论文部分内容阅读
[摘 要]本文阐述了某船船体舷侧门制造工艺改进和实施，确保了舷侧门的制造精度，为后续同类型产品的制造提供了借鉴经验。
[关键词]工艺改进；精度控制；提高产品质量
中图分类号：TV13.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0156-02
1 概述
我国造船能力与日俱增，已跻身世界前列。但要从造船大国迈进世界造船强国行列还有很长的路要走。这表现为不仅要提高硬件设施，还需对生产管理、技术配套、工艺规范等软件工程提出更高的要求。在实际生产中，在运用好先进设备的同时，努力探索新工艺、新方法，保证产品质量、确保产品良好的使用性能，各项技术指标符合技术要求。制造优质的产品，是我们追求的终极目标。只有在精益生产中，才能使我国造船事业真正跻身世界造船强国之林。
在某型船的制造中，船体两舷侧设计有舷侧门供汽车等交通工具出入。以往建造中，侧门结构单独制造。但在单独制造后的门与船体合拢后出现了门与船体外板线型误差大，焊缝对准度差。门缝四周间隙宽窄不一的状况，这些状况严重影响了舷侧门在船坞的合拢时间和安装质量（船坞安装时间长达两月余）。又由于侧门与外板间的船体线型变化大、空间高，使得门本身及门的密封结构在船坞里安装十分困难，对于门的超差项目返修也无法完成，只能把门拆下返修。使得门的安装工作成为制约生产的瓶颈。为此，决定对门的制造工艺进行研究和改进。
2 确定工艺流程和要求
编制作业指导书明确工艺流程和质量要求（图1）
3 改变制造方法和胎架形式
本工程把“侧门”单独制造的方式改为“侧门”与分段结构一起制造的形式。希望通过同胎架制造，能保证侧门与船体分段的外观线形、门缝间隙。焊缝位置的一致性及减少变形量。
本次工程设置2副胎架，一个平面甲板胎架，用于分段中组立。另一个为船体舷侧曲面胎架，用于“侧门”与分段结构一起制造的基础胎架
本次主要改变曲面胎架，就是把原“侧门”单独制造的单斜切胎架改为双斜切胎架形式。希望经过双斜切胎架2次变更投形面后的门顶板能平行于水平面，使顶板上各眼板、舾装件的安装、测量符合人的平时操作习惯，使图纸标注尺寸能直接拿来使用而无需尺寸转换（图2）。
4 改进门结构线勘划方法
首先，舷侧门底板与分段结构的外板厚度不同。其次，由于铰链中心线的偏差导致门结构与船体结构间存有1.7°的夹角。所以，在双斜切胎架上“门“结构线不能像先前那样直接用图纸数据直接勘划，还需考虑上述两因素。因为直接勘划会影响门结构及门眼板的安装角度，影响门的开启与闭合。
选择正确的门结构线勘划方法：
对于不同板厚的差值在双斜切胎架上的处理。首先，由于是非理论线面对齐（外板光面）。造成在理论线面（结构面）有板厚差。又因为“门”的理论线面需安裝结构，所以需对差值进行修正。因为，双斜切胎架上经过2次变更了投影面，所以，结构的长宽度在X、Y轴上的数据均有不同的伸长。正确做法是：根据胎架纵倾和横倾的角度，计算板厚差的补偿数值，把得到的纵、横倾补偿数值与船研所提供的放样的划线数据结合起来方能划取。
对于门结构与船体结构间存有1.7°夹角的划线：是在“门”底板嵌入分段外板后，在“门”底板上根据船研所提供的放样划线数据划出分段结构的各水线和肋位线位置，把有1.7°夹角的”门“（典型）结构线投影到分段各水线和肋位线上，求出门结构相对分段结构的投影偏差值。具体见下表。这个差值就是门的基准线，在这个基准线上划出900的线，这个十字线即为“门”的中心线，利用中心线勘划出“门“的其它结构线（图3）。
5 改善平面、垂直度的测量方式
门与分段结构在双斜切胎架上施工，所有零件表面在水平面和垂向面均不反应水平和垂直，影响现场施工人员的施工和检验。
制作胎架二维倾斜角度的余角专用样板。在零件需要校验水平、垂直度时垫衬余角专用样板，使大部分倾斜零件的边、线、面都呈现900和1800角，可以直接用线锤或水平尺来检查结构的垂直度或水平度，减少现场的差错率。
6 选择合理的分段分离方法
分段与门结构在同一胎架上制造，在阶段工作完工后，实施两者分离。分离其实是吊离外围分段结构，留下中间舷侧门在胎架上继续装焊相应的铰链、连杆眼板及其它舾装件。
分段与门结构存在于二维倾斜胎架上、门缝间隙为2～3mm，结构较复杂、重心偏离严重。所以，分离困难。
选择两台行车抬吊分段。根据分段结构状态。在选定的两横剖面上依据吊钩高度AO，分别计算出
L1、L2的钢丝长度。
