船体曲面钢板加工技术的探讨

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1、船体曲面钢板加工技术研讨摘要：I关键词：船舶工程学船体曲面水火弯板大中型船舶一般都是由钢制作成，由于船体是一个连续的曲面，由于船体型线的不同，导致加工曲面的差异以致钢板的加工不像其他产品一样可以批量生产。目前在船体建造过程中，钢板的弯曲加工前的船体设计、放样、展开、好料、切割均实现了计算机械化、其后的装配、焊接均实现了机械化和流水线化，只有钢板加工这一环节依旧依靠手工，这一现象严重的制约了造船生产效率。笔者此次实习在江北船厂观看了船体制造，工人师傅直接用锤子砸钢板用以弯成各种形状，对此我感受颇深，因此研究新型的加工技术以及

2、方法成为了关键。现在的加工主要是水火弯板。水火弯板是指沿预定的加热线用氧-乙炔烘炬对板材进行局部线状加热，并用水跟踪冷却（或让其自然冷却），使板产生局部塑性变形，从而将板材弯成所要求的曲面形状的一种弯板方法。有的国家称为线状加热法。水火弯板是目前大多数船舶制造，钢结构等重工企业弯制复杂曲度板和船体内部大型构件的主要工艺方法。曲板加工方法：船体曲板可分为单向曲度和双向曲度，对于单向曲度外板，只要用几何作图法或简单的计算法就能精确展开。而双向外板，严格的来说是不可能展开的曲板，如球形，风帆形，马鞍形等。在水火弯工艺出现以前，双

3、向曲板加工主要靠大火弯工艺，其先将板材放在炉内加热，达到一定温度后取出，放在压膜中用压机或锤击使板材弯曲成形，这种方法工艺复杂，周期长，耗材多，且造价昂贵，对于大型板材的加工会带来一系列问题；钢板水泥压膜与铸造压膜比较方便但随着水火弯板的工艺的推广应用，目前大火热弯的工艺以逐渐被淘汰水火弯板过程是曲板局部的瞬态热弹塑性变形，而影响曲板局部瞬态温度场和位移的因素比较多，所以要确定曲板的最终局部变形十分困难。首先把大体为矩形形状的钢板以长边为母线用辊床、水压机或水火加工完成筒形；然后在其边缘或中心进行线状加热；随之浇水冷却，靠

4、热胀冷缩作用使钢板再产生延边长方向的弯曲，形成所需的三维曲面形状。如果加工参数选的得当，板的残余变量刚好成为所需要的形状。这一技术自20世纪50年代末用于船厂生产以来，至今技术状态依旧靠工人经验临场确定加工参数并由于手工完成作业，生产效率低，加工质量差。而且现在愿意做这个工作的人越来越少。解决水火弯板的加工问题，摆脱对人工经验的依赖，实习加工机械化和自动化，是造船业的当务之急。随着计算机的发展人们对水火加工有了新的发展。发展方向，主要集中在三个方面，1，水火弯板机理研究、2工艺参数确定研究，3计算机软件及其自动化加工装置研

5、究。假如弯板加工实习了自动化不仅对造船工业，对于航空和航天工业也会带来极大效益带动国民经济和科技的腾飞。参考文献：纪卓尚刘玉君.船体曲面钢板加工技术探究和展望.《大连理工学报》2001.9唐汉凡船体曲板加工工艺现状及研究方向