提高片體的外板加工精度

摘要：造船市場競爭日益激烈，“降本增效”已成為造船企業能否可持續發展的關鍵。本文通過分析外板散裝與片體制作的優劣，總結線型變化較大的外板加工經驗，介紹如何提高片體的外板加工精度，從而提高分段建造效率。

關鍵詞：外板散裝；片體；加工精度；降本增效

1 前言

由于各種主、客觀因素的制約，我廠原來的艏艉分段外板安裝效率低，安裝上去外板不光順且成波浪形。按國內造船行業外板加工偏差值為5 mm、外板裝配時間占分段建造的10%左右的參數標準衡量，我廠原外板平均加工偏差值為18.6 mm，裝配時間占制作分段的22.3%，存在一定差距。2010年1月起，我廠經一系列的QC活動，成功將外板平均加工偏差值降到4.5 mm以下，裝配時間降至占分段建造的8.7%，取得顯著效果。

2 外板散裝的優缺點

2.1 外板散裝的優點

（1）容易成型，需要加工的外板較少，一般在結構上散裝，然后再用壓鐵、手拉葫蘆、千斤頂等工具把外板貼在結構上成型。

（2）不需要制作專門的胎架，節省布置胎架的空間。

2.2 外板散裝的缺點

（1）需高空作業，在墜落高度基準面2m以上（含2 m）有可能墜落的高處進行作業。

（2）需密閉作業，與外界相對隔離，自然通風不良，密閉空間還容易發生氣體燃燒或爆炸意外。

（3）需進行仰焊，當待焊表面處于近似水平位置時，需從接頭下面進行焊接。

（4）效率低下，焊接質量較差。

3 片體制作的優缺點

3.1 片體制作的優點

（1）平地作業。在胎架面上燒焊，方便安全。

（2）開敞作業。與外界無阻隔，自然通風良好，方便、舒適、安全。

（3）平焊。待焊表面處于近似水平位置，從接頭上面進行焊接，對焊工的焊接水平要求較低，容易施焊，焊接質量較好。

（4）效率高。不必等平面結構制作好后才散裝外板，可以并行加工制作，縮短分段制作周期。

3.2 片體制作的缺點

（1）對外板加工精度要求高，特別是一些雙斜切的外板，經常會出現加工誤差或者加工不到位。

（2）需要制作專門的胎架，且一個胎架只適合一個片體，適用于批量化造船。

4 如何提高片體的外板加工精度

從上面的對比中，可以清楚地看到外板散裝與片體制作各自的優點和缺點。結合我廠的現狀，對于線型變化較大的艏艉分段，片體制作是優于外板散裝的。但如果是片體制作的話，就必須先要解決外板加工精度的問題。

那么，該如何提高片體的外板加工精度呢？

4.1 片體制作的施工特點

（1）片體制作有一定的周期，且工序多，制作過程中的累積誤差較大。

（2）片體的形狀尺寸所允許的誤差絕對值雖然比其他的數值大，但其相對值（相對于線型變化量來說）卻很小。

（3）片體制作過程中的變形情況比較復雜，要掌握由切割、冷熱加工、焊接、矯形以及吊運所引起的彈塑性與熱塑性變形的規律較困難。

（4）片體制作所需要的工具，如活絡卡尺、樣箱等，這些工具如果保養維修不好的話，也會產生較大的誤差。

以上的施工特點充分表明，要在制作過程中使片體的幾何形狀、尺寸和位置都處于可控狀態具有高度的復雜性。

4.2 提高片體的外板加工精度

結合我廠的實際情況，針對片體制作的特點，可以從技術工藝、檢測工具、作業水平和檢驗體制等方面著手，提高片體的外板加工精度。

4.2.1 加強技術工藝改進

（1）合理劃分外板板縫，應盡量減少具有雙曲度的外板數量。有雙曲度的外板設計的尺度應該小一些。

（2）合理增加收縮量、補償量和余量，在嚴格的精度管理的條件下，通過建造→測量→系統誤差反饋→修正補償（或反變形）→再建造……逐步提高片體制作的外板加工精度。

（3）需要加工的外板應留有一定長度與寬度的加工余量，火工加工的外板還要適當考慮增加厚度的余量，一般取1 mm～3 mm。

（4）避免將板縫布置在圓弧曲率之處，以防止焊接收縮引起弧形的不光順。

（5）對設計人員進行外板加工工藝宣貫培訓，使其充分了解工廠加工設備及加工工藝。

（6）對現場加工人員進行技術交底，加強其看圖能力及加工技術水平，熟知加工工藝。

（7）學習、引進、鉆研新的加工成型工藝。

4.2.2 重新整理檢測工具

（1）對已損壞的活洛卡進行修復，并訂制一批新的活洛卡樣，活洛卡使用完畢后，活洛卡調制處于自由狀態并妥善保存，建立“定人、定點、定質、定量、定期”的潤滑管理制度。

（2）重新制訂一批新活洛卡，由專人進行驗收入庫。

（3）線型變化較大的，活洛卡難于預制線型，用夾板做成加工線型（木樣板）。

（4）木樣與外板加工角度小于35度，應制訂角度樣板，以便現場加工檢測。

（5）艏艉縱橫線型變化大的區域外板制作加工樣箱。

4.2.3 提高作業人員技術水平

（1）加強作業人員責任心教育，在片體制作過程中實行嚴格的精度管理方式，即在制作的每一工序中進行尺寸精度控制。

（2）對外板加工作業人員進行加工技能培訓，而且每班人員必須合理配制（新老幫帶）。

（3）讓加工人員熟知船型，打印線型圖讓現場加工人員充分了解外板的位置及加工趨向。

（4）對加工好的外板要進行合理堆放及調運，減少變形。

（5）落實設備的使用、保養和修理制度，要求所有操作人員都要做到“三好”（管好、用好、修好），四會（會使用、會保養、會檢查、會排除故障）。

4.2.4 完善檢驗體制

（1）嚴格執行三級檢驗體制。

（2）指定專職QC人員進行檢查。

（3）合格產品，在外板上簽上合格、質檢人、日期方可調離。

4.3 外板加工流程（見圖1至圖7）

5 結語

經過一系列的改進措施，我司成功將57 000 DWT散貨船的外板平均加工偏差值降到4.5 mm以下，裝配時間降至占分段建造的8.7%。由此可見，在船舶建造過程中，根據實際情況，適當地增加一些片體制作，加強控制外板加工精度，可以大幅提高造船效率。

在提高片體的外板加工精度過程中，由于板的大小、曲率、冷熱加工的次數都不相同，收縮量很難較準確的施加，尚待進一步的收集數據和研究。

參考文獻

[1] 王榮生， 黃平濤， 張廣欽等. 船舶設計實用手冊-結構分冊. 國防工業出

版， 1997， 6

[2] 造船經濟與企業管理.華南理工大學教材供應中心， 2002.8