船舶生产设计第四章

1、造船生产设计 设计二所 章炜樑 第一节 分段划分 第二节 施工要领的编制 第三节 余量、基准线和理论线的确定 第四章 生产设计准备 第一节第一节 分段划分分段划分 生产设计准备主要包括技术准备和计划准备。技生产设计准备主要包括技术准备和计划准备。技 术准备的内容主要是编制建造方针和施工要领。术准备的内容主要是编制建造方针和施工要领。 本章着重讲解建造方针中的分段划分和施工要领的编制。 一、分段划分的职责分担一、分段划分的职责分担 1 1、以生产管理部门为主以生产管理部门为主 其流程为生产管理部门根据设计部门提供的相关图纸（总布 置图、排板图，大段图等）先提出初步的划分方案，然后与生产 部门及设

2、计部门协调修改后，作为建造方针中的附图。 2 2、以设计部门主以设计部门主 初步设计和详细设计进行到一定阶段，根据同类型船舶分段 划分方式和本船的结构特点等，初步确定划分草案后，再与生产 及生产管理部门进行协调后，由设计部门绘制正式的分段划分图。 二、分段划分时所考虑的因素二、分段划分时所考虑的因素 1 1、与结构设计相关的因素与结构设计相关的因素 分段接缝尽可能性利用原有的板缝，减少切割、装配 和焊接工作量； 分段接缝尽可能与船舶设备错开位置，提高预舾装率； 左右舷尽可能对称划分，减少出图工作量； 分段接缝不能布置在肋位处； 为满足PSPC的要求，为减少压载舱的烧损面积，接缝 采用一线切的方

3、式，同一压载舱内的结构及与其相连的结构 尽可能在同一分段内。 第一节第一节 分段划分分段划分 第一节第一节 分段划分分段划分 二、分段划分时所考虑的因素二、分段划分时所考虑的因素 2 2、与生产设备相关的因素与生产设备相关的因素 根据拼板、装配场地的大小决定分段的大小，根据起吊 设备（内场、外场和涂装车间，包括运输车辆、道路等）的起吊 高度、起吊能力决定分段、组件、部件的高度和重量； 曲面分段装配场地支柱性胎架的调节范围决定分段外板 的弧度的大小； 3 3、与安全相关的因素与安全相关的因素 要保证分段在运输、起吊和翻身过程中有足够的刚性， 如不能满足，应采用临时补强措施； 要注意分段的重心位置

4、，保证在装配、运输、起吊、翻 身等过程中不会有倾覆的危险。 第一节第一节 分段划分分段划分 二、分段划分时所考虑的因素二、分段划分时所考虑的因素 4 4、与生产工艺相关的因素与生产工艺相关的因素 尽可能划分成平面分段，提高高效焊、自动焊的尽可能划分成平面分段，提高高效焊、自动焊的 比例，提高上平面分段流水线的比例。比例，提高上平面分段流水线的比例。 横向分段大接缝应在同一横剖面内，纵向接缝平横向分段大接缝应在同一横剖面内，纵向接缝平 行于某个强力纵向构件。行于某个强力纵向构件。 分段接缝尽可能地设置在基准面的折角处分段接缝尽可能地设置在基准面的折角处（如有如有 的话的话）； 尽可能将结构不同的

5、连接处，作为分段的接缝尽可能将结构不同的连接处，作为分段的接缝 第一节第一节 分段划分分段划分 二、分段划分时所考虑的因素二、分段划分时所考虑的因素 4 4、与生产工艺相关的因素与生产工艺相关的因素 根据船台根据船台（坞坞）大合拢的顺序和结构形式，决定大合拢的顺序和结构形式，决定 是否采用阶梯形接头。是否采用阶梯形接头。 分段的长度和宽度尽可能与板材的尺度相匹配。分段的长度和宽度尽可能与板材的尺度相匹配。 对于多层结构，根据结构形式、施工要领决定是对于多层结构，根据结构形式、施工要领决定是 否要设置袖板；否要设置袖板； 分段划分要尽可能地考虑到舾装和涂装工作量的分段划分要尽可能地考虑到舾装和涂

