對(duì)船舶側(cè)門(mén)工藝改進(jìn)問(wèn)題的分析

陸建忠

[摘 要]本文闡述了某船船體舷側(cè)門(mén)制造工藝改進(jìn)和實(shí)施，確保了舷側(cè)門(mén)的制造精度，為后續(xù)同類(lèi)型產(chǎn)品的制造提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞]工藝改進(jìn)；精度控制；提高產(chǎn)品質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào)：TV13.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）29-0156-02

1 概述

我國(guó)造船能力與日俱增，已躋身世界前列。但要從造船大國(guó)邁進(jìn)世界造船強(qiáng)國(guó)行列還有很長(zhǎng)的路要走。這表現(xiàn)為不僅要提高硬件設(shè)施，還需對(duì)生產(chǎn)管理、技術(shù)配套、工藝規(guī)范等軟件工程提出更高的要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，在運(yùn)用好先進(jìn)設(shè)備的同時(shí)，努力探索新工藝、新方法，保證產(chǎn)品質(zhì)量、確保產(chǎn)品良好的使用性能，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合技術(shù)要求。制造優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，是我們追求的終極目標(biāo)。只有在精益生產(chǎn)中，才能使我國(guó)造船事業(yè)真正躋身世界造船強(qiáng)國(guó)之林。

在某型船的制造中，船體兩舷側(cè)設(shè)計(jì)有舷側(cè)門(mén)供汽車(chē)等交通工具出入。以往建造中，側(cè)門(mén)結(jié)構(gòu)單獨(dú)制造。但在單獨(dú)制造后的門(mén)與船體合攏后出現(xiàn)了門(mén)與船體外板線型誤差大，焊縫對(duì)準(zhǔn)度差。門(mén)縫四周間隙寬窄不一的狀況，這些狀況嚴(yán)重影響了舷側(cè)門(mén)在船塢的合攏時(shí)間和安裝質(zhì)量（船塢安裝時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩月余）。又由于側(cè)門(mén)與外板間的船體線型變化大、空間高，使得門(mén)本身及門(mén)的密封結(jié)構(gòu)在船塢里安裝十分困難，對(duì)于門(mén)的超差項(xiàng)目返修也無(wú)法完成，只能把門(mén)拆下返修。使得門(mén)的安裝工作成為制約生產(chǎn)的瓶頸。為此，決定對(duì)門(mén)的制造工藝進(jìn)行研究和改進(jìn)。

2 確定工藝流程和要求

編制作業(yè)指導(dǎo)書(shū)明確工藝流程和質(zhì)量要求（圖1）

3 改變制造方法和胎架形式

本工程把“側(cè)門(mén)”單獨(dú)制造的方式改為“側(cè)門(mén)”與分段結(jié)構(gòu)一起制造的形式。希望通過(guò)同胎架制造，能保證側(cè)門(mén)與船體分段的外觀線形、門(mén)縫間隙。焊縫位置的一致性及減少變形量。

本次工程設(shè)置2副胎架，一個(gè)平面甲板胎架，用于分段中組立。另一個(gè)為船體舷側(cè)曲面胎架，用于“側(cè)門(mén)”與分段結(jié)構(gòu)一起制造的基礎(chǔ)胎架

本次主要改變曲面胎架，就是把原“側(cè)門(mén)”單獨(dú)制造的單斜切胎架改為雙斜切胎架形式。希望經(jīng)過(guò)雙斜切胎架2次變更投形面后的門(mén)頂板能平行于水平面，使頂板上各眼板、舾裝件的安裝、測(cè)量符合人的平時(shí)操作習(xí)慣，使圖紙標(biāo)注尺寸能直接拿來(lái)使用而無(wú)需尺寸轉(zhuǎn)換（圖2）。

