散货船生产设计说明书.docx
《散货船生产设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《散货船生产设计说明书.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
散货船生产设计说明书
散货船生产设计说明书
[摘要]船体生产设计是在详细设计的基础上，依照现代化科学管理的要求，按照工厂的生产条件和技术水平，以合理的建造方针为指导，按照工艺阶段和施工区域的生产和管理需要，绘制工作图、管理表和提供有关施工信息，用以指导和组织生产的设计进程。
本次的散货船生产设计主要按照散货船的总布置图、分段划分图、肋骨型线图、平台图、各横纵剖面图等一系列资料，并通过查阅大量与本次设计相关的资料，完成了生产设计内容、熟悉了工艺流程，绘制了分段施工图和分段零件明细表，制定了生产设计说明书。
[关键词]散货船；生产设计；艏分段
0引言
船舶设计，是一项涉及面很广的复杂工作，对设计的要求也是多方面的，适用、经济，安全、靠得住，先进、美观等。
造船是以设计、工艺、计划一体化的方式进行生产准备的，即将产品设计、建造技术、工程计划有机的结合起来协调进行的。
按照现代造船特点，船舶设计一般分为初步设计、详细设计、生产设计和完工文件四个阶段。
其中生产设计贯穿整个船舶设计进程，是在详细设计的基础上，按照船厂条件，按建造的技术、设备、施工方案、工艺要求和流程、生产管理等情况，设计和绘制施工图纸和施工工艺和规程等文件。
生产设计的详细程度要求很高，要能反映组装和管理的要求。
生产设计的详细、完整和深切的程度对提高造船质量、缩短建造周期和提高生产效率有很大影响[1]。
造船生产设计是编绘用于指导和组织造船生产的图表和技术文件的设计工作，设计的内容广而且复杂，需要有良好的基础知识和丰硕的专业知识[2]。
1设计要求
画图整体要求
分段制造施工图是按国家标准“金属船体制图”的规定来绘制，完整地表示分段结构的施工图样。
同时，按车间的生产设备、工艺线路、起重条件等工作要素全面考虑船体制造工艺，并补充施工中所需的各类工作图及工艺符号、信息。
采用A3幅面绘制，图纸装订成册。
图样比例选择1：
50为主，个别比例选择1：
75或1：
100。
节点详图可用1：
20、1：
五、1：
2等。
为方便读图，若分段为左右舷对称,图纸设绘以右舷为主。
图纸线条设绘应符合《船体制图》相关规定[3]，图线的形式及应用范围如表1所示。
表1图线的形式及应用范围
线型
应用范围
粗实线
a.板材、骨架剖面简化线;b.设备、部件可见轮廓线（总布置图除外）;c.名称线
细实线
a.可见轮廓线;b.尺寸线与尺寸界线;c.型线;d.基线;e.引出线与指引线;f.接缝线;g.剖面线;h.规格线
粗虚线
不可见板材简化线（不包括规定采用轨道线表示的情况）
轨道线
主船体结构图内不可见水密板材简化线（肋骨型线图、分段划分图等除外）
细虚线
a.不可见轮廓线;b.不可见次要构件（肋骨、横粱、纵骨、扶强材等）的简化线
粗点划线
a.可见主要构件（强肋骨、舷侧纵桁、强横梁、甲板纵桁、舱壁桁材等）的简化线;b.钢索、绳索、等的简化线
细点划线
a.中心线;b.可见次要构件的简化线;c.开口对角线;d.转圆线;e.液舱范围线
粗双点划线
不可见主要构件的简化线（强肋骨、舷侧纵桁、强横梁、甲板纵桁、舱壁桁材等）的简化线
双点划线
a.非本图构件可见轮廓线;b.假想构件可见轮廓线;c.助板边线;d.工艺开口线
波浪线
构件断裂处界线
工艺符号说明
分段划分图中“△”表示正作端（即不加放大合拢余量）；在结构图中的拼板图上的“△”则表示刨边；“＄”表示工艺开口或一般接缝线；“KL”表示折角线；C、P、S别离表示船中、左舷和右舷。
