越流行。即将船舶的每个部件都用 CAD 系统在计算机上表达出来， 并将部件装配成为一个分段。三维设计与传统的二维设计 比较，它的优点显示在以下方面: (1)三维模型对不同专业的设计者而言， 直观而易于理解。 由于船舶设计涉及多个专业， 所以设计信息的表达能可能为不同专业的设计者所理解。 (2)实时地进行干涉检查是减少设计错误的有效手段。机舱是最容易发生各种设备“打 架”的地方，在三维设计中建模型的同时进行干涉检查，便可避免“打架”情况的出现。 而传统的二维方法由于空间表现能力的缺乏，所以不能将多专业的设计信息集中表达，尽 管在施工现场做综合放样，也无法完全避免干涉现象的存在。 (3)数据流动一致。所有设计土作均在同一三维模型上进行，随着设计阶段的深人，二: 维模型不断细化，所有的设计、建造信息都加在同一三维模型上，所以数据流动始终保持 一致。数据流动的一致就保证了几何图形与数据信息的高度精确。从三维模型绘制的零件 图可以直接施工， 计算的重量重心准确可靠。 而二维设计的图形信息往往存在大量的误差， 数据的不一致难以避免，绘出的图纸不能用于施工的现象常常发生。 (4)共用数据库管理模型的信息。三维模型的所有信息用工程数据库管理，高效地处理 各种数据。而二维设计由于几何信息和所设计的实体没有联系，所有信息都要人工统计。 所以说三维设计很好的解决了二维设计存在的问题。从而为协同设计提供了广泛的平 台，便于在设计中发现问题并进行修改。因而大大提高了生产效率，缩短了造船周期。可 以说，三维实体设计必将成为国内造船业的发展方向。2 基本内容和技术线路2.1 基本内容： 1）识读船舶设计图纸，了解船舶的主要构件； 2）设计该船的船体建造及分段划分方案； 3）基于 CAXA 做出双层底分段（#33+200--#46+200）的三维结构图； 4）在 CAXA 上进行船舶双层底分段的虚拟装配过程，对该过程进行分析。 2.2 技术线路： 1）学习 CAXA 软件，熟悉 CAXA 的使用，搜集并整理船舶虚拟装配的相关资料； 2）对船体进行重量计算，结合承造厂的条件划分船舶分段； 3）在 CAXA 上做出双层底分段（#33+200--#46+200）的三维实体结构图； 4）设计该分段装配过程动态模拟方案。3武汉理工大学毕业设计3 进度安排1）- 毕业设计调查，收集资料，读图； 2）- 船体建造方案及分段划分方案完成分段划分图，并进行船台安装 工时计算，船台吊装顺序图及工艺进度表； 3）- 完成双层底分段（#33+200--#46+200）工作图表设绘及 3D 实体设计； 4）- 双层底分段（#33+200--#46+200）实体装配方案设计； 5）- 完成毕业设计报告书及相关文件。4 指导老师审查意见该选题立意新颖， 具有创新意识。 首次将 3D 实体设计用于船体生产 设计的毕业设计中， 其内容和技术线路设计合理，进度安排得当，具有 良好的可操作性，同意开题。指导老师签名：袁萍 2006 年 3 月 8 日4武汉理工大学毕业设计目1 绪论录§1.1 本次设计的目的和意义 ???????????????????? ????????????????????7 §1.2 国内外研究简介 ?????????????????????? ??????????????????????7 §1.3 软件平台 CAXA 简介绍 ???????????????????8 ??????????????????2设计产品特点及承造厂条件概述§2.1 产品特征 ?????????????????????????9 ???????????????????????? §2.2 承造厂条件 ????????????????????????9 ??????????????????????? §2.3 承造厂条件分析 ????????????????????? ?????????????????????103船体建造方案及分段划分§3.1 船体建造方案 §3.2 船体分段划分 ?????????????????????? ??????????????????????11 ?????????????????????? ??????????????????????154船台装焊工艺§4.1 船台安装顺序设计 ????????????????????? ?????????????????????19 §4.2 船台安装工时及工艺进度表 ?????????????????20 ???????????????? §4.3 余量布置划线及切割 ????????????????????21 ??????????????????? §4.4 船台环形大接缝焊接工艺 ??????????????????21 ????????????????? §4.5 密性试验 ?????????????????????????22 ????????????????????????5基于 CAXA 双层底分段建造的实体设计§5.1#33+200-#46+200 双层底分段的实体设计???????????????23 ?????????????? # +200 # +200 §5.2 33 - 46 双层底分段的建造方案论证????????????? ?????????????25 §5.3 基于 CAXA 的装配过程及干涉检查??????????????? ???????????????28 §5.4 由三维实体生成二维图形???????????????????29 ?????????????????? # +200 # +200 §5.5 33 - 46 双层底分段装配过程模拟?????????????? ??????????????296总结与展望§6.1 全文总结 ?????????????????????????31 ???????????????????????? §6.2 进一步工作展望 ??????????????????????31 ?????????????????????7 8 9致谢 参考文献 附件5武汉理工大学毕业设计摘要本文系统地介绍了 50 米出海救捞船主船体生产设计的设计过程。这个过程包括：船 体建造方案的选择及论证；船体分段划分；船台总装中的吊装、定位、安装工时的计算、 船台建造工艺进度安排问题及各分段建造方法。并在此基础上进行了双层底分段建造方案 的实体生产设计，包括 3D 零件图形库建模；双层底分段 3D 建模；双层底分段装配流程设 计及装配过程干涉检查；双层底分段装配过程动态模拟等内容。 