一种op级帆船的船体结构及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种OP级帆船的船体结构及其制造方法，所述船体结构包括船体底板、围设固定在该船底板四周的四块船体侧板、由所述船体底板和所述四块船体侧板共同形成的船腔、固定设置于所述船腔中部的稳向槽部件，该船体结构采用海洋胶合板制成。制造时，利用电脑辅助设计数控机床精确加工出胶合板的特定3D形状，经过简单的手工拼接和黏接，利用船台的辅助定型，制造出与乐观级帆船船体形状非常一致的胶合板船体，且能实现与玻璃钢船体一样的航行性能。寓教寓乐，让青少年即能开发动手动脑的能力，同时又能了解如何制造船体，如何驾驶帆船。
【专利说明】
一种OP级帆船的船体结构及其制造方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种针对青少年使用的船体，同时又适合青少年DIY的产品——OP级帆船的船体结构，同时还涉及该船体结构的制造方法。
【背景技术】
[0002]现代OPTIMISTClass(乐观级帆船)是一款适合青少年娱乐的帆船，船体材料均由玻璃钢材料(玻璃纤维增强塑料，GRP)制造，虽然实现了批量化生产、低维护成本和高强度的特点，但是由于玻璃钢制造工艺的复杂性和高成本，很难由青少年自己动手制造。
[0003]以现有的一款玻璃钢乐观帆船作对比，玻璃钢的制造工艺需要经过制阳模、制阴模、玻璃纤维积层粘接、脱模等多道工序，工艺复杂，且会接触一些有毒的化学物品，具有一定危险性，只适合工业化生产，不适合青少年DIY制作。且制作成本相对较高，不利于在青少年中推广帆船运动。
【发明内容】
[0004]本发明目的是:提出一种OP级帆船的船体结构及其制造方法，以推广OP级帆船在青少年科技及体育中的应用，使青少年利用此套件能在动手、动脑的同时，体会到帆船运动的乐趣。
[0005]本发明的技术方案是:本发明所提供的这种OP级帆船的船体结构，包括船体底板、围设固定在该船底板四周的四块船体侧板、由所述船体底板和所述四块船体侧板共同形成的船腔、固定设置于所述船腔中部的稳向槽部件，该船体结构采用海洋胶合板制成。
[0006]本发明这种OP级帆船的船体结构在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案:
[0007]所述船腔中固定设置有:位于所述船体底板前侧的船艏底加强条、位于所述船体底板后侧的船艉底加强条、分别位于所述船体底板左右两侧的两根船侧底加强条，所述船艏底加强条、船艉底加强条和两根船侧底加强条均与所述船体底板和对应的所述船体侧板粘接固定。
[0008]所述船侧底加强条上开设有应力释放槽。
[0009]所述稳向槽部件为预先拼装的一体化结构。
[0010]分别位于所述船体底板左右两侧的两块船体侧板，其上缘固定设置有船舷上缘压舷板。
[0011 ]所述船舷上缘压舷板和船体侧板之间固定设置有压舷板加强片。
[0012]所述船腔内设置有固定在所述船体底板上的桅杆座和滑轮座，所述桅杆座由两层海洋胶合板构成，且桅杆座上制有使其与所述船体底板完整贴合的精确斜面，并且该桅杆座上连接有用于分散桅杆应力的金属加强螺钉。
[0013]本发明所提供的这种OP级帆船的船体结构的制造方法，包括以下步骤:
[0014]—、结构及裁板设计:
[0015]利用计算机设计软件设计并绘制出OP级帆船船体的三维结构图；
[0016]二、版图展开:
[0017]借助计算机设计软件的展开功能，将船体的三维结构图展成平板，并且展开平板为3D形状；
[0018]三、CNC裁板:
[0019]利用数控激光切割车床按照步骤二中各块3D形状的展开平板在海洋胶合板上裁板；
[0020]四、整船装配:
[0021]将步骤三中裁切好的海洋胶合板定形拼装在一起形成OP级帆船的船体，并用白胶和钉子暂时固定，然后用聚乙烯胶粘接船体，对船体作防水处理。
[0022]本发明这种OP级帆船船体结构的制造方法在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案:
[0023]在所述步骤四中，首先拼接用于保持船体形状的船台，然后利用该船台来将步骤三中裁切好的海洋胶合板定形拼装在一起形成OP级帆船的船体。
[0024]在所述步骤三中，采用木锉将裁切好的海洋胶合板的斜角锉平滑，以保证所述步骤四中船体各接缝处完全贴合。
[0025]本发明的优点是:本发明这种OP级帆船的船体结构由相对廉价、结构强度可靠的海洋胶合板(Marine Plywood)加工制造，可由青少年在父母帮助下，不需借助复杂工具，手动拼接黏合，做出成品OP帆船，有足够高的强度承载人体重量和帆的应力，并能够正常下水航行，制造完成后能实现与玻璃钢船一样的航行性能，同时在制造的过程中又能了解造船知识，增加孩子们对帆船运动的爱好和兴趣。
