一种复杂线型分段的制造方法与流程

本发明属于船舶制造技术领域，尤其涉及一种复杂线型分段的制造方法。

背景技术：

由于船舶结构的特殊性，其需要分成多个分段进行建造。在建造过程中，由于部分分段具有线型复杂、结构强度低的特点，因此，此类分段在建造时精度难以控制，特别是这种分段的断口线型难以控制，现阶段针对上述问题基本都是等到船舶大合拢阶段结合合拢区域的实际情况进行处理。

现有的操作方式具有以下缺点：

1.船舶分段制作的精度控制效果较差；

2.分段制作精度较差，影响分段内部的管线设备的安装，特别是一些管路需要在分段阶段进行预装，如果分段制作精度偏差较大且不进行任何处理，安装管路之后的调整难度更大，致使装配返工量极大；

3.分段制作精度差，致使分段在组装或吊装阶段存在较大的问题，给船舶建造带来较大的不利影响，另外，还会对后道工序特别是船舶舾装件的安装带来不良影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种复杂线型分段的制造方法，其能提高分段的制造精度，防止分段在制造过程中以及后续吊装时发生变形，为后续工序的装配工作打下良好的基础。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种复杂线型分段的制造方法，提供与分段的断口的截面形状相匹配的线型保型模板，在所述分段制造后且吊装前将所述线型保型模板安装在所述分段的内表面和/或外表面邻近于所述断口的位置，安装后随所述分段一起吊装至船舶总装位置。

作为复杂线型分段的制造方法的一种优选方案，在分段制造前先搭设胎架，然后在所述胎架上安装形状与所述分段靠近所述胎架的一侧的折角的形状相匹配的胎架保型模板，并使所述胎架保型模板邻近于所述分段的断口位置。

作为复杂线型分段的制造方法的一种优选方案，在分段制造前的胎架搭设具体包括以下步骤：

步骤s11、按照所述分段的设计图纸在地面划线并搭设胎架，所述胎架的上表面具有与所述分段的内壳相匹配的支撑面；

步骤s12、根据所述分段的内壳的折角形状制造胎架保型模板；

步骤s13、将所述胎架保型模板固定在所述胎架上对应所述分段的内壳的折角位置；

步骤s14、将所述分段的内壳吊装在所述胎架上，调整位置使所述胎架保型模板邻近于所述分段的断口位置，然后再进入所述分段的制造阶段。

作为复杂线型分段的制造方法的一种优选方案，在所述分段制作后且吊装前还设置舭龙骨加强操作，具体加强操作为：制造三角形的角度保型模板，将所述角度保型模板分别与所述分段和所述舭龙骨焊接。

分段上的舭龙骨在吊装时也容易发生变形，因此在吊装前采用三角形的角度保型模板对舭龙骨进行加固，可有效防止舭龙骨发生变形。

作为复杂线型分段的制造方法的一种优选方案，所述线型保型模板与所述分段的断口处的距离为h，50mm≤h≤100mm。

优选的，所述线型保型模板与所述分段的断口处的距离为50mm。

进一步的，所述胎架保型模板与所述分段的断口处的距离为h，50mm≤h≤100mm。

优选的，所述胎架保型模板与所述分段的断口处的距离为50mm。

作为复杂线型分段的制造方法的一种优选方案，所述线型保型模板采用间断焊接的方式焊接在所述分段上，焊接间隔为200mm～400mm，每段焊缝的长度为20mm～50mm，焊角高度为4mm～8mm。

优选的，所述焊接间隔为300mm，每段焊缝的长度为30mm，所述焊角高度为5mm。

更加优选的，所述胎架保型模板的宽度不小于200mm，板厚不小于12mm；

所述线型保型模板的宽度不小于300mm，板厚不小于12mm。

作为复杂线型分段的制造方法的一种优选方案，所述线型保型模板采用整板气割或机加工成型。

作为复杂线型分段的制造方法的一种优选方案，所述线型保型模板采用多块板拼接成型，且拼接成型后再与所述分段焊接。

作为复杂线型分段的制造方法的一种优选方案，所述线型保型模板的具体制造步骤如下：

步骤s21、根据所述线型保型模板的设计图纸在钢板上放样，气割或机加工成型多块独立的拼接块；

步骤s22、在每块所述拼接块上划制第一拼接对合线和第二拼接对合线，其中，所述第一拼接对合线呈直线，其一端延伸至所述拼接块的待焊接边，所述第一拼接对合线保持长度不小于3m，所述第二拼接对合线与所述拼接块的待焊接边平行，两者之间的间距为100mm；