关键词：船体 生产设计 实体设计AbstractThis arcticle states the entire process of 50-meters long salvage vessel production design systematically.This work includes the choice of shthe dethe hoisting ,the locating ,the estimating of assembly man-hour on slip way as well as arragment of work proceeding and the construction of the block. Then a solid design ofdouble bottom block is done .This includes establishing a partsbase and a solid modle of double bottom block,designing assembly flows of double bottom block, examining thecompatibility.Finally,an amination simulates the whole process of the assembly of double bottom block. Key words: ship hull ,production design ,solid design6武汉理工大学毕业设计1绪论1.1 本课题研究的目的和意义我国早在十五期间就提出要在 2015 年左右要争取造船总量达世界第一， 而扩大造船总 量的关键就在于“转换造船模式，深化生产设计” 。所谓生产设计的概念是在日本首先建 立的，是追求建立高效的船舶建造和管理方法的产物。它针对造船施工的各种技术问题进 行分析和研究，对制造方法和有关技术措施作出决策，并用图，表和技术文件表达出来， 作为编制生产计划和知道现场施工的依据。众所周知，在传统造船模式中是通过船舶设计 来解决&造怎样的船&的问题， &怎样造船&则由工艺部门通过工艺设计加以解决。 而生产设计 打破了&造怎样的船&和&怎样造船&相分离的传统做法，促进了&两个一体化&的实现。造船生 产活动的实践表明在船舶设计中增加以造船施工为对象的生产设计，虽然增加了一些设计 工作量，但由于它可以科学地指导施工供生产工艺和管理合理化，最终提高效率和降低成 本而获得更高的效益，生产设计现在已经成为现代造船的核心内容。 鉴于目前国内绝大多数船厂仍然采用传统的二维平面的表达方式表达船体生产设计 图表及相关文件。本文对传统的二维生产设计做了较为详尽的介绍。它包括：船体建造方 案的选择，船体分段划分；船台总装及分段的建造方法。我们试图通过这一过程掌握了解 生产设计的思想原理及操作方法，为进一步的研究工作打下基础。 然而，船体生产设计二维的表达方法的弊端是显尔易见的，主要表现为： 1）平面表达应用了许多简化表示，不够直观。对于没有接受专业教育的来讲，不能够很 快地适应和理解。 2）由于采用二维三向视图表达船体或构件的三维形状，传统生产设计缺少直观互动或者 说缺少直观互动的平台，因而，对船生产设计过程中的不合理的地方不容易发觉。 3）传统生产设计的三向视图之间的图形信息往往存在隐匿的误差，数据的不一致不易避 免，因此而导致返工的现象常常发生，大大影响了生产效率。 三维的实体则不同，它直观容易理解；并且能够实时地进行干涉检查，从而可以有效地减 少错误。对三维设计来讲所有设计工作均在同一三维模型上进行，随着设计阶段的深人， 模型不断细化，所有的设计、建造信息都加在同一三维模型上，这样数据流动始终保持一 致，数据流动的一致就保证了几何图形与数据信息的高度精确。从三维模型绘制的零件图 可以直接施工，因而可以提高生产效率。而且其计算的零件消耗可以作为工厂成本管理的 依据。可以说三维实体设计必将成为未来船舶设计的主流。1.2 国内外研究简介国内外研究人员倾注了大量的心血进行三维设计平台的构建及三维设计制造技术研 究。国外船舶设计及建造计算机辅助系统中比较著名的如瑞典 TRIBON 系统，西班牙 FORAN 系统,荷兰的 Mastership 以及美国的 CV,CATLA 等都开发了三维设计系统。国内的 东欣，申博软件等均致力于这方面的研究。在三维设计软件的应用方面，国内周延红等人 也概括地论述了三维设计软件在中小型软件的应用前景。 中国船舶重工集团第 701 所谢群， 李焱也对船舶结构的三维设计研究做了一定深度的探讨。由北京航空航天大学开发的 CAXASOLID 在机械三维设计方面得到了广泛的应用， 本文首次尝试基于 CAXASOLID 软 件平台进行船体实体生产设计。制作了双层底分段的实体模型，并对结构构件建立了零件 数据库，对装配过程进行了干涉检查，最后模拟了不同方法下双层底建造的过程，不仅可 以作为船舶建造工艺类课程课堂教学辅助课件使用， 也可作为 CAXASOLID 软件在造船生 产设计应用后续研究的参考。7武汉理工大学毕业设计1.3 软件平台 CAXA 简介CAXA 实体设计将实体设计带入了一个实用并且高效率的境界， 它的操作环境采用了创 新的拖放式操作（drag&drop） ，配合直观的显示，使得三维设计变得十分简单。 主要特点与功能 （1）基于鼠标的拖放式操作 使用者能够来回有鼠标拖放标准件和自定义的设计元素，这些设计元素包括三维特 征、零件、装配件、自定义工具、轮廓、颜色、纹理、动画等等。用户可将各种智能图素、 标准件、供货商提供的标准模型、表面光洁度、动画等自定义为设计元素。 （2）智能捕捉与驱动手柄 智能捕捉是一个动态的三维约束算法工具，它为图形方式下的特征和图素拖动提供精 确定位和对齐功能。操作者只需同时按下 Shift 键就可实现捕捉棱边、面、顶点、孔和 中心点等。屏幕上的可见驱动手柄可实现对特征尺寸、轮廓形状和独立表面位置的动态、 直观操作，并可以动态修改尺寸或通过鼠标右键输入尺寸的精确值。 （3）独特的三维球工具 为各种对象的平移、旋转或各种复杂三维变换提供了精确定位方法。结合几何智能捕 捉工具可实现对复杂零件的装配与修改。 （4）零件与装配设计 基于智能图素和不依赖于过程树的技术构成了设计的基础。特征除可以直接被拖放 外，还提供了&拉伸&、&旋转&、&放样&、&导动&、&抽壳&、&过渡&、&拔模&、&加盖&等功 能。基于表面的修改功能可以对局部特征或表面进行&移动&、&匹配&、&拔模&、&变半径& 等操作。装配可不依赖于约束条件、参数化特征和装配树。通过鼠标拖放参数驱动的标准 件工具可快速生成紧固件、轴承、齿轮、螺旋线等。 （5） 曲面设计 曲面的生成方式有直纹面、旋转面、导动面、放样面、边界面、网格面等。通过这些 曲面造型手段，用户可以设计各种零件表面，并且可直接将曲面转成实体。 （6）钣金设计 包括对毛坯、折弯、凸缘、缝、包边、倒圆角和倒角等钣金特征的直接拖放。软件可 自定义符合行业标准的参数化压形和冲裁设计智能图素。提供特别用于钣金件设计的操作 手柄，对弯曲尺寸、角度、位置、半径和展开进行控制；还提供用于从工具库选择变形和 冲裁工具的手柄。可自动实现三维实体和二维展开图的功能。 （7）渲染与动画 自动处理从相片真实感到线框的渲染风格，可利用任何显卡实现真实感和交互性能的 最优化。设计环境下集成的真实纹理、贴图和表面凸痕效果可用于体现诸如螺纹和隔栅等 设计细节。可生成具有相片真实感的图象和生成任意数量的平行光、点光源或聚光光源； 其特殊效果包括雾化效果和胶体效果。