【附图说明】
[0026]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍:
[0027]图1?图6、图8为本发明实施例中帆船船体结构的装配过程演示图；
[0028]图7为本发明实施例中帆船船体结构的局部放大图；
[0029]图9为本发明实施例中帆船船体结构的整体结构示意图；
[0030]其中:1-船体底板，2_船体侧板，3_船艏底加强条，4_船艉底加强条，5_船侧底加强条，6-稳向槽部件，7-船舷上缘压舷板，8-压舷板加强片，9-前甲板，10-船台，11-桅杆座，12-前甲板加强条。
【具体实施方式】
[0031]图9示出了本发明这种OP级帆船的船体结构的一个具体实施例，与传统OP级帆船的船体结构相同的是，该船体结构也包括船体底板1、围设固定在该船底板四周的四块船体侧板2、由所述船体底板I和所述四块船体侧板2共同形成的船腔。
[0032]本实施例的关健改进在于:该船体结构的采用海洋胶合板(MarinePlywood)制成。
[0033]该船体结构由相对廉价、结构强度可靠的海洋胶合板(Mari n e PI y wo o d)加工制造，可由青少年自己动手制造，制造完成后能实现与玻璃钢船一样的航行性能，同时在制造的过程中又能了解造船知识，增加孩子们对帆船运动的爱好和兴趣。
[0034]由于海洋胶合板的强度不如玻璃钢，而帆船航行中船体受力很大，因此加强结构的设计非常重要。故本实施例包含多种加强位置和加强方法，具体如下:
[0035]所述船腔中固定设置有:位于所述船体底板I前侧的船艏底加强条3、位于所述船体底板I后侧的船艉底加强条4、分别位于所述船体底板I左右两侧的两根船侧底加强条5。而且所述船艏底加强条3、船艉底加强条4和两根船侧底加强条5均与船体底板I及对应的船体侧板粘接固定，从而利用这四根加强条粘接船体底板I和船体侧板，增大了粘接面积和粘接强度。而且本实施例在所述船侧底加强条5上开设有应力释放槽，以消除材料应力。
[0036]本实施例在所述船腔的中部固定设置有稳向槽部件6，而且该稳向槽部件采用一体化结构设计，预先拼装，强度很高，能承受很大应力。并且，分别位于所述船体底板I左右两侧的两块船体侧板2的上缘固定设置有船舷上缘压舷板7，船舷上缘压舷板7—方面便于使用者压舷，另一方面对船体侧板2上缘起加强作用。为了提高所述船舷上缘压舷板7和船体侧板的连接稳定性，本例在船舷上缘压舷板7和船体侧板之间固定设置有压舷板加强片8。
[0037]而且，所述船腔内设置有固定在所述船体底板上的桅杆座和滑轮座。其中桅杆座由两层海洋胶合板构成，且桅杆座上制有精确的斜面，以使其能够与船体底板完整贴合。同时该桅杆座上连接有金属加强螺钉，以分散桅杆较大的应力。
[0038]此外，该船体上还设置有舵和稳向板，舵和稳向板用木锉锉成翼形形状。
[0039]本实施例这种OP级帆船的船体结构制造方法，需用到的原材料包括:厚度为5mm、9mm、15mm三种规格的海洋胶合板，聚乙烯树脂胶。需用到的加工工具包括:木锉、涂胶工具、CNC数控机床等。该制造方法包括以下步骤:
[0040]步骤一、结构及裁板设计:
[0041 ]利用计算机设计软件设计并绘制出OP级帆船船体的三维结构图，即在计算机设计软件上，设计出带有厚度的胶合板制OP级帆船的船体结构的三维结构图纸。由于胶合板的强度不如玻璃钢，而帆船航行中船体受力很大，因此加强结构的设计非常重要。
[0042]步骤二、版图展开:
[0043]借助计算机设计软件的展开功能，将船体的三维结构图展成平板，，并且展开平板的接缝处应带有斜面角度，即展开平板为3D形状。所有的斜角，需要用木锉锉平滑，才能使各板之间精确地拼接。
[0044]步骤三、CNC裁板:
[0045]利用数控激光切割车床按照步骤二中各块3D形状的展开平板在海洋胶合板上裁板，并且要保证板的斜面角度精确。在该步骤三中，最好采用木锉将裁切好的海洋胶合板的斜角锉平滑，以保证下述步骤四中船体各接缝处能够完全贴合。海洋胶合板的厚度包括5mm、9mm、15mm三种规格，以适应不同部位的强度。
[0046]步骤四、整船装配:
[0047]整船装配不需复杂工具，可由青少年在父母帮助下自行完成。OP级帆船船体结构的形状不好控制，直接拼接会导致扭曲变形，因此需要利用船台定型。故在本步骤中，首先拼接用于保持船体形状的船台10，然后利用该船台来将步骤三中裁切好的海洋胶合板定形拼装在一起形成OP级帆船的船体。并用白胶和钉子暂时固定所拼接的船体，需要保证船体各接缝处完全贴合。然后用聚乙烯胶粘接船体，对船体作防水处理。如此便完成了该帆船船体结构的制造，实际应用时，则在其上装配好帆装套件，即可正常航行。
