一种带卡槽横梁的多维铝合金艉封板及加工方法与流程

本发明涉及双浮筒充气船领域，主要是一种带卡槽横梁的多维铝合金艉封板及加工方法。

背景技术：

传统双浮筒充气船所采用的艉封板为木质材料、玻璃钢材料等，以木质材料居多。如图1-6所示，主要包括铝合金主体板1、传统艉封板侧板6、艉封板横梁3和艉封板立梁4，其材质及设计结构的不足在于：

1、传统艉封板侧板采用橡胶材质，通过热压工艺成橡胶圆弧侧板，属热溶热固性之弹性体，生产及使用过程中对环境要求很高，热胀冷缩的特性导致尺寸难以控制，品质难以把控，因此增加了制造成本；同时，橡胶材质在生产、使用中的老化及后期回收处理都会对生态环境造成不同程度的污染。

2、浮筒艇属于户外运动产品，风吹日晒及海水浸泡，橡胶材质的易老化特质被进一步放大，一两年的使用就会出现龟裂，发粘，硬化，软化等现象，一旦破损会造成艉封板漏水、解体，浮筒艇修复成本极高，一般选择直接报废。

3、艉封板在安装时需要与船底部有特定的配合夹角(安装角度)，确保船只配重及发动机输出动力最大化。传统橡胶圆弧侧板的尺寸和造型为标准浮筒直径曲面，曲面贴合面与圆形浮筒的直径一致，无法形成发动机安装角度，导致侧板在与浮筒船体配合安装时，无法准确贴合；粘接安装后的艉封板与浮筒垂直，无法直接安装发动机，需要人工强行挤压安装。木质及玻璃钢艉封板与浮筒安装过程中，通过工人强行挤压左右两片橡胶圆弧板与浮筒粘接成型，工艺费时费力，安装后的船体尾部受力不均匀，使用中会出现变形及脱胶等现象，严重时直接撕裂。

4、作为艉封板与浮筒的关键连接件，浮筒艇在行驶过程中，船体颠簸、水浪拍打都会对侧板造成冲击负载，传统橡胶圆弧侧板的自身刚性太差，高速行驶中造成船体整体抖动，直接影响驾驶安全性和舒适性。

5、传统艉封板在生产中，需要在内部打入胶水，因受限于传统橡胶圆弧侧板为软质材料及胶水粘接工艺，无法实现自动化生产作业。人工传统生产模式导致浮筒艇生产效率低、产品一致性差，质量不稳定，影响了行业发展。

6、横梁作为铝合金艉封板的核心结构部分，为其他所有部件(侧板、立梁、主体板)提供了定位基准。横梁自身结构的优劣直接决定了艉封板的强度、稳定性、可生产性和成品一致性。传统铝合金横梁采用切板后折弯工艺成型，价格成本高，效率低，尺寸精度低；传统铝合金横梁采用铝板加工制成，自身结构强度低，无法保证浮筒艇在高速行驶中的整体刚性和稳定性，对行驶安全带来隐患。传统铝合金横梁结构简单，如图3处b处所示，立梁定位基准面积小，定位不可靠，无法为其它部件提供精准的定位功能导致艉封板成品结构一致性差；艉封板安装时与浮筒存在特定配合夹角，确保发动机动力最大化。传统横梁造型单一，如图2的a处，常规平行端面，没有侧板安装夹角，在焊接艉封板侧板时，无法准确贴合，导致焊接工艺费时费力，品质不稳定。