智能动画提供了复杂的关键帧动画功能，包括三维 动画轨迹编辑和渲染效果图以 GIF 和 AVI 文件的形式输出。8武汉理工大学毕业设计2设计产品特点及承造厂条件概述2.1 产品特征2.1.1 产品主尺度 57.00 米 49.60 米 12.00 米 3.50 米 2.20 米总长（包括扒杆） 设 计 水 线 长 型 型 宽 深设计满载吃水 2.1.2 主船体结构特征本船为横骨架式焊接结构，首、尾部分则为混合骨架结构形式；肋骨间距：#0--#10 及 # 76--#86 为 500mm，其余为 600mm；梁拱高度 240mm；首舷弧 300mm，尾舷弧为 0；全船设 水密舱壁 5 道，分别在#5、#11、#43、#63 和#80 肋位；边舱纵舱壁两道；#5--#80 为双层底， 机舱区内底高 700mm，其余 800mm。本船为单甲板、双层底、双边舱、非自航钢质驳，实 行批量建造，年产量为 4 艘。2.2承造厂生产条件产品承造厂新河船厂为中型船舶修造厂，以建造工程船舶为主。工程技术人员和工人 的技术水平比较高，设备条件较好，采用新工艺、新技术没有障碍。 船体车间分为三跨，每跨跨距 21 米（有效宽度 18 米） 。车间前后分为高、低两个区， 前段加工区长 30 米，有效高度 12 米；后段装配区长 50 米，有效高度 17 米。各跨内均有 行车（见车间布置示意图） 。加工区与装配区之间，行车有 5 米长的交叉段。装配区端部， 各跨均有大门，门宽 16 米，高 12 米。具体布置见图 2-1 船体车间布置图。 船台区为水平轨道式船台，由横移区到下水区有变坡度轨道。船台区共有 12 个船位， 配有承重 60 吨/台的移船小车。本产品在 6 号船台建造。6 号船台左侧有 1 台 25 吨高架吊 车供该产品使用，另一侧船台有 1 台 25 吨吊车，可在本产品船台安装过程中作短时间配 合使用；船舶下水采用机械化纵向倾斜滑道下水。具体布置见图 2-2 船台布置图。 建造本产品所需的型材、 板材， 在材质、 数量、 规格上均齐备。 钢板规格为 mm。 25 吨高架吊车的吊幅与起重能力关系如下表。 吊 幅 半 径 （米） 额定起重能力（吨） 9 25 14 25 20 20 23 18 24.5 17 32 13.29武汉理工大学毕业设计50t右跨10t10t3t21 m30t 中跨5t10t 3t 21 m15t左跨5t5t21 m5m 高 12m 高 17m 长 30m （加工区） 长 50m（装配区） 图 2-1 船体车间布置图25t 55 m左5.5m 5.5m 10m 14.25 移 船 架 10.756 号船台12m 2m25t右5.5m7 号船台水 域图 2-2 船台布置图← 下水2.3 承造厂生产条件分析通过对承造厂上述生产条件分析，得出本产品生产设计的注意点：10武汉理工大学毕业设计 （1）内场施工条件：本船厂内场的最大跨距的有效宽度为 18 米，因此分段最大宽度不 得大于 18 米。装配区有效高度最大为 17 米。若考虑在内场翻身则平台或胎架的高度加分 段翻身方向的高度要小于 17 米。 （2）内场的起重能力：内场的最大起重能力在车间右跨为 50t。 （3）船台起重能力：船台有两高架吊，其中之一只做短暂的配合使用，两高架吊在 9 米 的吊幅内的起吊能力为 50t。此时吊高为 32 米。 （4）船台类型：水平轨道式船台。本船在 6 号船台建造。 （5）船台运输设备：船台小车，运输能力为 60t/台。 （6）钢板规格：mm；mm。 （7）工程技术人员和工人的技术水平比较高，设备条件较好，采用新工艺、新技术没有 障碍。3船体建造方案及分段划分3.1 船体建造方案船体建造方案就是根据船舶产品的特点和制造要求，结合船厂生产制造条件制定的建 造产品的基本方案。它包括船体建造阶段的具体划分，分（总）段的制造方法，部件和组 合件的制作方式，船舶在船台上的建造方法和船舶舾装的阶段及内容的划分以及应采取的 各项技术措施等。3.1.1影响本船建造方案的主要考虑因素（1）基于船厂生产能力的考虑 本船承接厂船体车间在装配高跨区的最大起重能力达 50t ，装配区末端的车间大门 为宽 16 米，高 12 米，船台起重能力只要在九米的范围内可达 50t 。 （2）基于船厂总布置和生产场地的考虑 从船台角度考虑，为缩短船台周期和码头舾装周期，总段建造法是可以考虑的；本船 一次建造四艘，从缩短制造周期和提高船台利用率考虑可以采用串联建造模式。从施工条 件施工质量和劳动生产率的角度看，内场的作业条件是比较好的，因此，分（总）段内场 建造是比较好的。从厂区布置来看，本厂为水平船台，可以用移船小车做总段移运工具， 从这个角度讲可以选用总段建造法。水平船台也为组织串联造船提供了方便。 （3）基于船厂劳动力负荷及劳动组织形式的考虑 近期造船市场火暴，乘造厂承接的船只也比较多，因此，劳动力的安排也是需要重点 考虑的因素。劳动力组织形式鉴于产品批量生产，可以按照生产工序组织工段，实行定位 作业，从而提高劳动生产率。 （4）基于船舶类型尺度和结构特点的考虑 一般来讲，当船长较大（大于 120 米）时，船体分段数量比较多，为了扩大施工面， 可以采用岛式建造法，船长较小可采用塔式或总段建造法。尾机型船舶只要条件许可，就 应该采用串联建造形式，而中机型的大型船舶，若从提前进行船台舾装的角度出发，可采 用先完成机舱及尾部的岛式建造法。本船船长较小，总长 57.60 米，且为中后机型，因此 可考虑采用总段或塔式建造法。3.1.2船台总装方式（建造法）的选取3.1.2.1 船台总装方式简介 船台总装方式有总段法，塔式法，岛式法，及串联建造形式。 （1）总段法：指将船体建成若干总段后吊网船台或者将制成的分段先在船台上合成11武汉理工大学毕业设计 总段，然后以船肿总段作为定位基准段，同时向首尾方向进行安装作业。 （2）塔式法：建造时以中间偏后的底部分段作为基准分段，先吊上船台定位固定， 然后向首尾和两舷，自下而上呈宝塔式吊装各分段，最后扩大至全船形成整个船体。 （3）岛式法：就是将船体划分成两至三个建造区（简称岛） ，每个岛选择一个基准分 段，按照塔式建造的施工方法，同时进行建造，岛与岛之间用嵌补分段连接起来。 （4）串联建造形式：指的是在船台尾端建造第一艘船舶的同时，就在船台首端建造 第二艘的尾部，待第一艘船下水后，将第二艘船的尾部移至船台尾端，继续吊装其他分段 形成整艘船体，与此同时，在船台首端建造第三艘船的尾部，依次类推。 3.1.2.2 建造法的选定 经过 3.1.1 节的分析，初步选定总段法、塔式法和串联塔式建造法三种方法。下面将 对这三种方法进行比较： （1）从船厂起重能力看，三种方法在后面所述的分段划分情况下，需要吊装船体重 量都在船厂的起重能力范围内。 （重量资料见附表一：重量计算表；附表二：分段重量明 细表） （2）从船台建造周期看，总段法的船台周期比较短，单船的船台周期为 44 天，共建 造四艘则为 156 天，塔式法的单船船台周期为 55 天，四艘共需 220 天，串联塔式建造法 四艘共需约 170 天。 （3）从预舾装及密性试验的角度看，总段法可提前进行预舾装及密性试验。 （4）机械化与自动化角度看，塔式及串联塔式建造法的工作面铺的比较开，平面分 段或曲面分段比较多，自动化机械化的条件好。 （5）从施工面来看，塔式及串联塔式建造法的作业面铺开比较广。 （6）从焊接变形角度考虑，总段的刚度大，焊接变形比较小，塔式的首尾上翘比较 大。 为了更直观地表达用基数评价法进行比较：重要性 项目 基数 （1） 可行性 起重能力 船台配合 设备场地配合 生产均衡性 机械化自动化 材料消耗 总周期 先进性 船台周期 焊接变形 装焊简易度 施工面范围 提前预舾装 ∑ 备注 5 4 4 4 6 6 6 4 5 4 4 4 评级基数 总段 法 （2） 2 2 1 1 1 2 1 3 3 2 1 3 塔式 法 （3） 3 2 2 2 2 2 2 1 1 3 3 2 串联形 式 （4） 3 3 1 3 2 2 3 2 2 3 3 2 总段法 加权结果 塔式法 串联塔式 形式（1） *（2） （1） *（3） （1）* （4） 10 8 4 4 6 12 6 12 15 8 4 12 104 15 8 8 8 12 12 12 4 5 12 12 8 118 15 12 4 12 12 12 18 8 10 12 12 8 133合理性重要性基数中因为机械化自动化材料消耗和制造周期作为与造船竞争力息息相关故权重最高； 作业条件等与硬件设施相关权重次之。 评级基数中 3 分表示所对应选项最优； 分表示比较合理 2过上面的比较，本人决定采用串联塔式建造法。12武汉理工大学毕业设计3.1.3分段建造方法采用塔式法进行建造，分段上船台时的形状，制造方法各不相同，根据承造厂的条件， 若采取平面分段上船台，则施工条件比较差，且变形不易控制，因此应尽可能将分段组合 成立体分段上船台，这样既增加了分段的结构刚性，以便控制焊接变形，同时还可以提前 进行分段预舾装，有利于缩短制造周期。 （1）底部分段的制造方法 本船线型较为简单，底分段的外板为平面，因此不需要胎架，且鉴于正造法的施工条 件比较好，装配效率比较高。利于控制焊接变形等优点，因此底部分段在内场正造。 建造流程图如图： 平台准备 吊装装焊好外底板 划纵横构架安装线123装内底板矫正变形构架安装与焊接654划分段检验线翻身焊接内底板及外底板封底焊789矫正变形及完工检验10双层底分段与舷侧的纵向采用阶梯型接头，与双层 底分段的横向接头用平断面接头，接头形式如左图 所示。（2）舷侧分段的制造 舷侧分段决定采用以纵舱壁板为装配基面侧造。这样可以省去胎架的制作，有利于减 少材料的消耗，缩短建造工时。由于舷侧分段尺度较大，为防止和减少吊运的变形，还需13武汉理工大学毕业设计 要增加分段的临时支撑。平台准备 吊装已拼焊好的纵舱壁 构架划线123装焊甲板与舷侧外板矫正变形肋骨框架安装与焊接654矫正变形划分段检验线吊离平台789舷侧分段的横向接头采用平断面，纵向采用 阶梯型接头。接头形式如左图所示。（3）甲板分段，舱壁分段 甲板有梁拱，甲板分段需要在胎架上反造。舱壁分段则以舱壁板为装配基面建造。胎架准备 甲板铺板 划纵横构件安装线 装焊纵横构件1234测量及离胎割除胎架划分段检验线等矫正变形8765甲板分段的横向采用平断面形式， 纵向采用 阶梯型形式。接头如图所示。14武汉理工大学毕业设计（4）首尾总段的建造 首尾总段容易形成肋骨框架，适合以甲板为基面进行倒装，首尾总段的装配顺序为零 件―立体分段―总段―船台。胎架准备 甲板铺板 构架划线 装肋骨框架及其他纵横结构1234装焊舷侧纵桁焊以上构件间焊缝及与甲板间的焊缝装舷边外板765装焊艏柱等装焊外板矫正变形划分段检验线等891011测量，离胎，翻身12艏艉总段的接头采用平断面接头型式。3.2 船体分段划分船体分段划分是否合理，直接影响产品质量，生产质量，生产效率，发挥船厂的设备 潜力和改进劳动条件技术等技术经济指标。3.2.1划分分段时考虑的几个主要因素（1）基于分段重量和尺寸的考虑 分段的重量和尺寸越大，分段的数量就越少，则可减少船台装焊的工作量，提高工效 和改善劳动条件。但是，受到船厂起重能力及分（总）段的工作能力限制。分（总）段不 是越大越好，要具体加以对待。本船承造厂的内场最大起重能力为オ 50t，通过对全船重 量的计算，在八米长的范围内的重量是小于 50t 的，因为本船承接厂板材规格恰为 8 米， 所以本船的分段划分在一块板长内。 （2）基于生产负荷均衡性的考虑 将底部分段划分过大，势必会使分段制造周期增加，船台吊装工作量减少，因此可能 产生分段制造周期不能适应船台吊装进度的矛盾。因此，要务必注意协调。 （3）基于船体结构强度的考虑 船舶结构强度是船舶安全营运的保证，本船在进行分段划分时考虑了将大接缝避开容15武汉理工大学毕业设计 易产生应力集中的区域，如舱口角隅处，机座纵桁的末端，上层建筑端部等应力集中的区 域。 （4）基于施工工艺性的考虑 本船的线型比较简单，应充分利用船厂条件进行机械化和自动化作业；分段的横向大 接缝位置都在肋距 1/3 左右，这样便于控制大接缝线型，又可以使接头的弯距较小。同时 分段横向大接缝都布置在同一剖面内这样装配定位较为简单，易于保证装配质量。3.2.2分段划分方案的选择通过对上面所述的几个主要因素的考虑，本人认为下面的两种方案可供考虑： 方案一：将船体横向大接缝划分在#0--#10+200 ， #20+200 ，#33+200 ， #46+200 ， #59+200 ， # 72+200 。将船体分段划分纵缝划在距离船中 4.1 处；首尾不作纵向划分，采取总段形式。 分段概况如下：序号 1 2 3 4 5 分段组成 尾总段 甲板分段 舷侧分段 (左) 舷侧分段 (右) 双层底分 段 横舱壁分 段 甲板分段 舷侧分段 (左) 舷侧分段 (右) 双层底分 段 甲板分段 舷侧分段 (左) 舷侧分段 (右) 双层底分 段 横舱壁分 段 甲板分段 舷侧分段 (左) 舷侧分段# # # # # #起止肋位#分段 代号 A UP1 SS1P SS1S DB1 长 5.2 6 6 6 6分段尺度(m) 宽 12 8.2 1.9 1.9 8.2 3.5 3.5 0.7 高 3.74重量(千 克) 6.46 6.95 12085.3建造 场地 船台 车间 车间 车间 车间基面选 取 外底板 甲板板 纵舱壁 纵舱壁 外底板建造方 案 正造法 反造法 侧造法 侧造法 正造法0- 10+200 ##+20010 - 20+200#10+200-#20+200 10+200-#20+200 10+200-#20+200#6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1811TB1 UP2 SS2P SS2S DB2 UP3 SS3P SS3S DB3 TB2 UP4 SS4P SS4S 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.88 8.2 1.9 1.9 8.2 8.2 1.9 1.9 8.2 8 8.2 1.9 1.9 163.749.08车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间横舱壁 