[0048]上述步骤四的具体工序可参照图1?图7所示:
[0049]I)如图1所示，在船台10内依次放入四块船体侧板2，最后放入船体底板I。各侧板及底板边缘对齐，各个边缘打胶定位。
[0050]2)如图2所示，依次打胶放入船艏底加强条3和船艉底加强条4。两根船侧底加强条5开槽若干，以消除材料应力，打胶放入船体底部两侧。
[0051]3)如图3所示，对稳向槽部件6底部修整，放入船腔内检验与船底槽口是否吻合，然后打胶放入该稳向槽部件6。
[0052]4)如图4所示，依照左右两块船体侧板上的定位标记，打胶固定前甲板9及前甲板加强条12，测量检测前甲板9与船体底板是否平行。
[0053]5)如图5所示，检测船体艏艉板，两侧缺口与船舷上缘压舷板7是否吻合，如吻合在船舷上缘压舷板7凹槽内打胶，安装船舷上缘压舷板7，注意左右两块船体侧板必须嵌入凹槽内，船体外侧的余胶刮净。
[0054]6)如图6和图7所示，船舷上缘压舷板7定位后，依次打胶安装压舷板加强片8，刮净余月父。
[0055]7)如图8所示，参照船体底板上的标记依次打胶固定脚蹬板，滑轮座及桅杆座11，并检测桅杆座中心与前甲板圆孔中心一致。该桅杆座11为两层海洋胶合板结构，并用螺丝固定，以承受来自桅杆的应力。
[0056]本实施例中的船体底板、船体侧板、船艏底加强条、船艉底加强条、船侧底加强条、稳向槽部件、船舷上缘压舷板、压舷板加强片、前甲板、船台、桅杆座和前甲板加强条均采用海洋胶合板制成。
[0057]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种OP级帆船的船体结构，包括船体底板(I)、围设固定在该船底板四周的四块船体侧板(2)、由所述船体底板(I)和所述四块船体侧板(2)共同形成的船腔、固定设置于所述船腔中部的稳向槽部件(6)，其特征在于:该船体结构采用海洋胶合板制成。2.根据权利要求1所述的OP级帆船的船体结构，其特征在于所述船腔中固定设置有:位于所述船体底板(I)前侧的船艏底加强条(3)、位于所述船体底板(I)后侧的船艉底加强条(4)、分别位于所述船体底板(I)左右两侧的两根船侧底加强条(5)，所述船艏底加强条(3)、船艉底加强条(4)和两根船侧底加强条(5)均与所述船体底板(I)和对应的所述船体侧板(2)粘接固定。3.根据权利要求2所述的OP级帆船的船体结构，其特征在于:所述船侧底加强条(5)上开设有应力释放槽。4.根据权利要求2所述的OP级帆船的船体结构，其特征在于:所述稳向槽部件(6)为预先拼装的一体化结构。5.根据权利要求2所述的OP级帆船的船体结构，其特征在于:分别位于所述船体底板(I)左右两侧的两块船体侧板(2)，其上缘固定设置有船舷上缘压舷板(7)。6.根据权利要求5所述的OP级帆船的船体结构，其特征在于:所述船舷上缘压舷板(7)和船体侧板之间固定设置有压舷板加强片(8)。7.根据权利要求1所述的OP级帆船的船体结构，其特征在于:所述船腔内设置有固定在所述船体底板(I)上的桅杆座(11)和滑轮座，所述桅杆座(11)由两层海洋胶合板构成，且桅杆座(11)上制有使其与所述船体底板(I)完整贴合的精确斜面，并且该桅杆座(11)上连接有用于分散桅杆应力的金属加强螺钉。8.—种如权利要求1?7中任一所述的OP级帆船的船体结构的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 一、结构及裁板设计: 利用计算机设计软件设计并绘制出OP级帆船船体的三维结构图； 一.、版图展开: 借助计算机设计软件的展开功能，将船体的三维结构图展成平板，并且展开平板为3D形状； 三、CNC裁板: 利用数控激光切割车床按照步骤二中各块3D形状的展开平板在海洋胶合板上裁板； 四、整船装配: 将步骤三中裁切好的海洋胶合板定形拼装在一起形成OP级帆船的船体，并用白胶和钉子暂时固定，然后用聚乙烯胶粘接船体，对船体作防水处理。9.根据权利要求8所述的OP级帆船的船体结构的制造方法，其特征在于:在所述步骤四中，首先拼接用于保持船体形状的船台，然后利用该船台来将步骤三中裁切好的海洋胶合板定形拼装在一起形成OP级帆船的船体。10.根据权利要求8所述的OP级帆船的船体结构的制造方法，其特征在于:在所述步骤三中，采用木锉将裁切好的海洋胶合板的斜角锉平滑，以保证所述步骤四中船体各接缝处完全贴合。
【文档编号】B63B9/06GK105966546SQ201610510463
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】陆炜峰, 李元忠, 陆思健
【申请人】上海珐伊玻璃钢船艇有限公司