在结构图中，“B”表示结构间的连接，“S”表示型材端部削斜，“W”表示焊接。
零件编号的规定
为了简化零件编码，现对零件编号作如下规定：
板材：
外板零件以1000开头,如100一、100二、……加以编号；平台、甲板等以2000开头如200一、200二、……加以编号等；纵、横舱壁以2100开头如210一、210二、……加以编号等；肘板以3000开头如300一、300二、……加以编号等；
型材：
球扁钢以4000开头如400一、400二、……加以编号等；扁钢以4500开头如450一、450二、……加以编号等；
一个零件只能有一个编号。
在结构图中外加圆圈，在零件表中则不加圆圈。
如几个零件需预先拼板，则在件号后加上“P”字样。
需预先装配成型的零部件，在母材前加“O”字样，如T型材腹板。
船台散装件在件号圆圈外加“E”字样。
其它规定
1）结构图中应注明大接缝的位置、形式和余量加放情况；标注件号和焊缝代号；画出构件安装理论线位置、尺寸；注明板厚、规格、材质；
2）结构图第1页封面上应加上分段简要装焊工艺。
3）吊耳布置图中应注明分段重量、重心位置。
4）编制分段零件明细表：
（1）采用A4幅面，装订成册。
（2）图纸装订顺序：
封面、小组装、中组装、大组装。
小组装概念：
将两个或两个以上零件组成的部件的生产进程。
如：
拼T型材、肋板上装扶强材和开孔增强筋等。
中组装概念：
将部件和部件加零件组成一个较大组合件的生产进程。
如：
分段中纵、横舱壁预制、平台或甲板预制、油柜拼装等。
大组装概念：
将零件和部件组成份段的生产进程。
（3）零件明细表的内容
剖面位置、零件号、名称及规格、数量、重量、下料方式、流向编码等。
图纸装订顺序
第1页封面、第二、3页为工艺说明页，然后别离为外板展开图、内底平面图、船底平面图、底边舱斜板、纵剖面图、横剖面图等。
结构图完成后，再绘相关分段工艺图纸，如拼板图、划线草图、胎架图、完工测量图、吊耳布置图等。
2生产设计内容
设计大体依据
1）分段划分图；
2）总布置图
3）肋骨型线图；
4）外板展开图；
5）船体制造原则工艺；
6）大体结构图；
7）典型横剖面图；
8）典型结构节点图册等。
承建船厂条件
散货船的总长为190.00m，垂线间长为183.05m，型宽为32.26m，设计吃水11.10m，型深为17.5m。
xx分段所在的位置如图1所示。
图1散货船xx分段划分图
这次建造散货船xx分段，此分段为球鼻艏，成功的球鼻艏能使总阻力减小10%—15%[4]。
承建船厂的条件：
1）一般条件
承建船厂为中型船舶修造厂，工程技术人员和工人的技术水平较高，设备条件较好，采用新工艺、新技术没有任何障碍，可采取总装造船模式造船。
2）船厂设施
车间内设有联合式剪板机、三辊弯板机、3万和6吨全能油压机各一台、肋骨冷弯机一台、龙门气割机2台、数控气割机3台、等离子切割机4台、5吨和25吨起重行车各一架、45吨起重行车2架（可联合利用），并配套有火工平台、拼板场地、分段制作场地；埋弧自动电焊机、半自动焊机、手工电焊机、CO2手工焊机、半自动气割机、手工气割枪、等若干；车间门可通行宽度12米。
外场作业场地若干，相应配套设施齐全；船厂设有二次自动喷砂涂装房一座。
具有7万吨级纵向倾斜船台一座（两根平行滑道中心线距离米，船台度斜（1：
20），滑道水上长度250米。
配有2台45吨塔式起重机、1台120吨塔式起重机（可联合利用），每一个分段（或总段）船体结构重量一般控制在100吨左右，长度控制在16米之内。
本产品所需型材、板材都可配齐，板材规格以1800×8800（10000）mm和2000×8800（10000）mm为主，型材长度为8000mm和10000mm为主。
画图内容
1）各平台结构图；
2）各肋位结构图；
3）各纵剖面结构图；
4）外板展开图；
