船舶制造的分类【船舶下水的方式有哪几种?】车间的划分常根据船厂的生产规模、性质、习惯而有所不同 。
过去很多造船厂除进行钢材加工、船体装配、焊接和设备系统安装外,还具有一定的铸、锻和机械加工能力,在制造船体的同时还制造主机、辅机、锅炉等设备 。20世纪50年代以来,随着造船及其配套工业的发展,造船厂已向总装方向发展,即以建造船体为主,大量的机电设备和舾装件则由专业或非专业的协作厂配套提供,船厂只进行安装,以提高造船质量和效率 。
造船工序造船的主要工艺流程可用下面的框图表示 。
钢材预处理在号料前对钢材进行的矫正、除锈和涂底漆工作 。船用钢材常因轧制时压延不均,轧制后冷却收缩不匀或运输、储存过程中其他因素的影响而存在各种变形 。为此,板材和型材从钢料堆场取出后,先分别用多辊钢板矫平机和型钢矫直机矫正,以保证号料、边缘和成型加工的正常进行 。矫正后的钢材一般先经抛光除锈,最后喷涂底漆和烘干 。这样处理完毕后的钢材即可送去号料 。这些工序常组成预处理自动流水线,利用传送滚道与钢料堆场的钢料吊运、号料、边缘加工等后续工序的运输线相衔接,以实现船体零件备料和加工的综合机械化和自动化 。
放样和号料船体外形通常是光顺的空间曲面 。由设计部门提供的用三向投影线表示的船体外形图,称为型线图,一般按1:50或1:100的比例绘制 。由于缩尺比大,型线的三向光顺性存在一定的误差,故不能按型线图直接进行船体施工,而需要在造船厂的放样台进行1:1的实尺放样或者是1:5、1:10的比例放样,以光顺型线,取得正确的型值和施工中所需的每个零件的实际形状尺寸与位置,为后续工序提供必要的施工信息 。船体放样是船体建造的基础性工序 。
号料是将放样后所得的船体零件的实际形状和尺寸,利用样板、样料或草图划在板材或型材上,并注以加工和装配用标记 。最早的放样和号料方法是实尺放样、手工号料 。20世纪40年代初出现比例放样和投影号料,即按1:5或1:10的比例进行放样制成投影底图,用相应的低倍投影装置放大至实际尺寸;或将投影底图缩小到1/5~1/10摄制成投影底片,再用高倍投影装置放大50~100倍成零件实形,然后在钢材上划线 。比例放样还可提供仿形图,供光电跟踪切割机直接切割钢板用,从而省略号料工序 。投影号料虽在手工号料的基础上有了很大改进,但仍然未能摆脱手工操作 。60年代初开始应用电印号料,即利用静电照相原理,先在钢板表面喷涂光敏导电粉末,进行正片投影曝光,经显影和定影后在钢板上显出零件图形 。适用于大尺寸钢板的大型电印号料装置采用同步连续曝光投影方式,即底图和钢板同步移动,在运动过程中连续投影曝光 。适用于小尺寸钢板的小型电印号料装置,则在钢板上一次投影出全部图形 。这种号料方法已得到较广泛的应用 。随着电子计算机在造船中的应用,又出现数学放样方法 。即用数学方程式表示船体型线或船体表面,以设计型值表和必需的边界条件数值作为原始数据,利用计算机进行反复校验和计算,实现型线修改和光顺,以获得精确光顺和对应投影点完全一致的船体型线 。船体的每条型线都由一个特点的数学样条曲线方程表示,并可通过数控绘图机(见绘图用具)绘出图形 。数学放样可取消传统的实尺放样工作,还可为切割和成形加工等后续工序提供控制信息,对船体建造过程的自动化具有关键的作用,是造船工艺的一项重要发展 。
船体零件加工包括边缘加工和成形加工 。边缘加工就是按照号料后在钢材上划出的船体零件实际形状,利用剪床或氧乙炔气割、等离子切割进行剪割 。部分零件的边缘还需要用气割机或刨边机进行焊缝坡口的加工 。气割设备中的光电跟踪气割机能自动跟踪比例图上的线条,通过同步伺服系统在钢板上进行切割,它可与手工号料、投影号料配合使用 。采用数控气割机不但切割精度高,而且根据数学放样资料直接进行切割,可省略号料工序,实现放样、切割过程自动化 。
对于具有曲度、折角或折边等空间形状的船体板材,在钢板剪割后还需要成形加工,主要是应用辊式弯板机和滚压机进行冷弯;或采用水火成形的加工方法,即在板材上按预定的加热线用氧-乙炔烘炬进行局部加热,并用水跟踪冷却,使板材产生局部变形,弯成所要求的曲面形状 。对于用作肋骨等的型材,则多应用肋骨冷弯机弯制成形 。随着数字控制技术的发展,已使用数字控制肋骨冷弯机,并进而研制数字控制弯板机 。船体零件加工已从机械化向自动化进展 。
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