6、装工作量的 平衡。平衡。 分段接缝避免设置在狭小区域内；分段接缝避免设置在狭小区域内； 要避免过多切断内部连续骨架；要避免过多切断内部连续骨架； 分段的可制作性；分段的可制作性； 第一节第一节 分段划分分段划分 特殊船型的特殊要求。特殊船型的特殊要求。（如平面度、安装精度、如平面度、安装精度、 特涂要求等特涂要求等） 最大化地发挥设备的能力；最大化地发挥设备的能力； 三、分段划分的原则三、分段划分的原则 原材料最佳利用率；原材料最佳利用率； 第一节第一节 分段划分分段划分 四四、分段划分图分段划分图 主尺度 罗径甲板平面驾驶甲板平面D甲板平面C甲板平面B甲板平面A甲板平面 结构吃水: 14.2

7、0m 设计吃水: 12.50m 型 深: 19.60m 型 宽：32.26m 两间柱长： 217m 总 长： 225m H1366A/67A 75000吨散货船 余量分布图 全船热效收缩裕量加放规定: 1、全船纵向主甲板以下每档肋位不加放收缩量值; 2、全船横向主甲板以下每档纵骨间施焊后具有0.3mm收缩量,而舷部横向肋板施焊后具有0.6mm,供样参考; 3、艏、艉立体分段内部构架层间高度加10mm,加工正足而无余量; 4、上层建造分段及舱口围分段纵向每一肋位加10mm,横向每米宽度加1mm; 5、分段制造反变形值由设计部门考虑. 第一节第一节 分段划分分段划分 第二节第二节 施工要领的编制施

8、工要领的编制 一、施工要领的含义一、施工要领的含义 施工要领是将建造方针提出的各项具体内容在设 计、施工管理和方法上加以具体落实，也就是在各阶 段以及各分阶段，从技术上指明作业的顺序、方式、 日程、特殊的施工注意点和技术要求，作为指导生产 设计和施工管理的技术文件。 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 二、编制施工要领的注意点二、编制施工要领的注意点 施工要领的编制必须与建造方针的基本精神或有关施工要领的编制必须与建造方针的基本精神或有关 规定保持一致；规定保持一致； 施工要领应分专业编制，可分为船体施工要领和舾施工要领应分专业编制，可分为船体施工要领和舾 装施工要领两册，其中舾装施工

9、要领也可细分为机装施工装施工要领两册，其中舾装施工要领也可细分为机装施工 要领、船装施工要领、电装施工要领和涂装施工要领。要领、船装施工要领、电装施工要领和涂装施工要领。 施工要领既是指导生产设计的文件，也是指导生产施工要领既是指导生产设计的文件，也是指导生产 管理的文件。管理的文件。 施工要领不同于一般的工艺规程，也不同于各种制施工要领不同于一般的工艺规程，也不同于各种制 造或安装技术条件，它主要侧重于说明基本的工艺步骤和造或安装技术条件，它主要侧重于说明基本的工艺步骤和 技术要点。技术要点。 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 三、船体施工要领的内容三、船体施工要领的内容 1 1、

10、确定分段装配场所。确定分段装配场所。 8 8、决定涂装的阶段。决定涂装的阶段。 7 7、总组合拢的顺序、范围及基准面。总组合拢的顺序、范围及基准面。 6 6、决定预舾装的安装阶段。决定预舾装的安装阶段。 5 5、分段装配、焊接、检查顺序。分段装配、焊接、检查顺序。 4 4、确认主要构件装配位置的画线精度及轮廓尺寸精确认主要构件装配位置的画线精度及轮廓尺寸精 度。度。 3 3、确定是否设置临时补强及补强的方法。确定是否设置临时补强及补强的方法。 2 2、确定分段装配基准面及基准板（胎架）的形式。确定分段装配基准面及基准板（胎架）的形式。 3 3、基本要领基本要领 理论线理论线 基准线，包括站线基