L1=AO/COSδ；L2=AO/COSβ。
根据B、C点吊环距中心O点的距离，计算出B、C吊环的受力大小及型号。B点受力=b/a+b；C点受力=a/a+b。
根据场地高度，分段结构高度估算起高H高度值图4，图5。
7 增加预合拢环节安装密封结构
门结构装焊结束后，增加合拢环节。就是模拟实际使用状况把门与分段预合拢。实测数据。观察、矫正门底板与分段外板线形、门框四周间隙及焊缝对齐等工作。
本着高空作业平地做的原则，在门與分段预合拢，技术数据符合要求后，用专用量具勘划出船体分段结构和门之间的密封结构线且装焊结构。减少船坞工作量。
8 改变船坞合拢定位基准
在预合拢数据符合要求后，在门与分段门缝处下侧和后端各300mm处，增设船坞搭载座。搭载座作为船坞合拢支撑和定位基准限位。改变传统预设基准线的定位方式，改善船坞空间定位的难度。
9 改变铰链眼板镗孔方式及定位方法
“侧门”与船体间的铰链镗孔。以前是：铰链装焊后，在“侧门”的相应位置搭制专用镗排安装镗机。在对铰链眼板逐一照光测量定位后进行逐一镗孔。这种镗孔方法，由于镗排搭在较高的空间，使镗孔作业受到诸多如安全等方面的影响，而且效率很低质量也不尽人意。为此，后续对镗孔工序进行了改进。
后续对镗孔和定位铰链眼板的主要步序为：先对装焊在“侧门”上的铰链眼板送车间镗床进行眼孔加工。船上的铰链眼孔预先按要求加工好，待“侧门”上船坞合拢后，以“侧门”上的眼板为基准，通过销子与自由状态的船体眼板紧密销合，然后被销合的船体端眼板在加强后与船体结构装焊。最后，新销+铜套逐一替换老销子。船体铰链眼板定位结束
这种新的镗孔方式与定位方法，不仅使镗孔时间大为缩短，也使“侧门”定位与铰链眼板安装一气呵成，质量大幅提高。
10 总结
本舷侧门建造工艺的改进，大大缩短了舷侧门在船坞的定位安装时间（由原来的两月缩短为一星期），释放了紧张的船坞吊车资源。也使原来的外板线型误差，焊缝对准度差。门缝四周间隙宽窄不一的状况得到了根本的解决。使舾装件密封结构高空作业平地做的思想得到了有效的贯彻落实，更使密封舾装件的安装质量得到有效的保障，达到了预期的目标。本次工艺的改进，为后续同类产品的制造提供了成熟的工艺流程和方法，不仅提高了经济效益也赢得了美誉度，为同类产品的制造赢得了声誉。
[关键词]工艺改进；精度控制；提高产品质量
中图分类号：TV13.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0156-02
1 概述
我国造船能力与日俱增，已跻身世界前列。但要从造船大国迈进世界造船强国行列还有很长的路要走。这表现为不仅要提高硬件设施，还需对生产管理、技术配套、工艺规范等软件工程提出更高的要求。在实际生产中，在运用好先进设备的同时，努力探索新工艺、新方法，保证产品质量、确保产品良好的使用性能，各项技术指标符合技术要求。制造优质的产品，是我们追求的终极目标。只有在精益生产中，才能使我国造船事业真正跻身世界造船强国之林。
在某型船的制造中，船体两舷侧设计有舷侧门供汽车等交通工具出入。以往建造中，侧门结构单独制造。但在单独制造后的门与船体合拢后出现了门与船体外板线型误差大，焊缝对准度差。门缝四周间隙宽窄不一的状况，这些状况严重影响了舷侧门在船坞的合拢时间和安装质量（船坞安装时间长达两月余）。又由于侧门与外板间的船体线型变化大、空间高，使得门本身及门的密封结构在船坞里安装十分困难，对于门的超差项目返修也无法完成，只能把门拆下返修。使得门的安装工作成为制约生产的瓶颈。为此，决定对门的制造工艺进行研究和改进。
2 确定工艺流程和要求
编制作业指导书明确工艺流程和质量要求（图1）
3 改变制造方法和胎架形式
本工程把“侧门”单独制造的方式改为“侧门”与分段结构一起制造的形式。希望通过同胎架制造，能保证侧门与船体分段的外观线形、门缝间隙。焊缝位置的一致性及减少变形量。
本次工程设置2副胎架，一个平面甲板胎架，用于分段中组立。另一个为船体舷侧曲面胎架，用于“侧门”与分段结构一起制造的基础胎架
本次主要改变曲面胎架，就是把原“侧门”单独制造的单斜切胎架改为双斜切胎架形式。希望经过双斜切胎架2次变更投形面后的门顶板能平行于水平面，使顶板上各眼板、舾装件的安装、测量符合人的平时操作习惯，使图纸标注尺寸能直接拿来使用而无需尺寸转换（图2）。
4 改进门结构线勘划方法