甲板板 纵舱壁 纵舱壁 外底板 甲板板 纵舱壁 纵舱壁 外底板 横舱壁 板 甲板板 纵舱壁 纵舱壁侧造法 反造法 侧造法 侧造法 正造法 反造法 侧造法 侧造法 正造法 侧造法 反造法 侧造法 侧造法20+200-#33+200 20+200-#33+200 20+200-#33+200 20+200-#33+200#3.5 3.5 0.73.154 3.1233+200-46+200 33+200-46+200 33+200-46+200 33+2003.5 3.5 渐变 3.56.93 9.44 7267.62-46+200#4346+200-59+200 46+200-59+200 46+200-59+2003.5 3.52.24武汉理工大学毕业设计(右) 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 双层底分 段 纵舱壁分 段 纵舱壁分 段 横舱壁分 段 横舱壁分 段 横舱壁分 段 甲板分段 舷侧分段 (左) 舷侧分段 (右) 双层底分 段 横舱壁分 段 艏总段# # # # # #46+200-59+200 46+200-59+200 46+200-59+200#DB4 LB1 LB2 TB3 TB4 TB5 UP5 SS5P SS5S DB5 TB67.8 7.8 7.88.20.8 3.6 3.64.74 .519 887.776 9.16车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 车间 船台外底板 纵舱壁 板 纵舱壁 板 横舱壁 板 横舱壁 板 横舱壁 板 甲板板 纵舱壁 纵舱壁 外底板 横舱壁 外底板正造法 侧造法 侧造法 侧造法 侧造法 侧造法 反造法 侧造法 侧造法 正造法 侧造法 正造法48 49 533.3 3.2 8 7.8 7.8 7.8 7.8 渐变 渐变 渐变 渐变 8 7.2 123.74 3.74 3.7459+200-#72+200 59+200-#72+200 59+200-#72+200 59+200-#72+200##3.5 3.5 0.8 3.5 3.743.32 5.9 49440.326372+200-86全船分段划分概况如图所示：# # # # # # 方案二： 将船体横向大接缝划在#10+200，20+200 ，31+200 ，41+200，51+200，61+200 ，72+200 ， 将纵向大接缝划在距离船中 4.1 米处，首尾不作纵向划分，采取总段形式。如图：17武汉理工大学毕业设计对上述的两方案比较： （1）对船厂而言两方案起重能力都可以满足； （2）从生产均衡性角度考虑方案二长度比较均匀，因而可能更合理一点； （3）从结构强度考虑，两种方案均避开了应力集中的区域如：上层建筑端部，机座 纵桁末端，舱口角隅等处； （4）从分段尺寸和船厂材料利用角度，方案一分段长度多接近 8 米。因此更能充分 利用材料； （5）从船台周期角度，方案二需要装焊七个横向大接缝，必然要比方案一的船台装 焊周期长；并且施工量大。 （6）纵向接缝二者相同，故不加考虑； 经过比较，本人决定采取第一种方案。3.2.3划分分段概况及接缝位置选取理由选定的第一种方案将全船划分为首尾两个总段，五个底部分段，十个舷侧分段，五个 甲板分段及七个舱壁分段（详见附图一：船体分段划分及余量图）下面将详细论述选择原 因。 (1)首尾总段的大接缝位置及接头形式 将尾总段大接头放在#10+200，如果再向尾，则由于尾尖舱狭小不利于施工，放在#6+200 或者 #7+200 则对尾总段在船台定位也是不利的。同时注意到#11 有一道横舱壁这样对于 # 10+200-#20+200 的舷侧分段在装配时就可以省去假舱壁。艏总段的接缝在考虑了施工环境及 板材利用，起重能力情况下选在#72+200。 （2）#20+200 接头选取的原因 注意到#21--#29 有一个机舱大开口，为保持舱口的完整性。从而，提高舱口精度及避 免总装时舱口围板的高空作业，本人认为接缝选在#10+200 是合适的。 （3）#46+200 接头的选取原因 注意到在#43--#45 范围内的双层底高度有变化，分段接头应避开这些区域，以免对接 麻烦，同时#43 有一道舱壁，这样无论对于甲板分段还是舷侧分段都省了假舱壁。 （4）其他横向接头的选取 其他横向接头的选取，在保证结构的强度和刚性的条件下，则考虑充分利用板材照顾 生产负荷的均衡性。 （5）底部与舷侧的接缝18武汉理工大学毕业设计 底部与舷侧的纵缝为了便于装配，决定采用阶梯形的接头，当然错开的 距离不宜过 长以 50-150mm 为妥，本人决定错开距离为 100mm。 （6）舷侧分段和甲板分段的接缝 距船中 4 米处两侧都有一道纵舱壁，它和舷侧“F”分段共同组成舷侧分段。本人认 为将甲板与舷侧的纵向接缝选在距离船舯 4.1 米处，并且采用阶梯形接头，这样便于装配 施工工艺性比较好。4船台装焊工艺4.1 船台安装顺序设计4.1.1 船台安装的准备工作4.1.1.1 船台上的准备工作 （1）绘制船台中心线 （2）绘制肋骨检验线 按照船台安装定位线图，在中心线槽钢划出肋骨检验线，并用色漆标上肋位号。 （3）绘制高度标杆上的高度线 在船台的高度标杆上划出基线、水线、甲板边线等高度线，作为激光经纬仪进行船 台辅墩分段吊装定位和检验的标准。本船总装船台为水平船台，需要在船台中部的左右 两侧各设置一个高度标杆。 4.1.1.2 船体上的准备工作 （1）划出分段的船台安装定位线 分段吊装定位线选用通过该分段的水线，船体中心线（或纵剖线）和肋骨线，并且水 线选通过大多数分段的水线，肋骨线选择中部的作为肋骨检验线。 （详细情况见附图二： 船台吊装定位线图） （2）安装吊环 布置和装焊好起重吊环 （3）准备船台装配临时支撑4.1.2船台吊装顺序为尽量减小变形及照顾船台生产均衡性缩短船台周期，决定先吊装中间底部分段 DB3 基准分段，然后向首尾和两舷自下而上依次吊装各分段。 （1）吊装基准分段； （2）吊装基准分段上的舱壁和前后的底部分段； （3）吊装基准分段的舷侧分段，向首尾方向继续吊装底部分段和舱壁分段； （4）吊装甲板分段，继续吊装底部分段，舱壁分段和舷侧分段。对已经形成环形船 体段部分，进行分段大接缝的焊接； （5）继续吊装底部分段，舱壁分段和舷侧分段和甲板分段，继续对装配完工的分段 大接缝进行焊接，并对分段大接缝已经施焊结束的舱室开展舾装作业； （6）吊装首尾分总段，继续完成分段大接缝的焊接工作和舱内舾装作业； （7）吊装及焊接上层建筑，进行舾装作业； 详细的吊装顺序参见附图二：船台吊装顺序图。需要注意的是，首先向尾吊装分段， 然后对称吊装右分段。这样有利于先完成尾总段机舱分段的装配，便于提前进行轴系安装 和主机吊装，从而缩短船台周期。