4 改進(jìn)門(mén)結(jié)構(gòu)線勘劃方法

首先，舷側(cè)門(mén)底板與分段結(jié)構(gòu)的外板厚度不同。其次，由于鉸鏈中心線的偏差導(dǎo)致門(mén)結(jié)構(gòu)與船體結(jié)構(gòu)間存有1.7°的夾角。所以，在雙斜切胎架上“門(mén)“結(jié)構(gòu)線不能像先前那樣直接用圖紙數(shù)據(jù)直接勘劃，還需考慮上述兩因素。因?yàn)橹苯涌眲潟?huì)影響門(mén)結(jié)構(gòu)及門(mén)眼板的安裝角度，影響門(mén)的開(kāi)啟與閉合。

選擇正確的門(mén)結(jié)構(gòu)線勘劃方法：

對(duì)于不同板厚的差值在雙斜切胎架上的處理。首先，由于是非理論線面對(duì)齊（外板光面）。造成在理論線面（結(jié)構(gòu)面）有板厚差。又因?yàn)椤伴T(mén)”的理論線面需安裝結(jié)構(gòu)，所以需對(duì)差值進(jìn)行修正。因?yàn)?，雙斜切胎架上經(jīng)過(guò)2次變更了投影面，所以，結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬度在X、Y軸上的數(shù)據(jù)均有不同的伸長(zhǎng)。正確做法是：根據(jù)胎架縱傾和橫傾的角度，計(jì)算板厚差的補(bǔ)償數(shù)值，把得到的縱、橫傾補(bǔ)償數(shù)值與船研所提供的放樣的劃線數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)方能劃取。

對(duì)于門(mén)結(jié)構(gòu)與船體結(jié)構(gòu)間存有1.7°夾角的劃線：是在“門(mén)”底板嵌入分段外板后，在“門(mén)”底板上根據(jù)船研所提供的放樣劃線數(shù)據(jù)劃出分段結(jié)構(gòu)的各水線和肋位線位置，把有1.7°夾角的”門(mén)“（典型）結(jié)構(gòu)線投影到分段各水線和肋位線上，求出門(mén)結(jié)構(gòu)相對(duì)分段結(jié)構(gòu)的投影偏差值。具體見(jiàn)下表。這個(gè)差值就是門(mén)的基準(zhǔn)線，在這個(gè)基準(zhǔn)線上劃出900的線，這個(gè)十字線即為“門(mén)”的中心線，利用中心線勘劃出“門(mén)“的其它結(jié)構(gòu)線（圖3）。

5 改善平面、垂直度的測(cè)量方式

門(mén)與分段結(jié)構(gòu)在雙斜切胎架上施工，所有零件表面在水平面和垂向面均不反應(yīng)水平和垂直，影響現(xiàn)場(chǎng)施工人員的施工和檢驗(yàn)。

制作胎架二維傾斜角度的余角專(zhuān)用樣板。在零件需要校驗(yàn)水平、垂直度時(shí)墊襯余角專(zhuān)用樣板，使大部分傾斜零件的邊、線、面都呈現(xiàn)900和1800角，可以直接用線錘或水平尺來(lái)檢查結(jié)構(gòu)的垂直度或水平度，減少現(xiàn)場(chǎng)的差錯(cuò)率。

6 選擇合理的分段分離方法

分段與門(mén)結(jié)構(gòu)在同一胎架上制造，在階段工作完工后，實(shí)施兩者分離。分離其實(shí)是吊離外圍分段結(jié)構(gòu)，留下中間舷側(cè)門(mén)在胎架上繼續(xù)裝焊相應(yīng)的鉸鏈、連桿眼板及其它舾裝件。

分段與門(mén)結(jié)構(gòu)存在于二維傾斜胎架上、門(mén)縫間隙為2～3mm，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、重心偏離嚴(yán)重。所以，分離困難。

選擇兩臺(tái)行車(chē)抬吊分段。根據(jù)分段結(jié)構(gòu)狀態(tài)。在選定的兩橫剖面上依據(jù)吊鉤高度AO，分別計(jì)算出

L1、L2的鋼絲長(zhǎng)度。

L1=AO/COSδ；L2=AO/COSβ。

根據(jù)B、C點(diǎn)吊環(huán)距中心O點(diǎn)的距離，計(jì)算出B、C吊環(huán)的受力大小及型號(hào)。B點(diǎn)受力=b/a+b；C點(diǎn)受力=a/a+b。