综合以上因素，浮筒艇艉封板始终无法形成全自动化生产的智能制造体系，现有的艉封板及侧板成为船只使用和寿命的短板，限制了浮筒艇船的市场发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种带卡槽横梁的多维铝合金艉封板及加工方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种带卡槽横梁的多维铝合金艉封板，主要包括铝合金主体板、异形铝合金侧板、艉封板横梁和艉封板立梁，其中艉封板横梁为中空的管状型材并在顶部平面向外延伸后折弯形成与铝合金主体板呈定位配合连接的卡槽，所述的艉封板横梁与铝合金主体板在卡槽连接处焊接成型；艉封板横梁的底部平面形成艉封板立梁的定位基准面，艉封板立梁通过定位基准面焊接在铝合金主体板上；铝合金主体板的二侧焊接有异形铝合金侧板，异形铝合金侧板上异形曲面的贴合面与浮筒的直径一致以确保精准贴合；铝合金主体板通过异形铝合金侧板粘接安装在浮筒上并与浮筒中心线形成安装角度使能直接安装发动机；所述的异形铝合金侧板的侧边与铝合金主体板平行。

作为优选的技术方案：所述的艉封板横梁两端与异形铝合金侧板的异形曲面精准贴合。

本发明公开了一种带卡槽横梁的多维铝合金艉封板的加工方法，包括如下步骤：

(1)、异形铝合金侧板的加工：根据浮筒的直径做出宽于传统侧板的标准圆弧面，以确保圆弧精准贴合浮筒，根据发动机所需要的安装角度将四边多余的材料切除；

(2)、将艉封板横梁通过卡槽插装在铝合金主体板上并在卡槽连接处焊接成型，艉封板立梁通过艉封板横梁的底部平面作为定位基准面焊接在铝合金主体板上，将二块异形铝合金侧板焊接在铝合金主体板的二侧形成艉封板组件；

(3)、将上述艉封板组件安装到浮筒上并与浮筒中心线形成安装角度，使得艉封板组件带角度安装时，异形铝合金侧板两侧边与铝合金主体板平行。

本发明的有益效果为：

(1)、艉封板部件全部采用铝合金，在生产过程中，铝合金侧板与横梁及主体板配合焊接成型，直接进行浮筒的粘接安装作业，实现了更高的结构强度和生产效率。异形铝合金侧板作为主体板与浮筒的连接件，通过改变铝合金材质替换橡胶材质及侧板自身造型结构，提升了浮筒艇的可生产性和产品稳定性，保障产品质量的同时，降低了人工成本，加强了船体尾部的结构强度。

(2)、取代主体板与侧板的粘接工艺，解决了因人工挤压粘接后导致的使用中变形、脱胶等问题，提升了浮筒游艇的寿命。

(3)、通过全新的异形铝合金侧板结构设计，消除与船底安装时产生的配合安装夹角，艉封板组件安装到浮筒上直接与浮筒中心线形成安装角度，增加侧板与浮筒粘胶过渡面的贴合度，简化粘接安装工艺，增加粘接强度和可靠性。

(4)、现有铝合金横梁加工工艺复杂，尺寸难以控制，人工成本高，使用开模型材料取代铝板，尺寸精准，减少加工工艺，降低加工成本；采用带卡槽的横梁，加强横梁的定位功能，为自动化生产提供基础保障；通过优化横梁与侧板配合面的造型结构，消除侧板与浮筒安装时的配合夹角，使横梁、侧板及浮筒的结构关系高度配合，减少焊接工艺，确保浮筒艇成品的结构稳定性和发动机动力最大化，为驾驶安全提供基础保障。

(5)、铝合金材质的刚性和稳定性为全自动化制造生产提供了基础保障，艉封板采用铝合金作为材质，具有自动化生产中所需要的刚性定位能力，确保部件之间的位置关系，确保自动化生产的可行性，确保了产品一致性和成品美观性，大大加强产品的市场竞争力。

附图说明

图1为现有技术的主视结构示意图。

图2为现有技术的俯视结构示意图。

图3为图1的a-a剖面结构示意图。

图4为现有技术的艉封板安装后的结构示意图。

图5为图4的c-c剖面结构示意图。

图6为图4的a-a剖面结构示意图。

图7为本发明的主视结构示意图。

图8为本发明的俯视结构示意图。

图9为图7的a-a剖面结构示意图。

图10为本发明的立体结构示意图。

图11为本发明的艉封板安装后的结构示意图。

图12为图11的b-b剖面结构示意图。

图13为图11的a-a剖面结构示意图。

图14为本发明的异形铝合金侧板加工方法示意图1。

图15为本发明的异形铝合金侧板加工方法示意图2。

附图标记说明：铝合金主体板1，异形铝合金侧板2，艉封板横梁3，卡槽3-1，艉封板立梁4，浮筒5，传统艉封板侧板6，浮筒中心线7。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做详细的介绍：