19武汉理工大学毕业设计4.1.3船台定位与安装精度要求 船台安装要求（单位： mm） 标准范围 3.0 5.0 0.1%h 5.0 ±8.0 ±6.0 ±5.0 ≯0.1%h ±3.0 ±5.0 ±4.0 ±10.0 ±6.0 ±8.0 ±10.0 ±20.0 10.0 ±12.0 ±8.0 ±10.0 h 为舱壁高度 允许界限 5.0 8.0 h 为首尾端点处 的高度 说明分类项目 双层底分段与船台 中心线偏差 甲板平台横舱壁与双层底 首尾端点与船台 船孔中心线与船台 底部，平台，甲板四角水平 水平度 舱壁左右（前后）水平 舷侧分段前后水平 舱壁垂直度 定位高度 肋位 舱壁 舷侧分段 甲板与舷侧板 舷侧板与双层底船台 安装 要求4.2 船台安装工时及工艺进度表4.2.1 船台安装工时计算4.2.1.1 计算特点 （1）基于上海船厂的劳动定额编写，且上海船厂的劳动定额手册完全按照造船工艺 过程编写。 （2）强调作业的相似性，工况近似者可以套用同一类计算公式。 （3）采用基数定额计算公式进行计算，即决定影响工时的基数，后套用公式计算。 （4）劳动定额计算的时间范围： A 准备工作时间：熟悉图纸、资料；需用材料统计；材料领取及清洁；操作上前面工序的 交接；工作场地布置；工具准备，修磨等。 B 基本操作时间：按照操作规程完成本工序的全部工作内容，并在所制作的工件上按照规 定标出后续工序所需要的各种符号和材料。 C 完工检验时间：检验；工具归还；场地清理等。 D 自然需要和休息时间。 （5）不属于劳动定额计算的时间 A 气候影响 B 管理因素造成的工时损耗 C 质量不合格引起的返修工时 4.2.1.2 定额基数 L―长度（米） B―宽度（米） H―高度（米） δ--厚度（毫米） S―面积（平方米）S=L*B=L*H=H*B Z―单位小时不变常数（小时/米或小时/平方米） ，即为单位定额基时。在同类型工作 中单位工时不变。 n―变量常数，用于调节同类型工作由于规格大小引起的工时差别。 4.2.1.3 规定与修正20武汉理工大学毕业设计 （1）船台装配内容：接头矫正，位置校对，内部构件对位，余量划线及切割，板材 周边定位，临时加强等。 （2） 由于承造厂新河船厂技术水平低于上海船厂， 实际总工时定额取计算值的 1.2 倍， 这个实际值包含了工程繁简调整系数，批量影响调整系数，船型影响调整系数等因素，不 再另行计算。 （3）计算公式中的厚度可取平均板厚；L，B，H 根据实际情况定值，一般为分段的 长，宽，高。 （4）基准段仅有分段位置校对及固定工时，取计算值的 1/2。 4.2 1.4 船台安装工时计算 具体的计算表参见附表三：工时计算表。4.2.2船台工艺进度表船台工艺进度表是船厂合理计划使用船台协调生产的指导性文件，船台工艺表包括船 台各种作业的时间，时间衔接和人员安排。本船船台工艺进度情况详见附图三：船台安装 工艺进度表。4.3 余量布置划线及切割4.3.1 余量布置原则 本船余量布置原则是这样的：底部分段 DB3 作为基准分段不留余量；底部分段、舷侧 分段、甲板分段均在朝向基准分段的一端留余量，另一端不留余量；舷侧分段与底部分段 对接的纵向接头，底部分段不留余量，舷侧分段留余量；舱壁分段与底部连接的下口边缘 留余量，其余边缘不留余量。 。 4.3.2 本船余量布置 本船余量布置情况详见附图一：分段划分及余量布置图 4.3.3 余量划线与切割 （1）甲板与舷侧的纵向接头及舷侧与底部的纵向接头的余量划线切割采取这样的形 式：将一个分段的大接头覆盖在另一个分段上在被覆盖的分段上划出大接头的辅助线，当 分段定位好后，即按照辅助线划出余量线并割除余量。如图（a）所示：（2）底部分段横向接头及其它横向接头等的余量划线切割采取这样的形式：使对接 的分段离开 30 至 50mm 其划线尺寸为分段上肋骨检验线与船台上肋骨检验线的差值，如 图 b 所示。4.4 船台环形大接缝焊接工艺船台环形大接缝的焊接从工艺性的角度出发，决定采取分中逐步退焊的原则，其操作21武汉理工大学毕业设计 步骤如下图所示；1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 12222222 12 122 122 1114.5 密性试验本船的所有焊缝密性试验 X 光探伤，对机舱等重要舱室采用灌水法，这样做同时可以 进行载荷试验。 其它的舱室等考虑方便性气密法或冲水法。 对检验出的问题在经过处理后， 采用煤油法再次进行密性检验。 下面是试验的标准及操作海船密性试验标准 序号 1 2 3 4 5 6 7 试验部位 首尾尖舱 压载水舱 深油舱 双层底舱 泵舱 甲板舱壁 舱口盖等 机舱 试验方法 压缩空气 法 压缩空气 法 灌水法 压缩空气 法 冲水法 冲水法 灌水法 作用原理 以压缩空气充入舱室检查焊缝是否漏气 以压缩空气充入舱室检查焊缝是否漏气 按照规定注水于舱室，检查所在焊接缝 隙有无渗漏 以压缩空气充入舱室检查焊缝是否漏气 消防嘴喷射一定压力的水流 消防嘴喷射一定压力的水流 按照规定注水于舱室，检查所在焊接缝 隙有无渗漏 中国船检的标准 空气压力 0.03-0.05MPa 空气压力 0.03-0.05MPa 至舱顶以上 2.5 米水柱高 空气压力 0.03-0.05MPa 试验水柱高度不小于 10 米 试验水柱高度不小于 10 米 至空气管顶水柱高55.1基于 CAXA 的双层底分段实体生产设计#33+200-#46+200 双层底分段的实体设计 零件的设计5.1.15.1.1.1 图元生成 （1）外板22武汉理工大学毕业设计 以 K 列板为例，从“图素”拖入一板，编辑包围盒，在长，宽，高中分别输入 7800， 1600，14 如图：点击“确定” ，则一长宽厚分别为 ，14mm 的板就制成了 (2)普通肋板 以 DB4--#34T 为例： 方法一：从图素中拖入一实体，再单击工具条中的“拉伸特征”命令，实体的面的边 线会变为淡绿色，选择某一面（侧面即边为
的面）出现对话框， （如图）完成对话框进入二维设计截面；绘图。绘制完如图所示肋板截面后，点击完成造型。23武汉理工大学毕业设计在“新元素如何影响已有的零件”选择“增料”在“生成实体/曲面？”中选择“实体” ， 点击“下一步”在新的对话框中选择“在特征末端”和“离开选择的表面”点击“下 一步”在新的对话框中选择“到指定的距离”在距离中输入“10”点击“下一步” ，出现 新的对话框， “是否绘制栅格”选“是”点击完成。再点击“指定面”命令，调整好角度 进入二维设计界面。绘制好所挖的人孔后，单击对话框中的“完成造型” 。则肋板就制成 了。 方法二：从图素中拖入一长方体，编辑包围盒，输入长宽高分别为“10，” 点击“确定” 。生成一实体的板，再拖入孔类圆柱体到板的中心，进一步通过三维球移到 合适的位置， 编辑包围盒， 再通过 “镜像/拷贝” 生成人孔。 完成后剪切到 “双层底构件中” 。 （3）肋板加强筋 从图素中拖入一长方体，单击“拉伸特征”命令，如上面所叙述的那样完成对话框的 操作，只是第一步中的“除料”改选为“增料”到指定面的距离也改输入为“8” 。在完成 对话框之后，进入二维设计界面，绘制加强筋侧端面形状单击对话框中的“完成造型”完 成加强筋的制作。删除起初拖入的实体。制成的加强筋效果如图：(4)旁底桁 旁底桁的制作方法与肋板类似。