5）零部件编码和零件明细表；
6）各平台板、纵舱壁板拼板图；
7）划线草图；
8）完工测量图。
分段施工要领的主要内容
1）分段建造方式（如侧造）、装配工艺要求、工艺程序和精度要求等；
2）分段制造胎架图表、工装设备等；
3）分段测量、查验数据等；
4）余量、补偿量的布置：
按照结构放样、号料、构件加工、装配、焊接收缩和火工矫正等因素，肯定余量、补偿量的加放和预修正机会。
余量、补偿量和预修正机会一般应采用相应的工艺符号，并标在零、部件带余量或补偿一端边缘上；
5）工艺孔：
工艺孔包括：
手孔、人孔、通风孔、通道孔等临时开孔。
应注明工艺孔的位置、尺寸、开孔和封合的机会，和质量要求[5]；
6）预开孔：
预开孔包括：
管子、通风管、电缆等穿过结构的开孔．和门、窗等开孔。
预开孔应与相关专业协调后，设绘在船体分段工作图上[6]；
7）预装件：
预装件包括：
放水塞、梯子、人孔盖、电缆托架、海底阀箱、设备底座等。
预装件应与相关专业协调后，设绘在船体分段工作图上。
亦可用预装件清册或托盘表示。
3分段结构图的绘制
此分段位于肋位号FR227-200—船艏，重量为。
该分段属于船艏分段，外板型线转变较大，外板全数都是弯曲的，需要进行弯板处置，外板展开图可由肋骨型线图放样画出，其他各板并依照拼板规则进行拼板。
本分段强度要求较高，且垂直长度较大，故平台数量较多，平台上增强结构多为横梁和各类肘板、增强筋，其中横梁、增强筋所用材料多为球扁钢。
绘制分段施工图时，先绘制分段的各平台结构和横纵剖面结构，然后慢慢将各构件以各基准线为参考画出。
其中，构件的位置按照老师所提供的各结构图中取得，拼板进程中板材用的规格是1800×8000（10000）mm和2000×8000（10000）mm，拼板用手工下料方式。
关于减轻孔、流水孔、通焊孔等大小，是按照资料绘制的。
分段平台图的绘制
本分段平台图共有11个，其外形轮廓可以从各平台图中读取，再将构件画出即可。
平台图底下构件为不可见次要构件用细虚线，如横梁用细虚线表示，强横梁用粗双点划线表示，板材用粗虚线，可见板材用粗实线表示等等。
肋位剖面图、纵剖面图的绘制
横、纵舱壁上可见增强筋用细点划线表示，不可见用细虚线，板材可见用粗实线，不可见用粗虚线，规则同上，符合船体制图要求，再将需要起增强作用的肘板和增强筋按要求画上即可。
外板展开图的绘制
外板展开图的展开原则是横向展开，纵向不展开。
横向是弯曲的板材，则实际横向长度可以由肋骨型线图中测量，画在相应肋位上，连接成一条滑腻的曲线。
再将纵横构件一一画出，纵横构件主如果各平台板和增强筋，同时排出板缝，将拼板零件编号编在图中，外板展开图如图2所示。
图2散货船xx分段外板展开图
以上各图中，横梁的尺寸由老师给的资料中读取。
将肋板的开孔、增强筋等安照已有规定的尺寸画，而普通肋板的开孔、增强筋依照规范要求设置。
纵向结构由纵桁和纵骨组成。
纵桁、纵骨的开孔，增强筋位置可以从相应横、纵剖面图中查出，标注各个肘板和增强筋的尺寸和型号。
图中开孔大小应注明，各构件及开孔位置应标注准确。
4xx分段工艺图纸
拼板图的绘制
拼板进程中，板材规格以1800×8000（10000）mm和2000×8000（10000）mm为主。
在板宽限制的条件下，碰着板厚不一样的两块板拼接在一路，可以适当把板厚的向板薄的延伸，以保证强度要求。
拼板进程中要按照板的面积大致估算整块板所需板材型号和数量，在切割板材时也要合理计划，充分利用板材，不造成浪费。
拼板要注意留足余量，通常将切割下来的板直接拼接起来（即将实际板缝线用细虚线表示，切割线用实线表示），切割距离尽可能为测量整数，方便切割，1800平台拼板图如图3所示。
图3散货船xx分段1800平台拼板图
胎架图的绘制
