CN111470002A - 一种船壁门窗孔加工方法及门窗孔保型工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶制造技术领域，公开了一种船壁门窗孔加工方法及门窗孔加工孔保型工装。所述船壁门窗孔加工方法包括：在壁板坯料的预设门孔加工位置开设门窗孔，形成壁板；在所述壁板的门窗孔的外部周围间隔焊接螺柱；将加强筋组通过所述螺柱可拆卸连接于所述壁板上，使加强筋组包围所述门窗孔以形成框架结构；将多个壁板进行组装分段，再进行总段组装；拆卸所述壁板上的所述加强筋组和所述螺柱。本发明的船壁门窗孔加工方法加工的门窗孔变形小，且对母材损伤小。所述门窗孔保型工装通过上述的船壁门窗孔加工方法操作简便且能够减小门窗孔加工后组装分段、总组总段过程产生的变形。

Description

一种船壁门窗孔加工方法及门窗孔保型工装

本发明涉及船舶制造技术领域，尤其涉及一种船壁门窗孔加工方法及门窗孔保型工装。

背景技术

大型船舶包括客滚船等，船壁由多块壁板组成，船舶建造时需要先进行分段下料多块壁板，接着再将分段的壁板进行总组。对于需要加工安装门窗的孔的壁板，由于门窗尺寸较大，而壁板尺寸较薄，在整个施工过程中，很容易造成不同程度地变形，影响后续门窗孔的安装。

现有技术中，壁板加工门窗孔通常采用以下三种方式：一、如图1(a)所示(图中阴影部分代表切割掉的部分)，壁板分段下料阶段，不在壁板坯料1′的预设门窗孔加工位置11′开门窗孔，这种方式虽然对门窗孔位置进行保型、控制壁板平直度有一定作用，但是总组后再开设门窗孔，一方面需要手工划线，手工切割开孔，开孔质量差、精度低；另一方面外，门窗孔位置未开会导致施工过程人员行走不便，影响施工进度。二、如图1(b)所示，壁板分段下料阶段，只在壁板坯料1′的预设门窗孔加工位置11′开设部分门窗孔，这种方式在总组阶段能够缓解一定的开孔变形，但已开孔位置边缘还是容易造成变形，门窗孔未开设位置同样会阻碍总组施工，此外剩余部分需手工切割，精度相对较差。三、如图1(c)所示，分段下料阶段门窗孔全开，分段阶段利用等离子切割机下料，精度高，但在分段吊装总组等阶段，门孔位置变形极大，后续安装门的时候，需要进行大量的火工工作，进行门孔位置的变形用火工矫正，需耗费大量的人力物力，大量的火工容易造成分段壁板连接处因火工过度，造成壁板损坏，需进行换板处理。

因此，亟需发明一种船壁门窗孔加工方法及门窗孔保型工装来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种船壁门窗孔加工方法，该方法加工的门窗孔变形小，且对母材损伤小。

本发明的另一个目的在于提出一种门窗孔保型工装，结构简单易操作，且通过应用上述船壁门窗孔加工方法，能够减小门窗孔加工后组装分段，总组总段过程产生的变形。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种船壁门窗孔加工方法，包括：

在壁板坯料的预设门窗孔位置开设门窗孔，形成壁板；

在所述壁板的门窗孔的外部周围间隔焊接螺柱；

将加强筋组通过所述螺柱可拆卸连接于所述壁板上，使加强筋组包围所述门窗孔以形成框架结构；

将多个壁板进行分段组装，再进行总段总组；

拆卸所述壁板上的所述加强筋组和所述螺柱。

可选地，所述螺柱通过拉弧焊的方式焊接于所述壁板。

可选地，所述加强筋组上开设通孔，所述通孔套设在所述螺柱上后，螺母螺纹连接于所述螺柱以将所述加强筋组连接在所述壁板上。

可选地，在固定所述加强筋组的过程中，对所述门窗孔的每条边进行调平检测；

所述调平检测方法为：在所述门窗孔的相邻两个顶点之间拉检测直线，测量所述检测直线与所述壁板之间的间隙。

可选地，沿所述加强筋组延伸的方向，所述通孔的长度大于所述螺柱的直径。

可选地，在焊接所述螺柱前，在所述门窗孔的外部周围画标记线，所述螺柱间隔焊接在所述标记线上。

可选地，所述加强筋组包括多条加强筋，每条加强筋用于对应加强一条所述门窗孔的边。

可选地，至少一条所述加强筋包括至少两根子筋，相邻两根所述子筋搭接形成重叠段；

所述重叠段的长度为400-600mm。

可选地，拆卸完螺柱后对壁板进行打磨处理。

一种门窗孔保型工装，采用上述的船壁门窗孔加工方法，包括：

多个螺柱，其间隔焊接在所述门窗孔的外部周围；

加强筋组，开设有多个通孔，所述通孔套设于所述螺柱以包围所述门窗孔；

螺母，其与所述螺柱螺纹连接，以将所述加强筋组连接于所述壁板上。

本发明有益效果为：

本发明的船壁门窗孔加工方法，在壁板坯料加工完门窗孔后将加强筋组固定在门窗孔的周围，且在完成壁板总组后再进行拆卸，加强筋组能够对门窗孔周围的材料起到加强的作用，可以大大减小壁板组装分段、总组总段过程中导致的壁板门窗孔处的变形，从而减少壁板总组后火供修正变形的步骤，提高船壁的建造效率；此外，加强筋组通过焊接在壁板上的螺柱实现与壁板的可拆卸连接，一方面使得加强筋组拆卸方便且能够重复利用，另一方面，螺柱与壁板之间的焊接面积小，拆卸后对壁板的损伤小，不需要进行补焊，且拆卸后壁板需要进行打磨的位置少，进一步提高门窗孔加工的建造效率。