24武汉理工大学毕业设计 （5）中底桁 中底桁的制作也可以通过“拉伸特征”命令完成。5.1.1.2 零件编码概述 本编码只是针对本船的设计，并没有放在整个厂的宏观范围内来考虑，因此只采用了 二级形式。如 DB4-#38T 表示第四底部分段 38 肋位的肋板；DB4-CL 表示第四底部分段中 纵桁材。 5.1.1.3 建立零件库 打开工具栏“设计元素” ，选择“新建” ，则建立了一设计元素库，依次将设计制作好 的图元件，剪切到设计元素库中，双击将零件由“未命名”改为“零件编码名称” 。在工 具栏“设计元素”中选择“保存” ，在出现的对话框中将新建的“设计元素”重新命名为 “双层底构件” 。则一个“双层底构件”的零件库就建立起来了。5.1.2#33+200-#46+200 双层底分段 3D 实体建模从“双层底零件”库中拖入外底板 K 列板，再拖入其它列板，其它列板通过“三维球” 进行定位操作。接着进行肋板、纵桁的定位操作。肋板、纵桁的定位步骤如下： （1）从图素中选中普通肋板，然后向设计环境拖入； （2）按 F10 键，按空格键，右击三维球球心，选择到点，然后单击普通肋板左下角点， 三维球定位到该点； （3）右攻击三维球球心，选择到点，然后单击外板纵向端面左上角点， 然后单击三 维球沿外板长度方向的定位手柄，在靠近外板一侧的定位手柄上右击，选择“移动”选项， 输入距离，定位肋板； （4）类似 1）--3）的步骤，定位其它肋板、中旁纵桁、内底板。5.25.2.1#33+200-#46+200 双层底分段的建造方案论证分段建造法简介分段的建造方法按照构件的安装顺序可以分为分离法，放射法，插入法，框架法四 种。下面分别介绍： （1）分离法：在分段装配基面的板列上先安装布置比较密的主向构件并进行焊接， 再安装交叉构件并进行焊接。 （2）放射法：在分段装配基面的板列上按照从中央向四周的放射状方向，依次交替 地安装纵横构件。 （3）插入法：在分段装配基面的板列上先安装间断的纵向构件再装插入的横向构件， 最后将连续的纵向桁材插入横向构件中再进行焊接。 （4）框架法：先将所有的纵横构件组装成箱形框架并焊接好，再与板列组装在一起 形成分段。5.2.2#33+200-#46+200 双层底分段的建造方案放射法正造，插入法正造，框架法正造，分离法正造，均以外底板作为建造基面，在25武汉理工大学毕业设计 内场于平台建造。建造工艺流程图见附图四及五：双层底建造工艺流程图5.2.3建造方案的论证方法 分离法 优点 有利于扩大自动焊，半自 动焊的范围 安装方便，分段变形小 吊装时间集中，不需吊车 随时配合 便于框架焊接采用机械 化，工作面广焊接变形小 缺点 装配与焊接分离， 装配 工作不连续 不利于实施自动化焊 接 插入安装难度大 适用范围 结构刚性大，钢板厚以纵骨架式为 主的大中型船舶的分段制造 曲率变化大，钢板稍薄的分段制造 钢板比较厚且制造场地起重设备 负荷较大中型船舶的分段制造 大型平直分段的制造对上述的四种方法进行比较：放射法插入法框架法组织框架较困难通过上面的比较#33+200--#46+200 分段装焊采用插入法。5.2.4#插入法建造的焊接工艺33+200--#46+200 双层底分段的焊接程序遵循如下的原则：（1）构件间的立角焊如图26武汉理工大学毕业设计 （2）构件与外底板的平角焊如图5.2.5翻身过程分段翻身之前应该作好如下的准备工作： (1)分段的临时加强； (2)吊环及索具御扣等的选定； (3)吊点布置及吊环装焊； (4)翻身场地选择及布置分段搁置墩木； (5)起重机起吊高度校核及起重能力校核和数量布置 该分段翻身采取空中翻身，翻身过程如图所示：主 吊 钩主 吊 钩( 1 )主 吊 钩( 2 )主 吊 钩( 3 )( 4 )27武汉理工大学毕业设计5.3 基于 CAXA 的装配过程及干涉检查5.3.1 装配过程CAXA 中装配是指将需要的零件按照“装配”条件，组合成整体的过程，装配结构关系可 以通过“设计树”中零件和装配进行重新定位来实现。CAXA 提供了三种装配方法： “三 维球装配”“无约束装配”和“约束装配” ， 。 （1）列板的拼装：从双层底构件的设计元素库中拖入 K 板，然后再拖入 A 板，激活三 维球，通过空格键调整三维球的点，调整好之后，按空格键三维球由淡白色变为浅绿色。 通过三维球的手柄进行装配。 （2）肋板的安装：从双层底构件的设计元素库中拖入肋板，点击“工具/无约束装配” 对肋板进行重新定位操作，其中可以通过三维球来调节肋板的状态。 （3）旁桁材的安装 旁桁材和肋板之间有一个贴合的约束关系， 可以通过 “工具/约束装配” 来进行桁材的装配。 下面是装配好的实体效果图：5.3.2 干涉检查CAXA 软件提供了方便的检查零件之间装配关系的功能。打开装配树或者按住 shift 键，选择所要检查的装配关系的零件，单击“工具/干涉检查”如果没有干涉，则系统提示 “没有发现干涉”如发现干涉则系统提示“如下干涉被检测到/（零件的名称）。 ” 下面是干涉检查情况：28武汉理工大学毕业设计5.4 生成二维图形CAXA 软件提供了一个平台它能够直接从三维的实体图生成二维工作图纸。其操作过 程是这样的：打开装配好的三维实体图，并打开“文件/新建/绘图”选择图幅后，点击确 定。打开“标准视图”选择所要投影的图点击“确定”系统将自动生成二维图形。再点击 “工具/剖视图”则可以根据自己的需要选择所要剖切的位置，系统将自动地生成二维的剖 视图。点击工具条上的局部放大图，选择需要局部放大的地方，即可绘制出该地方的局部 放大图。 但是，由于 CAXA 中自动生成的二维视图表达不够清楚，在此用传统的二维表达方式 表达。 分段结构图主要由主视图，剖视图和接点详图。通过主视图即舱底图表达了： (1)内底板的布置和厚度以及内底板上加强覆板和开孔的位置及尺寸 中桁材，旁桁材实肋板等构件的位置及尺寸及相互连接方式 (2)通过剖视图表示了构件的形状，结构形式，尺寸和相互连接方式的视图。 通过节点图表达了节点处的结构情况。 # 33+200--#46+200 双层底的分段结构图详见附图六：#33+200--#46+200 双层底分段结构图5.5 双层底装配过程模拟为了更形象地表达整个双层底的装配操作，我们用动画模拟了这个过程。动画的制作 需要注意的问题：起始点与结束点的问题；动画路径；动画的时间顺序。 总的制作过程是这样的，第一步将装配好的实体中零件拉开一定的距离， （如图： ）29武汉理工大学毕业设计这样将拉开的位置作为动画的起始点，单击选择零件，点击“工具条/智能动画”出现一个 对话框,根据自己的预想完成对话框。如图：点击“完成” ，完成对话框的操作。从而设置好结束点。对于动画路径问题，单击零件使 之至零件编辑状态，右击动画路径，选择“动画路径属性” ，在“动画路径属性”对话框 中选择动画路径属性页，如图： 从“类型”后下拉菜单中选择路径，在随之出现的对话框中编辑路径如图：30武汉理工大学毕业设计 设置完成后，单个零部件的动画就完成了。所有零部件完成动画设置之后，可以从菜单显 示中找到智能动画编辑器，对零件动画的开始时间和持续时间进行设置，动画的时间顺序 就确定了。