实施例1：如图7-10所示，一种带卡槽横梁的多维铝合金艉封板，主要包括铝合金主体板1、异形铝合金侧板2、艉封板横梁3和艉封板立梁4，其中艉封板横梁3为中空的管状型材并在顶部平面向外延伸后折弯形成与铝合金主体板1呈定位配合连接的卡槽3-1，所述的艉封板横梁3与铝合金主体板1在卡槽3-1连接处焊接成型；艉封板横梁3的底部平面形成艉封板立梁4的定位基准面，艉封板立梁4通过定位基准面焊接在铝合金主体板1上；铝合金主体板1的二侧焊接有异形铝合金侧板2，异形铝合金侧板2上异形曲面的贴合面与浮筒5的直径一致以确保精准贴合；铝合金主体板1通过异形铝合金侧板2粘接安装在浮筒5上并与浮筒中心线7形成安装角度使能直接安装发动机；所述的异形铝合金侧板2的侧边与铝合金主体板1平行。

所述的艉封板横梁3两端与异形铝合金侧板2的异形曲面精准贴合，即横梁两端的多维曲面与侧板的特殊异形面完全贴合，为消除侧板与浮筒的安装夹角提供了定位和引导作用。

上述带卡槽横梁的多维铝合金艉封板的加工方法，包括如下步骤：

1、异形铝合金侧板2的加工：通过三维软件模拟造型，根据浮筒5的直径做出宽于传统侧板的标准圆弧面(如图14所示)，以确保圆弧精准贴合浮筒5，根据发动机所需要的安装角度将四边多余的面板材料切除(如图15所示)；需要说明的是标准圆弧面宽度以能切割出异形铝合金侧板2为宜。

2、艉封板横梁3采用开模拉挤铝型材横截面尺寸精度高，将艉封板横梁3通过卡槽3-1插装在铝合金主体板1上并在卡槽3-1连接处焊接成型，实现了准确定位，确保焊接过程中不会发生位置偏移；艉封板立梁4通过艉封板横梁3的底部平面作为定位基准面焊接在铝合金主体板1上，定位基准面大，定位稳定可靠；然后将二块异形铝合金侧板2焊接在铝合金主体板1的二侧形成艉封板组件；

需要说明的是：多维铝合金卡槽横梁通过专用模具拉挤成料，加工中心雕铣成型，形成侧板与浮筒所需的安装夹角，完全贴合侧板异形面，降低了焊接及粘接成本，加强了浮筒艇的结构强度，解决因人工强行粘接后基准定位丢失，导致使用中变形、脱胶的问题，提升了浮筒游艇的寿命。拉挤型材的横截面尺寸精度及自带卡槽的设计，确保了自动化生产过程中的定位精度和部件之间的位置尺寸要求，保证了成品浮筒艇整体强度、可生产性和产品一致性。

3、将上述艉封板组件安装到浮筒5上并与浮筒中心线7形成安装角度(如图12所示，安装角度为a)，使得艉封板组件带角度安装时，异形铝合金侧板2两侧边(如图9中b处所示)与铝合金主体板1平行，解决了因发动机安装夹角带来的艉封板安装困难问题。

本发明中异形铝合金艉封板尺寸精准高，一致性强，抵消了艉封板与浮筒粘接安装的配合角度。侧板与艉封板由自动化机器人焊接成型确保了刚性和结构稳定性。侧板与浮筒粘接作业时，新设计的仿形异形曲面确保了粘接配合精准，粘接稳定可靠，为浮筒艇的整体结构稳定提供了保障。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。