步骤s23、将多块所述拼接块焊接为一体，并使所述拼接块的两条所述第一拼接对合线连接成一条直线，使相邻所述拼接块的两条所述第二拼接对合线平行且两者之间的间距为200mm。

作为复杂线型分段的制造方法的一种优选方案，所述线型保型模板在与所述分段组装时需要进行位置控制，具体控制步骤如下：

步骤s31、在船舶的设计图纸上预先设计贯穿整个船舶的高度基准线和宽度基准线，并使各个所述分段上均设置所述高度基准线和所述宽度基准线，对每条所述高度基准线和所述宽度基准线进行编号；

步骤s32、在制造成型的所述分段表面对应位置划制所述高度基准线和所述宽度基准线，并在对应的基准线上标注所述编号；

步骤s33、在所述线型保型模板上划制所述高度基准线和所述宽度基准线，并在对应的基准线上标注所述编号；

步骤s34、将所述线型保型模板吊装至所述分段处，对齐具有相同所述编号的所述高度基准线和所述宽度基准线，然后将所述线型保型模板焊接在所述分段上。

本发明的有益效果为：通过在吊装前在分段的断口位置增加线型保型模板，可以增加分段的强度，有效防止吊装引起的分段变形的情况发生，保证了分段的制作精度，为后续的船舶总装工作提供了保障。对比现有技术，本发明的复杂线型分段的制造方法具有操作简单、分段制造精度高、变形小以及后续校正工作少等优点。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明一实施例所述的线型保型模板、胎架保型模板以及角度保型模板安装在分段上的位置示意图。

图2为本发明一实施例所述的分段安装在胎架上的状态图。

图3为本发明一实施例所述的线型保型模板的拼接对合线的分布示意图。

图4为图3的a处局部放大图。

图5为本发明一实施例所述的线型保型模板的基准线的分布示意图。

图6为本发明一实施例所述的分段安装线型保型模板后的状态图。

图7为本发明一实施例所述的分段安装加强槽钢后的状态图。

图8为本发明一实施例所述的分段安装角度保型模板后的状态图。

图9为本发明另一实施例所述的分段安装线型保型模板后的状态图。

图中：

1、分段；11、断口；12、内壳；13、外板；14、折角；15、舭龙骨；

2、线型保型模板；21、拼接块；22、第一拼接对合线；23、第二拼接对合线；24、焊缝中心线；25、高度基准线；26、宽度基准线；

3、胎架；4、胎架保型模板；5、角度保型模板；6、地面；7、加强槽钢。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至7所示，于本实施例中，本发明的一种复杂线型分段的制造方法，提供与分段1的断口11的截面形状相匹配的线型保型模板2，在所述分段1制造后且吊装前将所述线型保型模板2安装在所述分段1的内表面和/或外表面邻近于所述断口11的位置，安装后随所述分段1一起吊装至船舶总装位置。

由于船舶总装位置与分段1制作位置不在同一位置，因此在分段1制造后需要进行吊装，同时，船舶分段1由于其结构的特殊性，在断口11位置由于断口11形状大，强度支撑结构少极易发生变形，因此在吊装前在分段1的断口11位置增加线型保型模板2，可以增加分段1的强度，有效防止吊装引起的分段1变形的情况发生，保证了分段1的制作精度，为后续的船舶总装工作提供了保障。对比现有技术，本发明的复杂线型分段的制造方法具有操作简单、分段制造精度高、变形小以及后续校正工作少等优点。

在本发明的一个优选的实施例中，在分段1制造前先搭设胎架3，然后在所述胎架3上安装形状与所述分段1靠近所述胎架3的一侧的折角14的形状相匹配的胎架保型模板4，并使所述胎架保型模板4邻近于所述分段1的断口11位置。