11、准线，包括站线（肋骨检验线肋骨检验线）、水线、水线（水平线水平线）和纵和纵 剖线剖线（直剖线直剖线）。 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 四、船体施工要领编制举例四、船体施工要领编制举例 施工要领的内容各船厂、各种船型相差很大，首制船的内容十分详 细，相似船舶的施工要领可能很简单，施工已形成习惯、或有标准的通 用工艺的都可以不写或少写，但基本的施工要点必须叙述清楚。 2 2、主要技术参数和主要物量主要技术参数和主要物量 1 1、船舶概况船舶概况 主要有船东、船型、建造数量和工程编号、船级和规范、 主要建造 节点和日程计划等。 四、船体施工要领编制举例四、船体施工要领编制举例 3 3、

12、基本要领基本要领 精度控制线精度控制线 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 100mm精 度 控 制 线 对 合 线 安 装 位 置 线 100mm精 度 检 验 线 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 四、船体施工要领编制举例四、船体施工要领编制举例 3 3、基本要领基本要领 全船板件热效收缩补偿量全船板件热效收缩补偿量 分段制造规定分段制造规定 例如最大限度在平面流水线上制造；最大限度地采用活络式坐标胎架；散装件 的处理方式；分段预密性及涂装保护；分段预舾装要求 对冷热加工零件完工状态的规定对冷热加工零件完工状态的规定 冷加工的零件在“滚、压、轧”等加工工序中确保无印痕、无

13、压痕；火工、热加 工样箱零件第二次下料后，切割完整入库，火工零件无烧枯现象、消除蝴蝶边和裙 边等缺陷等 分段板边、端缘加工方法规定分段板边、端缘加工方法规定 例如凡自动焊接或CO2焊双面成型的板边采用以割代刨工艺；凡FCB法焊接板边 坡口采用刨边机加工，包括过渡坡口加工；凡板厚大于30mm的板边坡口均采用以割 代刨；对割后须进行打磨的零件，生产设计（放样）在套料卡上标注“M”字样等。 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 四、船体施工要领编制举例四、船体施工要领编制举例 3 3、基本要领基本要领 分段总组规定分段总组规定 例如总组工装的准备、总组上船台搭载时状态的要求等 船台搭载规定船台

14、搭载规定 快速搭载法的应用范围等 码头泊装规定码头泊装规定 下水完整性要求、码头系泊试验的要求等 施工技术规定施工技术规定 例如编制全船总组、搭载工艺化图册；研究片段零件、部件的配 套管理等 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 四、船体施工要领编制举例四、船体施工要领编制举例 4 4、加工施工要求加工施工要求 板材、型材的预处理方式及要求（不同板厚采用的速度、温 度、抛丸硬度）；炉批号的管理；材质跟踪要求板材切割和划线 要求；冷加工（剪切、刨边、成形压制、成形滚轧、板材及型材 打磨、热加工等）要求 5 5、焊接施工要领焊接施工要领 各区域焊接方法、坡口形式。 第二节第二节 施工要领的编

15、制施工要领的编制 四、船体施工要领编制举例四、船体施工要领编制举例 6 6、分段制造施工要领分段制造施工要领 第一种方法是分区域进行编制： 货舱区：底部分段、底边水舱分段、顶边水舱分段、舷侧 分段、舱壁分段、甲板分段等。 机舱区：底部分段、舷侧分段、立体分段、甲板分段等。 尾部区：底部分段、立体分段、甲板分段等。 首部区：底部分段、立体分段、甲板分段等。 上层建筑区：甲板立体分段等。 主要内容为建造方式包括胎架、施工程序、施工提示等。 四、船体施工要领编制举例四、船体施工要领编制举例 6 6、分段制造施工要领分段制造施工要领 第二种方法是按分段的结构形式来编制： 例如框架式制造法、平直分段、立