首先，舷侧门底板与分段结构的外板厚度不同。其次，由于铰链中心线的偏差导致门结构与船体结构间存有1.7°的夹角。所以，在双斜切胎架上“门“结构线不能像先前那样直接用图纸数据直接勘划，还需考虑上述两因素。因为直接勘划会影响门结构及门眼板的安装角度，影响门的开启与闭合。
选择正确的门结构线勘划方法：
对于不同板厚的差值在双斜切胎架上的处理。首先，由于是非理论线面对齐（外板光面）。造成在理论线面（结构面）有板厚差。又因为“门”的理论线面需安裝结构，所以需对差值进行修正。因为，双斜切胎架上经过2次变更了投影面，所以，结构的长宽度在X、Y轴上的数据均有不同的伸长。正确做法是：根据胎架纵倾和横倾的角度，计算板厚差的补偿数值，把得到的纵、横倾补偿数值与船研所提供的放样的划线数据结合起来方能划取。
对于门结构与船体结构间存有1.7°夹角的划线：是在“门”底板嵌入分段外板后，在“门”底板上根据船研所提供的放样划线数据划出分段结构的各水线和肋位线位置，把有1.7°夹角的”门“（典型）结构线投影到分段各水线和肋位线上，求出门结构相对分段结构的投影偏差值。具体见下表。这个差值就是门的基准线，在这个基准线上划出900的线，这个十字线即为“门”的中心线，利用中心线勘划出“门“的其它结构线（图3）。
5 改善平面、垂直度的测量方式
门与分段结构在双斜切胎架上施工，所有零件表面在水平面和垂向面均不反应水平和垂直，影响现场施工人员的施工和检验。
制作胎架二维倾斜角度的余角专用样板。在零件需要校验水平、垂直度时垫衬余角专用样板，使大部分倾斜零件的边、线、面都呈现900和1800角，可以直接用线锤或水平尺来检查结构的垂直度或水平度，减少现场的差错率。
6 选择合理的分段分离方法
分段与门结构在同一胎架上制造，在阶段工作完工后，实施两者分离。分离其实是吊离外围分段结构，留下中间舷侧门在胎架上继续装焊相应的铰链、连杆眼板及其它舾装件。
分段与门结构存在于二维倾斜胎架上、门缝间隙为2～3mm，结构较复杂、重心偏离严重。所以，分离困难。
选择两台行车抬吊分段。根据分段结构状态。在选定的两横剖面上依据吊钩高度AO，分别计算出
L1、L2的钢丝长度。
L1=AO/COSδ；L2=AO/COSβ。
根据B、C点吊环距中心O点的距离，计算出B、C吊环的受力大小及型号。B点受力=b/a+b；C点受力=a/a+b。
根据场地高度，分段结构高度估算起高H高度值图4，图5。
7 增加预合拢环节安装密封结构
门结构装焊结束后，增加合拢环节。就是模拟实际使用状况把门与分段预合拢。实测数据。观察、矫正门底板与分段外板线形、门框四周间隙及焊缝对齐等工作。
本着高空作业平地做的原则，在门與分段预合拢，技术数据符合要求后，用专用量具勘划出船体分段结构和门之间的密封结构线且装焊结构。减少船坞工作量。
8 改变船坞合拢定位基准
在预合拢数据符合要求后，在门与分段门缝处下侧和后端各300mm处，增设船坞搭载座。搭载座作为船坞合拢支撑和定位基准限位。改变传统预设基准线的定位方式，改善船坞空间定位的难度。
9 改变铰链眼板镗孔方式及定位方法
“侧门”与船体间的铰链镗孔。以前是：铰链装焊后，在“侧门”的相应位置搭制专用镗排安装镗机。在对铰链眼板逐一照光测量定位后进行逐一镗孔。这种镗孔方法，由于镗排搭在较高的空间，使镗孔作业受到诸多如安全等方面的影响，而且效率很低质量也不尽人意。为此，后续对镗孔工序进行了改进。
后续对镗孔和定位铰链眼板的主要步序为：先对装焊在“侧门”上的铰链眼板送车间镗床进行眼孔加工。船上的铰链眼孔预先按要求加工好，待“侧门”上船坞合拢后，以“侧门”上的眼板为基准，通过销子与自由状态的船体眼板紧密销合，然后被销合的船体端眼板在加强后与船体结构装焊。最后，新销+铜套逐一替换老销子。船体铰链眼板定位结束
这种新的镗孔方式与定位方法，不仅使镗孔时间大为缩短，也使“侧门”定位与铰链眼板安装一气呵成，质量大幅提高。
10 总结
本舷侧门建造工艺的改进，大大缩短了舷侧门在船坞的定位安装时间（由原来的两月缩短为一星期），释放了紧张的船坞吊车资源。也使原来的外板线型误差，焊缝对准度差。门缝四周间隙宽窄不一的状况得到了根本的解决。使舾装件密封结构高空作业平地做的思想得到了有效的贯彻落实，更使密封舾装件的安装质量得到有效的保障，达到了预期的目标。本次工艺的改进，为后续同类产品的制造提供了成熟的工艺流程和方法，不仅提高了经济效益也赢得了美誉度，为同类产品的制造赢得了声誉。