通过在分段1制造前搭设胎架3，可以使具有折角类的分段1能更好的实现组装，保证组装精度；通过在胎架3上设置胎架保型模板4，可以使分段1的折角14被此胎架保型模板4支撑，有效防止分段1的折角14发生变形，且由于此类分段1的结构特殊性，使得其在断口11位置更容易发生变形，影响后续在船舶总装阶段分段1与分段1对接时的精度，因此将此胎架保型模板4邻近于断口11设置可更有效的防止断口11处发生变形。

在本实施例中，在分段1制造前的胎架3搭设具体包括以下步骤：

步骤s11、按照所述分段1的设计图纸在地面6划线并搭设胎架3，所述胎架3的上表面具有与所述分段1的内壳12相匹配的支撑面；

步骤s12、根据所述分段1的内壳12的折角形状制造胎架保型模板4；

步骤s13、将所述胎架保型模板4固定在所述胎架3上对应所述分段1的内壳12的折角位置；

步骤s14、将所述分段1的内壳12吊装在所述胎架3上，调整位置使所述胎架保型模板4邻近于所述分段1的断口11位置，然后再进入所述分段1的制造阶段。

在本发明的另一个优选的实施例中，在所述分段1制作后且吊装前还设置舭龙骨15加强操作，具体加强操作为：制造三角形的角度保型模板5，将所述角度保型模板5分别与所述分段1和所述舭龙骨15焊接。

分段1上的舭龙骨15在吊装时也容易发生变形，因此在吊装前采用三角形的角度保型模板5对舭龙骨15进行加固，可有效防止舭龙骨15发生变形。

在本发明的又一个优选的实施例中，所述线型保型模板2与所述分段1的断口11处的距离为h，50mm≤h≤100mm。优选的，所述线型保型模板2与所述分段1的断口11处的距离为50mm。

进一步的，所述胎架保型模板4与所述分段1的断口11处的距离为h，50mm≤h≤100mm。优选的，所述胎架保型模板4与所述分段1的断口11处的距离为50mm。

在本发明的一实施例中，所述线型保型模板2采用间断焊接的方式焊接在所述分段1上，焊接间隔为200mm～400mm，每段焊缝的长度为20mm～50mm，焊角高度为4mm～8mm。优选的，所述焊接间隔为300mm，每段焊缝的长度为30mm，所述焊角高度为5mm。

采用间断焊接的方式一方面是为了减少线型保型模板2与分段1之间的焊接量，简化后续的拆除线型保型模板2的工序，减少打磨工序，同时也能保证线型保型模板2能够重复利用，降低制造成本，另一方面间断焊接还可以有效降低分段1与线型保型模板2焊接处的焊接应力，防止分段1在焊接此线型保型模板2时发生焊接变形。

在本实施例中，所述胎架保型模板4的宽度不小于200mm，板厚不小于12mm；所述线型保型模板2的宽度不小于300mm，板厚不小于12mm。

在本发明的另一实施例中，所述线型保型模板2采用整板气割或机加工成型。整体加工成型的线型保型模板2可以对其制造精度进行一个良好的控制，以保证后期与分段组装时的精度。

在本发明的又一实施例中，所述线型保型模板2采用多块板拼接成型，拼接成型后再与所述分段1焊接。采用多块钢板拼接成型可以节省制造成本，因为船舶的分段1结构尺寸较大，对应的线型保型模板2的尺寸较大，如果采用整板制造将会增加成本，且会产生过多的废料，为了保证线型保型模板2的安装精度，必须要在与分段1焊接前进行拼接成型，不能以单块方式在分段1上进行拼接。

在本实施例中，所述线型保型模板2的具体制造步骤如下：

步骤s21、根据所述线型保型模板2的设计图纸在钢板上放样，气割或机加工成型多块独立的拼接块21；

步骤s22、在每块所述拼接块21上划制第一拼接对合线22和第二拼接对合线23，其中，所述第一拼接对合线22呈直线，其一端延伸至所述拼接块21的待焊接边，所述第一拼接对合线22保持长度不小于3m，所述第二拼接对合线22与所述拼接块21的待焊接边平行，两者之间的间距为100mm；

步骤s23、将多块所述拼接块21焊接为一体，并使所述拼接块21的两条所述第一拼接对合线22连接成一条直线，使相邻所述拼接块21的两条所述第二拼接对合线23平行且两者之间的间距为200mm。

