一种船舶分段快速制造方法与流程

本发明属于船舶制造技术领域，特别涉及一种船舶分段快速制造方法。

背景技术：

在现代船舶制造过程中，船舶分段的制造是极其重要的组成部分。而现有的船舶分段制造流程，以简单的立体分段为例，一般为:分段每个零件下料切割、加工；将零件按照图纸制作成小组立、部件；分段胎架制造；甲板(或平台板)拼板后上分段胎架定位；甲板上结构装焊；纵、横舱壁拼板，结构装焊；纵、横舱壁上分段装焊；外板上分段装焊；肘板等分段散件安装。

而对于有些复杂的立体分段，以科考用大型双体船靴体部分为例，若依然采用此方法，工艺操作流程长，操作环境恶劣，劳动强度大；同时，由于大型双体船的体积规格和结构复杂程度明显提升，采用上述方法，往往导致各结构件的制造安装精度会劣化，会随着体积增大而积累，使得分段整体的结构精度和线型更难以控制；尤其是，对于外板线型变化较大处，分段施工环境相当恶劣，不利于分零部件的装焊以及靴体外板装焊。

技术实现要素：

本发明提供一种船舶分段快速制造方法，解决现有技术中大型特种船舶分段制造方法施工周期长，施工难度和劳动强度大，环境恶劣，结构精度低和线型可靠性难以控制的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种船舶分段快速制造方法，包括：

对船舶分段进行三维建模；

依据三维建模结果，将所述船舶分段中的结构分成平面构件和曲面构件；

依据所述平面构件和所述曲面构件在三维模型中的位置，安装顺序以及构件间的连接关系，将所述平面构件分成多个平面板架，将所述曲面构件分成多个曲面板架；

加工所述平面板架和所述曲面板架；

将加工完成的平面板架和曲面板架上分段安装，组合成船舶分段。

进一步地，所述方法还包括：

依据三维建模结果，将所述平面板架和所述曲面板架分成多个小规格的平面板架组件和曲面板架组件；

先加工所述平面板架组件和曲面板架组件，而后将多个平面板架组件组合成完整的平面板架组件，将多个曲面板架组件组合成完整的曲面板架。

进一步地，所述方法还包括：

依据所述三维建模结果，将分段中的板材、型材以及肘板分配给与之相连的平面板架或者曲面板架；

当完成平面板架组合后将与之相连的板材、型材以及肘板固定安装到所述平面板架上；

当完成曲面板架组合后将与之相连的板材、型材以及肘板固定安装到所述曲面板架上。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的船舶分段快速制造方法，采用三维建模的方式获取精确的分段结构和数据，并将其分成平面构件和曲面构件两部分，并进一步根据位置，安装顺序以及构件间的连接关系，将所述平面构件分成多个平面板架，将所述曲面构件分成多个曲面板架，从而将整个分段解构成一系列结构清楚，位置准确，连接关系明了的平面板架和曲面板架，大幅提升制造的效率，结构精度以及线型控制可靠性；同时，可以将各平面板架和曲面板架分别独立制造，大幅提升效率，也避免了上分段制造的恶劣环境和高强度劳动。另一方面，精确定位、区域划分和独立生产制造，也使得最后上分段组装的难度大幅降低，整体精度和线型控制可靠性大幅提升。

附图说明

图1为本发明提供的船舶分段快速制造方法流程示意图；

图2为本发明提供的三维建模平面构件和曲面构件分类示意图；

图3为本发明提供的三维建模平面板架和曲面板架分类示意图；

图4为本发明提供的三维建模平面板架组件和曲面板架组件分类示意图；

图5为本发明提供的船舶分段组合安装流程示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种船舶分段快速制造方法，解决现有技术中大型特种船舶分段制造方法施工周期长，施工难度和劳动强度大，环境恶劣，结构精度和线型控制可靠性难以控制的技术问题；达到了提升船舶分段制造效率，降低劳动强度，提升船体制造精度和线型控制可靠性的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，一种船舶分段快速制造方法，其特征在于，包括：