根據(jù)場(chǎng)地高度，分段結(jié)構(gòu)高度估算起高H高度值圖4，圖5。

7 增加預(yù)合攏環(huán)節(jié)安裝密封結(jié)構(gòu)

門(mén)結(jié)構(gòu)裝焊結(jié)束后，增加合攏環(huán)節(jié)。就是模擬實(shí)際使用狀況把門(mén)與分段預(yù)合攏。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。觀察、矯正門(mén)底板與分段外板線形、門(mén)框四周間隙及焊縫對(duì)齊等工作。

本著高空作業(yè)平地做的原則，在門(mén)與分段預(yù)合攏，技術(shù)數(shù)據(jù)符合要求后，用專(zhuān)用量具勘劃出船體分段結(jié)構(gòu)和門(mén)之間的密封結(jié)構(gòu)線且裝焊結(jié)構(gòu)。減少船塢工作量。

8 改變船塢合攏定位基準(zhǔn)

在預(yù)合攏數(shù)據(jù)符合要求后，在門(mén)與分段門(mén)縫處下側(cè)和后端各300mm處，增設(shè)船塢搭載座。搭載座作為船塢合攏支撐和定位基準(zhǔn)限位。改變傳統(tǒng)預(yù)設(shè)基準(zhǔn)線的定位方式，改善船塢空間定位的難度。

9 改變鉸鏈眼板鏜孔方式及定位方法

“側(cè)門(mén)”與船體間的鉸鏈鏜孔。以前是：鉸鏈裝焊后，在“側(cè)門(mén)”的相應(yīng)位置搭制專(zhuān)用鏜排安裝鏜機(jī)。在對(duì)鉸鏈眼板逐一照光測(cè)量定位后進(jìn)行逐一鏜孔。這種鏜孔方法，由于鏜排搭在較高的空間，使鏜孔作業(yè)受到諸多如安全等方面的影響，而且效率很低質(zhì)量也不盡人意。為此，后續(xù)對(duì)鏜孔工序進(jìn)行了改進(jìn)。

后續(xù)對(duì)鏜孔和定位鉸鏈眼板的主要步序?yàn)椋合葘?duì)裝焊在“側(cè)門(mén)”上的鉸鏈眼板送車(chē)間鏜床進(jìn)行眼孔加工。船上的鉸鏈眼孔預(yù)先按要求加工好，待“側(cè)門(mén)”上船塢合攏后，以“側(cè)門(mén)”上的眼板為基準(zhǔn)，通過(guò)銷(xiāo)子與自由狀態(tài)的船體眼板緊密銷(xiāo)合，然后被銷(xiāo)合的船體端眼板在加強(qiáng)后與船體結(jié)構(gòu)裝焊。最后，新銷(xiāo)+銅套逐一替換老銷(xiāo)子。船體鉸鏈眼板定位結(jié)束

這種新的鏜孔方式與定位方法，不僅使鏜孔時(shí)間大為縮短，也使“側(cè)門(mén)”定位與鉸鏈眼板安裝一氣呵成，質(zhì)量大幅提高。

10 總結(jié)

本舷側(cè)門(mén)建造工藝的改進(jìn)，大大縮短了舷側(cè)門(mén)在船塢的定位安裝時(shí)間（由原來(lái)的兩月縮短為一星期），釋放了緊張的船塢吊車(chē)資源。也使原來(lái)的外板線型誤差，焊縫對(duì)準(zhǔn)度差。門(mén)縫四周間隙寬窄不一的狀況得到了根本的解決。使舾裝件密封結(jié)構(gòu)高空作業(yè)平地做的思想得到了有效的貫徹落實(shí)，更使密封舾裝件的安裝質(zhì)量得到有效的保障，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。本次工藝的改進(jìn)，為后續(xù)同類(lèi)產(chǎn)品的制造提供了成熟的工藝流程和方法，不僅提高了經(jīng)濟(jì)效益也贏得了美譽(yù)度，為同類(lèi)產(chǎn)品的制造贏得了聲譽(yù)。