胎架是制造船体曲面分段和曲形立体分段的形状胎膜和工作台[7]，本分段为球鼻艏，球鼻艏建造一般利用侧造法，即以227号横剖面为基面建造，但由于227号肋位并无面板，故胎架制造时应在胎架上铺上一块板材，方便支撑分段。
本胎架图只画出一半，为分段左舷。
胎架支撑型钢距离800mm，边缘处应留出100mm余量，并在图中示意出不规则边缘胎架的距离。
所有胎架高度800mm，取5550ABBL为横向基准线，取中线为纵向的基准线，以基准线为准布置胎架支撑，胎架图旁附上各高度处的半宽值表格，以便做出边缘线。
划线草图的绘制
划线草图只要取有平台板或横纵舱壁板的结构剖面，绘制各平台和2400OFFCL的划线草图时，由于平台的结构都是装配在平台板下面，故要先将平台板翻身，再划线。
有结构处都应画细实线，还包括板边缘。
理论线的应按照《船体制图》要求标注，对称构件，如T型材、扁钢、纵向舱壁板应取靠近中站面和中线面处划理论线。
不对称构件，如球扁钢，取其背面为理论线。
另外各边缘线处具体位置应能由横向和纵向标注注明，还有各板开孔也应标注。
完工测量图的绘制
绘制完工测量图时取两个基准面进行测量，别离取8000mm和13500mm处平台面长度和宽度，取中线面和距中线面2400mm的纵剖面的高度值。
标注时，注意标注数值前面加上“理论值”三个字，下方为“实测值”，实测值是实际生产进程中所测量出来的值。
5分段装配焊接工艺
xx分段装焊工艺（反造法）：
1）首先制作胎架，胎架上应进行铺板，以便支撑分段。
本分段以227肋位剖面为基础，采用正切胎架；
2）将227肋位主要结构拼接并装焊后用起重车吊到胎架上进行定位；
3）在分段剖面上划出纵横骨架安装线；
4）先安装本分段普通横梁，再安装纵骨，接着安装强横梁；
5）焊接前加压排以防焊接变形；
6）进行骨架间焊接和骨架与主甲板间的焊接；
7）拆压排并矫正变形；
8）进行分段舾装；
8）进行焊缝和结构性查验；
10）划分段轮廓线、装配查验线，切除分段余量；
11）进行分段完工查验；
12）分段增强及吊运。
6编制零件明细表
零件明细表是对已经编好号码的所有零件进行分类记录，板材：
外板零件以1000开头,如100一、100二、……加以编号；平台、甲板等以2000开头如200一、200二、……加以编号等；纵、横舱壁以2100开头如210一、210二、……加以编号等；肘板以3000开头如300一、300二、……加以编号等；型材：
球扁钢以4000开头如400一、400二、……加以编号等；扁钢以4500开头如450一、4502、…加以编号等；一个零件只能有一个编号。
在结构图中外加圆圈，在零件表中则不加圆圈。
如几个零件需预先拼板，则在件号后加上“P”字样。
需预先装配成型的零部件，在母材前加“O”字样，如T型材腹板。
先进行小组装，小组装就是将两个或两个以上零件组成的部件的生产进程，如肘板和扁钢的复合构件。
小组装零件明细表中就是将需要部装的零件编在一路称为一族。
每一个族的零件分为两类，一类为大体零件或称为母材；另一类为从属件。
安装时，一般从母材开始把从属件安装在母材上形成部件[8]。
中组装是将部件和部件加零件组成一个较大组合件的生产进程。
如：
分段中纵桁、平台或甲板预制等[9]。
这次502球鼻艏艏分段生产设计中的中组装是将小组装的部件组成内底板小分段和斜底板小分段的进程。
大组装是在船台上将两个中组装的小分段组合。
各个板材的重量等于面积乘板厚乘密度计算而得，型材的重量通过查型材的规格表得知每米长度的重量，然后再乘以型材的长度[10]。
生产设计编码由船体生产设计编码系统和舾装生产设计编码系统组成，这二者既是统一的，又是相辅相成的[11]。
随着成组技术的发展，对于零件组，通常情况下可以构造特征矩阵的方式来成立信息模型，并通过零件编码与之一一匹配，这样即可提高编码速度[12]。
结论