通过设置第一拼接对合线22和第二拼接对合线23可以有效保证拼接成型的线型保型模板2的制造精度。

第一拼接对合线22的长度不限于3m，还可以根据实际的情况增加到3m以上，即相邻两个第一拼接对合线22的长度之和要大于6m，且尽可能长。

在本实施例中，所述线型保型模板2在与所述分段1组装时需要进行位置控制，具体控制步骤如下：

步骤s31、在船舶的设计图纸上预先设计贯穿整个船舶的高度基准线25和宽度基准线26，并使各个所述分段1上均设置所述高度基准线25和所述宽度基准线26，对每条所述高度基准线25和所述宽度基准线26进行编号；

步骤s32、在制造成型的所述分段1表面对应位置划制所述高度基准线25和所述宽度基准线26，并在对应的基准线上标注所述编号；

步骤s33、在所述线型保型模板2上划制所述高度基准线25和所述宽度基准线26，并在对应的基准线上标注所述编号；

步骤s34、将所述线型保型模板2吊装至所述分段1处，对齐具有相同所述编号的所述高度基准线25和所述宽度基准线26，然后将所述线型保型模板2焊接在所述分段1上。

在本发明的一个具体的实施例中，如图1至8所示，以船舶b段的分段1为例，此分段1的线型保型模板2设置在分段1的内表面，即断口11的内侧。在本实施例中，此复杂线型分段的制造方法包括以下步骤：

步骤s110、在船舶的设计图纸上预先设计贯穿整个船舶的高度基准线25和宽度基准线26，并使各个所述分段1上均设置所述高度基准线25和所述宽度基准线26，对每条所述高度基准线25和所述宽度基准线26进行编号；

步骤s120、按照分段1的设计图纸在地面划线并搭设胎架3；

步骤s130、按照分段1的内壳12的折角形状制作厚度此胎架保型模板4，胎架保型模板4的厚度为12mm，宽度为200mm，然后将此胎架保型模板4固定在胎架3上对应分段1的内壳12的折角位置，且与断口11之间的距离为50mm；

步骤s140、将分段1的内壳12安装在此胎架3上，然后进行分段1制作；

步骤s150、按照分段1的设计图纸设计线型保型模板2，此线型保型模板2的形状与分段1的断口11处的内表面形状相匹配，然后在图纸上预先标记出拼接位置、高度基准线25和宽度基准线26，以及设计出第一拼装对合线22和第二拼装对合线23；

步骤s160、选用厚度为12mm的钢板，在此钢板上放样划制拼接块21，此拼接块21的宽度为300mm，在拼接块21上划制第一拼接对合线22和第二拼接对合线23，气割拼接块21(含焊接坡口)，打磨坡口，对齐第一拼接对合线22使相邻两个拼接块21的第一拼接对合线22连接成一条直线，焊接拼接块，焊接后测量相邻两个拼接块21的第二拼接对合线23是否平行，且两者距离焊缝中心线24的距离是否等于100mm，焊接完成后，在此线型保型模板2上划制高度基准线25和宽度基准线26并标注编号；

步骤s170、将此线型保型模板2吊至分段1处，使线型保型模板2上的高度基准线25和宽度基准线26分别对齐分段1上的高度基准线25和宽度基准线26，然后采用间断焊接的方式将线型保型模板2焊接在分段1距离断口11的50mm处的内表面(分段1的两端的断口11均需要焊接线型保型模板2)，焊接时焊接间隔300mm，焊接长度30mm，焊角高度5mm，然后在线型保型模板2内沿竖直方向焊接一根加强槽钢7；

步骤s180、按分段1的设计图纸设计舭龙骨15处的角度保型模板，采用厚度为12mm的钢板气割与舭龙骨15数量对应的呈三角形的角度保型模板5，然后将此角度保型模板5分别与舭龙骨15和分段1的外板13焊接；

步骤s190、在船舶总装阶段，吊装分段1至总装位后，先拆除线型保型模板2和角度保型模板5，然后再将分段1进行总装，拆卸后需打磨焊接处，且拆卸时不能破坏线型保型模板2和角度保型模板5，以使其能重复利用于同类型的船舶的生产。

在本发明的另一个具体的实施例中，如图9所示，以南油5万吨e船m013分段1为例，此分段1的线型保型模板2设置在分段1的外表面，即断口11的外侧。具体的安装步骤与上述实施例类似，此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。