16、体分段等的施工要领。 框架式制造法的工艺流程如下： 放置肋板、纵桁材等主板（BASE板）侧的纵向骨材从肋板 的贯穿孔中插入另一侧的纵向骨材从肋板的贯穿孔中单根拉入 肋板与纵桁材间、肋板与纵向骨材间焊接施工形成框架主板 （BASE板）在拼板定盘上拼接框架与主板（BASE板）结合并焊 接施工分段翻身另一侧的主板在拼板定盘上拼接翻身后的 分段与主板结合、焊接施工分段完成 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 放 置 肋 板 和 纵 桁 材 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 安装两侧的纵向骨材并焊接 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制

17、 主板拼板及与框架拼接焊接 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 分段翻身与另一侧主板装焊 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 四、船体典型施工要领四、船体典型施工要领 7 7、总组及搭载施工要领总组及搭载施工要领 总则 细则：总段号、涉及的分段、总组预估重量、总组 方式、总级胎架形式。 8 8、附图附图 分段（总组）要素表 分段划分图 舾装区域划分图 余量布置图 搭载网络图 横剖面图 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 序 号 分段及总组号数量 预 估 重 量投 影 尺 寸(mm) 分 段总 组 每只分段（P/S） LBH 总组 (P/S) 总组分段左 中 右左中右左右

18、 1 CBZ01 CB02PS1160.1660.16 251.98 9950115752080 2CB02C172.069950138502080 3CS32PS1129.829.8995052087400 4CS31PS1148.648.61139552086400 5 CBZ02 CB03PS1169.8769.87 277.93 11405123752080 6CBO3C181.0911405138502080 7CS33PS1128.5528.551140526044800 分段（总组）要素表 第二节第二节 施工要领的编制施工要领的编制 主尺度 罗径甲板平面驾驶甲板平面D甲板平面C甲

19、板平面B甲板平面A甲板平面 结构吃水: 14.20m 设计吃水: 12.50m 型 深: 19.60m 型 宽：32.26m 两间柱长： 217m 总 长： 225m H1366A/67A 75000吨散货船 余量分布图 全船热效收缩裕量加放规定: 1、全船纵向主甲板以下每档肋位不加放收缩量值; 2、全船横向主甲板以下每档纵骨间施焊后具有0.3mm收缩量,而舷部横向肋板施焊后具有0.6mm,供样参考; 3、艏、艉立体分段内部构架层间高度加10mm,加工正足而无余量; 4、上层建造分段及舱口围分段纵向每一肋位加10mm,横向每米宽度加1mm; 5、分段制造反变形值由设计部门考虑. 第二节第二节

20、施工要领的编制施工要领的编制 CB01PSCB02PSCB03PS CW03PS CB04PS CW04PS HB01PS HW01PS HB02PS HW02PS HB03PS HW03PS HB04PS HW04PS FB02 FG31 FB01EB03EB01 EB02AB02 EG43PSCW01PSCW02PS EG31 EG32PSEG33PS EG21PS EG22PSEG23PS EG11PS EG12PSEG13PS CL11CL12CL13CL14HL11HL12HL13HL14 CT11PSCT12PSCT13PSCT14PS BT11PSBT12PS CS13PSCS1

21、4PS BT13PS HS11PSHS12PS BT14PS HS13PSHS14PSDG02 FG21 CS11PSCS12PS CS22PSCS23PSCS24PSHS21PSHS22PSHS23PS HS24PS FG11 CD11CD12CD13CD14HD11HD12HD13HD14 AB01 RH AG11PS AG21 主 机 进 舱 ED12 PD12PS FU PD31PS PD21 PD11PD14 PD13PS PD51 PD41PS PD42PS PD32PS PD22PS PD11APS PD21A DH01PS 分 段 总 数 只 船 台 吊 装 数 吊 网 络 主