整个动画制作的过程也就完成了。双层底装配的四种方法的动画演示参见所附 的资料。6总结与展望6.1 全文总结造船生产设计是一个复杂冗繁的过程，涉及的工作量极为庞大，本文只是以出海救捞 船的生产设计为例，概括地介绍了生产设计的全过程。即全船船体的重量计算；船体建造 方案的选择与论证；船体分段划分；船台总装的吊装，定位及安装工时的计算；船台建造 工艺进度安排及分段建造的方法等问题。 然后基于 CAXA 软件平台做了双层底分段的实体 设计，并对整个装配过程进行了干涉检查。最后模拟了双层底装配过程。这一过程充分利 用了所学的知识，对其中的部分问题提出了自己的见解，熟悉了 CAXA 软件，为进一步的 设计工作打下了坚实的基础。 需要说明的是 CAXA 虽然在三维设计方面得到了广泛的应用， 但是到目前为止还没有 真正用于船舶设计与制造领域。本次毕业设计只是进行了初步的尝试，离应用于生产实践 尚有很长的距离要走，本文之初衷旨在抛砖引玉，以期更多的人参与进来。6.2 进一步工作展望毫无疑问的是，三维设计必将成为未来船舶设计与制造的主流。那么加强三维设计系 统的构建意义重大。通过对 CAXA 的使用，我认为虽然在机械设计方面 CAXA 的交互性 比较强，但是在船舶设计的应用方面还有可以的地方。 （1）对船体结构通用件进行建模建库 CAXA 软件是通过编辑包围盒来改变构件的大小的，反观船舶通用件有这样的特点：只要 知道其中的一两个量的关系，其它的大小之间存在着约束关系。可以将这一两个量作为自 变量，存在约束关系的量作为因变量，通过这建立较大零件库应该是可行的。 （2）动态的实时干涉检查系统 CAXA 中提供的干涉检查只是静态的，我认为可以继续开发为动态的实时的检查系统，它 具备这样的特点：能够清晰地表达零件之间的装配关系，在装配好之后可以动态地模拟装 配过程，一旦发现冲突，系统将反馈相关的零件信息，以便及时作出调整。 上述的两点我认为是可以继续研究的地方！7致谢本次毕业设计得到了很多人的关心和支持，在此表示衷心的感谢！ 首先要感谢我的指导老师袁萍教授。在整个设计过程中袁老师悉心指导，提出了很多 极富有建设性的建议，对诸多问题作了精心的讲解。而且袁老师严谨求实的治学态度深深 感染了我，使我获益菲浅！在此再次说声：谢谢！ 另外，我同组的卢焕基，吴涛，常海超，叶城，赵贤同学也给予了一定的支持。在此 一并致谢！ 最后，我要感谢我的父母和家人，正是他们的支持，才使得我可以顺利地完成学业。31武汉理工大学毕业设计参考资料：[1]黄浩， 《船体工艺手册》 ，国防工业出版社，1994 [2]吴俊逸 顿贺， 国标《金属船体制图》暨相关标准宣贯图册 [3]杨永祥 等， 《船体制图》哈尔滨工程大学出版社，1992 [4]徐兆康 等， 《船体建造工艺学》 人民交通出版社 2000 [5]吴仁元 《船体结构》 ，国防工业出版社 [6]翁德伟 《造船成组技术》上海交通大学出版社 [7]王云梯 等， 《船体装配工艺》哈尔滨工程大学出版社，1994 [8]郁照荣 等《现代造船工程》哈尔滨工程大学出版社 [9]陆晓春 等《CAXA 实体设计―创新三维 CAD 标准案例教程》北京航空航天大学出版社，2003 [10]G.M.RANSON 《GROUP TECHNOLOGY：A FOUMDATION BETTER TOTAL COMPANY OPERSTION》 [11]谢群 等， 《船舶结构的三维设计研究》 ，计算机辅助工程，]曹文君 等《三维技术在船舶生产设计中的应用》 ，船海工程，] 何金洪《小型船舶单层底分段倒装建造方法》 广东造船 ]陈炉云 等《基于虚拟现实的船舶装配仿真分析》武汉理工大学学报 ]林华 《船体结构设计及建造中应注意的细节》 广东造船 ]程锋，严俊《虚拟仿真技术在造船厂的应用》 船海工程 ]《舶建造质量标准船体部分介绍》 中国造船 ] 王滔 等《交于船体建造精度管理及精度拼板工艺》 造船技术 ]张世忠，施洋《船舶尾段安装的一种新方法》 船舶设计通讯 ] 孔凡凯 等《船体分段模块装配工艺研究决策》海军工程大学学报 ] Zhenyu Liu, Tianrong Tan “ Virtual Assembly and Tolerance Analysis for Collaborative Design” The 9th International Conference on Computer Supported Cooperative Work in DesignProceedings [22]Mark,ku,Jaatinen,Jarl “Productive method and system to control dimensional uncertainties at final assembly stages in ship production” Journal of Production,v8,n4,1992,32
5页 免费 6000T近海油船设计 49页 免费如要投诉违规...南通航运职业技术学院 船舶与海洋工程系 毕业论文 分段...船底板固定;将双层底分段吊离胎 架,并翻身,然后...南通紫琅职业技术学院 毕业论文(设计) 论文题目 姓...竞争实力 -7- 主要体现在产品的设计开发及生产制造...2 三维实体设计软件 SolidWorks 简介 2.1 关于 ...船舶论文散货船双层底建造预防焊接变形的措施_农学_...的承载能力和使用寿命,也给正 常的焊接生产带来一定...影响船 舶使用性能,所以必须从船体结构设计和焊接...毕业论文 4500T 杂货船船舯分段设计与制作 学指专所 生导业在 姓教名系 名...杂货船有较强的 纵向结构,船体的底多为双层结构,船首和船尾设有前、后尖舱,...交通学院 船海 设计(论文)题目:5000 吨散货船基本...图 1(2)是双壳体散货船,它除了具有双层底、底边...型线图进行基本结构和主要横截面和分段设计 进行结构...毕业论文-台式虎钳的三维实体设计及运动仿真_工学_...制造技术革命,从根本上改变了传统的设计、 生产、...首尾曲度大的双层底分段外,其他双层底分段都采用反...舶船的专用海水压载舱 以及船长不小于 150 米的散...致谢词在本次论文设计过程中,马振伟老师对该论文从...专科毕业设计(论文)设计题目: 92500t 散货船双层底分段建造预防焊接变形的 措施 系专班姓 部: 业: 级: 名: 学 船舶与港口工程系 船体工程 号: 职称 指导...届专科生毕业设计(论文) 摘 要 随着船舶建造设施和...表 3-1 船坞大合拢公差表 分类 项目 双层底分段...该船底部分段宽度比较大,EB01 和 EB02 又各自分为...船体生产设计课题毕业 设计指导书 刘顺强 20014 年...分段组合明细表) ;(5)船舶建造方针书; (6)全船...(包括平面与 曲面分段) 双层底分段立 单位:毫米 ...
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