船舶整体设计是解决船舶设计中一些全局性的问题，是其他专业设计和局部设计的基础和纽带。
船舶设计阶段的划分与生产设计的衔接把生产设计纳入船舶设计工作范围，并以为生产设计是船舶设计的扩展或其中的一个阶段。
在这种熟悉下，船舶设计始于船舶整体功能和系统设计，最终是按区域/阶段/类型完成的生产设计。
生产设计的详细、完整和深切程度对提高造船质量、缩短建造周期和提高生产效率有很大影响，故生产设计超级重要。
这次散货船xx分段生产设计所做的主要工作和功效如下：
1）绘制“分段施工图”一册共32页包括：
各平台图、横剖面图、纵剖面图、外板展开图、拼板图、胎架图、零件明细表、划线草图、完工测量图等。
详细目录如表2所示。
表2分段施工图目录
图名
页码
施工图封面
1
开口工艺
2
焊接坡口形式
3
外板展开图
4
13500平台图
5
12100平台图
5
11400平台图
6
10600平台图
7
9740平台图
7
8000平台图
8
7190平台图
8
5550平台图
9
4800平台图
9
3300平台图
10
1800平台图
10
中纵剖面图
11
2400OFFCL纵剖面图
12
FR227肋位横剖面图
13
FR228肋位横剖面图
14
FR229肋位横剖面图
15
FR230肋位横剖面图
16
13500平台拼板图
17
1800平台拼板图
17
10600平台拼板图
18
8000平台拼板图
19
5500平台拼板图
20
3300平台拼板图
21
中纵舱壁拼板图
22
2400OFFCL纵舱壁拼板图
23
13500平台划线草图
24
10600平台划线草图
24
8000平台划线草图
25
5550平台划线草图
25
3300平台划线草图
26
中纵舱壁划线草图
27
2400OFFCL纵舱壁划线草图
28
球鼻艏胎架图
29
完工测量图1
30
完工测量图2
31
完工测量图3
32
2）制作“分段零件明细表”一份共11页；
3）编制“散货船xx分段生产设计”一份；
4）零件明细表和分段施工图详见附录。
参考文献
[1]顾敏童．船舶设计原理[M]．上海:
上海交通大学出版社，2001．
[2]中国船舶工业总公司造船生产设计指导组编.造船生产设计[M].北京：
国防工业出版社，～102.
[3]杨永祥，茆文玉，翁士纲．船体制图[M]．哈尔滨：
哈尔滨工程大学出版社，2007.
[4]盛振邦，刘应中.船舶原理（上）[M].上海：
上海交通大学出版社，2008.
[5]日本造船学会钢船建造法研究委员会．钢船建造法[M]．日本：
国防工业出版社，1986.
[6]华乃导．船体修造与工艺[M].大连：
大连海事大学出版社，1999.
[7]徐兆康．船舶建造工艺学[M]．北京:
人民交通出版社，2007.
[8]吴仲其，马庆莲，袁文林．船体分段吊装工艺[J]．江苏船舶，1990,7
（2）：
32～34.
[9]吴润辉．船舶焊接工艺[M].哈尔滨:
哈尔滨工程大学出版社，1996.
[10]高介祜，郁照荣.现代造船模式及其形成[J].造船技术，1997（3）：
20～28.
[11]SanchezR，MahoneyJT.Modularity，FlexibilityandKnowledgeManagementinProductandOrganizationDesign，IEEEEngineeringManagementReview，1997,25（4）：
43～45.
[12]KoeingPC，ChristensenWL.Developmentandimplementationofmodernworkbreakdownstructureinnavalconstruction：
acasestudy.JournalofShipProduction，1999,15（3）：
128.
升级会员 