22、 干 线 网 络 线 总 组 船台(坞)吊装(搭载)网络图 第三节第三节 余量、基准线和理论线的确定余量、基准线和理论线的确定 一、船体工艺余量一、船体工艺余量 在造船生产中不论是放样、加工、装配、焊 接或其他工序，不论是手工作业还是机械作业， 将不可避免地产生理论尺寸与完工尺寸之间的偏 差。当我们无法掌握偏差的规律时，为使工件的 实际尺寸能控制在它们规定范围内，只能在理论 尺寸之外多加放一些量值，这就是工艺余量。工 艺余量在适当的阶段进行切除。 对于全船各部位、各阶段余量的加放要求， 一般在生产设计准备阶段根据各厂的实际予以确定。 零件余量，用来保证零件加工后的正确尺度，以满足各零件余量，用

23、来保证零件加工后的正确尺度，以满足各 装配阶段的需要。装配阶段的需要。 各余量间的关系是： 零件余量部件余量分段余量总段余量船台余量 第三节第三节 余量、基准线和理论线的确定余量、基准线和理论线的确定 一、船体工艺余量一、船体工艺余量 1 1、余量的用途余量的用途 船台余量，用以保证分段、总段组成船体后的主尺度。船台余量，用以保证分段、总段组成船体后的主尺度。 具体数值可以根据船体主尺度公差、船台装配反变形值，以及焊 接和火工矫正收缩量而定。 部件余量，用来保证部件在装配焊接后，经过矫正仍能部件余量，用来保证部件在装配焊接后，经过矫正仍能 保持其尺寸。保持其尺寸。 分段余量，用以保证分段完工后

24、的主尺度。分段余量，用以保证分段完工后的主尺度。 其数值按分段制造公差、分段反变形值，以及焊接和火工矫正收 缩量而定。 总段余量，用来保证分段合成总段后的主尺度。总段余量，用来保证分段合成总段后的主尺度。 其数值按分段和总段制造公差、总段反变形值，以及焊接和火工 矫正收缩量而定。 一、船体工艺余量一、船体工艺余量 2 2、余量的表示方法余量的表示方法（见第二章第三节） 3 3、余量的确定余量的确定 余量的设置是一种事后弥补因变形和施工误差而引起的尺寸不适 的工艺方法，留得少不足以满足弥补的要求，留得多则浪费大。 余量是否确定得适当，与船厂的精度管理水平有关。而精度管理 是一项综合性的工程，必须

25、建立完整并且独立的组织机构进行规划。 精度管理的基础：一是根据船厂的现状、包括设备状况、工人技 能水平、施工方法等制定相应的精度管理制度；二是制定合理的计测 要领，确定适当的计测点，对各作业阶段的收缩量进行计测；三是采 取数学统计的方法，对计测结果进行分析，与现有的数据进行比较； 四是确定新的收缩量和余量，并反映到设计图纸中去。 第三节第三节 余量、基准线和理论线的确定余量、基准线和理论线的确定 二、船体基准线的确定二、船体基准线的确定 确定船体形状与位置的尺寸基准采用的是三基面体系。即以 三个互相垂直的基平面、中线面和中站面作为测量船体外形的基 准，也是表达与测量船体中各种构件和设备位置的基

26、准。 但仅有这三个基准面还不够。因而又从这三个基准面派生了 另一些基准面，主要有平行于基平面的水线面、平行于中线面的 纵剖面和平行于中站面的站线面（或肋骨面），作为测量基准。 而在船体设计图纸上，一般用这些基准面的投影线，即基线、中 线、站线和水线、纵剖线、站线（肋骨线）来表示。这就是船体 的基准线。 为了便于分段间的吻合，肋骨检验线一般均采用向艏100mm 为分段肋骨检验线，如F17#+100、F28#+100等，水平线和直剖线 按分段划分情况、方便测量选取，如3500mm和10000mm等。 第三节第三节 余量、基准线和理论线的确定余量、基准线和理论线的确定 1 1、确定船体构件理论线的基本原则、确定船体构件理论线的基本原则 壳板为内缘。壳板为内缘。对于有壳板的结构，例如船体外板、甲板、轴隧、 烟囱、上层建筑外围壁等等，其壳板的理论基础线均为板材的内缘。 第三节第三节 余量、基准线和理论线的确定余量、基准线和理论线的确定 艏、艉近船中在船长方向，凡位于船中前、后的构件的理论艏、