对船舶分段进行三维建模；

依据三维建模结果，将所述船舶分段中的结构分成平面构件和曲面构件；

依据所述平面构件和所述曲面构件在三维模型中的位置，安装顺序以及构件间的连接关系，将所述平面构件分成多个平面板架，将所述曲面构件分成多个曲面板架；

加工所述平面板架和所述曲面板架；

将加工完成的平面板架和曲面板架上分段安装，组合成船舶分段。

具体而言，

参见图2，对船舶分段进行三维建模，能够充分获取分段的各结构的形态和规格参数，同时获取各结构间的位置，及连接关系以及理论的安装顺序。

依据三维建模结果，将所述船舶分段中的结构分成平面构件h和曲面构件c；将各构件按照平面和曲面的特征进行划分，清晰明了，且易于生产制造，特别是对于结构复杂，形态特异性强的特种船舶。一般而言，为了有效的区分曲面和平面，可设置一个曲度临界值，作为判断曲面和平面的依据，一定程度上能够将某些成一定弧度，却幅度较小的结构进行区分。

参见图3，依据所述平面构件h和所述曲面构件c在三维模型中的位置，安装顺序以及构件间的连接关系，将所述平面构件h分成多个平面板架(h01、h02、h03、h04、h05、h06、h07、h08、h09)，将所述曲面构件分成多个曲面板架(c01、c02、c03)；基于三维建模获得的信息，进一步将平面构件和曲面构件进行细分，确切地说，按照位置，安装顺序以及构件间的连接关系分成多个结构清楚，位置明了，连接关系确切的平面板架和曲面板架，使得其能够高精度，高效的生产制造和后期组装。

参见图5，按照三维建模的数据基础，出图并加工所述平面板架和所述曲面板架；将加工完成的平面板架和曲面板架上分段安装，组合成船舶分段。在获得了准确，清晰的结构和参数的前提下，能够在车间直接加工各组件。生产环境良好，劳动强度相对较低，精度控制也更为容易，使得加工质量大幅提升。

参见图4、进一步地，为了使得平面板架和曲面板架的生产更为便捷，所述方法还包括：

依据三维建模结果，将所述平面板架和所述曲面板架分成多个小规格的平面板架组件，如将h01分成h11、h12、h13、h14；h02分成h21、h22；h91)和曲面板架组件；

先加工所述平面板架组件和曲面板架组件，而后将多个平面板架组件组合成完整的平面板架组件，将多个曲面板架组件组合成完整的曲面板架。

一般而言，为了加工高效便捷，通常采用车间加工平台的实际规格作为分割标准，如，各个板架的尺寸限制为长x宽＝16000mmx4000mm。则将每个区域按照此尺寸限制将其划分为一个或多个板架。

进一步地，所述方法还包括：

依据所述三维建模结果，将分段中的板材、型材以及肘板分配给与之相连的平面板架或者曲面板架；

一般而言，根据板材及型材的规格再对各个平、曲面板架内部结构进行设计。如材规格长x宽＝8000mmx1800mm，型材规格为8m/根。根据此规格确定板架内部板材及结构的断缝线。

当完成平面板架组合后将与之相连的板材、型材以及肘板固定安装到所述平面板架上；当完成曲面板架组合后将与之相连的板材、型材以及肘板固定安装到所述曲面板架上。

需采用“平、曲面组合件”制造法来制造分段，即通过软件对分段进行整体建模，将整个分段合理的划分为许多部分，每个部分为单独的一个平面或曲面组合件。每个平面或曲面组合件在施工环境良好的内场制造好后，分别在分段上组装。整个流程即为：分段每个零件下料切割、加工；平面、曲面组合件制造；组合件上分段安装。采用此法建造分段，可使分段零件装焊时的工作环境相对良好，安装精度大大提高。且每个分段的所有平面、曲面组件可同时制造，只需在制造好后上分段安装，大大提高分段的制造效率。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的船舶分段快速制造方法，采用三维建模的方式获取精确的分段的结构和数据，并将其分成平面构件和曲面构件两部分，并进一步根据位置，安装顺序以及构件间的连接关系，将所述平面构件分成多个平面板架，将所述曲面构件分成多个曲面板架，从而将整个分段解构成一系列结构清楚，位置准确，连接关系明了的平面板架和曲面板架，大幅提升制造的效率，结构精度以及线型控制可靠性；同时，可以将各平面板架和曲面板架分别独立制造，大幅提升效率，也避免了上分段制造的恶劣环境和高强度劳动。另一方面，精确定位、区域划分和独立生产制造，也是的使得最后上分段组装的难度大幅降低，整体精度和线型控制可靠性大幅提升。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。