本发明的门窗孔保型工装，结构简单易操作，且通过应用上述船壁门窗孔加工方法，能够减小门窗孔加工过程的变形，减少门窗孔加工的步骤，从而提高门窗孔的建造效率。

附图说明

图1是现有技术中三种壁板门窗孔加工工艺过程中壁板坯料的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的船壁门窗孔加工方法的工艺流程图；

图3是本发明具体实施方式提供的船壁门窗孔加工方法实施过程中壁板的局部结构示意图；

图4是图3中的A-A剖视图；

图5是本发明具体实施方式提供的加强筋组的局部结构示意图。

图中：

1′-壁板坯料；11′-预设门窗孔加工位置；

1-壁板；11-门窗孔；12-定位孔；

2-螺柱；

3-加强筋组；31-子筋；32-通孔；33-重叠段；

41-螺母；42-垫片；43-弹性垫圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

现有技术中，船舶壁板上的门窗孔加工过程中很容易变形，为了保证后续门窗能够准确安装，往往需要在后续进行火攻等方法对门窗孔进行修整，整个过程步骤复杂、建造周期长。

为了解决上述问题，本实施例提供了一种船壁门窗孔加工方法，其可用于船舶制造技术领域，也可以用于其他领域中需要在壁板加工供门窗等结构安装的孔的情况。如图2-3所示，船壁门窗孔加工方法包括：

在壁板坯料的预设门窗孔位置开设门窗孔11，形成壁板1；

在壁板1的门窗孔11的外部周围间隔焊接螺柱2；

将加强筋组3通过螺柱2可拆卸连接于壁板1上，使加强筋组3包围门窗孔11以形成框架结构；

将多个壁板1进行分段组装，再进行总段总组；

拆卸壁板1上的加强筋组3和螺柱2。

在壁板坯料加工完门窗孔11后将加强筋组3固定在门窗孔11的周围，且在完成壁板总组后再进行拆卸，加强筋组3能够对门窗孔11周围的材料起到加强的作用，可以大大减小壁板组装分段，总组总段过程中导致的门窗孔11处的变形，从而减少壁板总组后火工修正变形的步骤，提高船壁的建造效率；此外，加强筋组3通过焊接在壁板上的螺柱2实现与壁板的可拆卸连接，一方面加强筋组3拆卸方便且能够重复利用，另一方面，螺柱2与壁板之间的焊接面积小，拆卸后对壁板的损伤小，不需要进行补焊，且拆卸后壁板需要进行打磨的位置少，进一步提高船壁的门窗孔11加工的建造效率。

具体而言，本实施例中，加强筋组3可以为柱状空心的型材，其质量相对于实心的加强筋组3而言较小，从而便于总组过程的吊装搬运等操作。本实施例中，门窗孔11采用等离子切割机进行加工，其加工精度高、效率高。优选地，加工门窗孔11前，预先在壁板坯料上加工出定位孔12，定位孔12位于最终门窗孔11相邻两条边的交点即门窗孔11的顶点处，定位孔12用于作为加工门窗孔11的参考。可选地，加强筋组3围成的形状与门窗孔11的形状相同。优选地，加强筋组3与门窗孔11之间的间距为50-100mm，该距离范围既能够保证足够的加强效果，且不会对门窗孔11分段组装及总段组装的过程造成影响。可选地，螺柱2拆卸方法为将螺柱2从其焊接端折断，故折断后剩余的螺柱2能够重复利用。进一步地，为了保证船只的壁板1能够具有平整的表面，拆卸完螺柱2后对壁板1进行打磨处理。最终打磨的表面粗糙度根据船只的具体要求选择即可。

优选地，螺柱2通过拉弧焊的方式焊接于壁板1。拉弧焊的形式焊接所产生的焊脚小，一方面对壁板1的表面损伤小，后续不需要对壁板1进行补焊；另一方面，在拆卸掉螺柱2后，需要打磨的位置少，能够提高船只的建造速度。具体而言，本实施例中，螺柱2焊接采用电弧螺柱2焊接机，其焊接效率高、精度高、易于操作。优选的，在焊接螺柱2前，对壁板1的待焊接螺柱2的位置进行去除水分、打磨等操作，保证待焊接位置清洁、干燥，提高螺柱2焊接成功率。

为了实现将加强筋可拆卸固定在壁板1上，如图3所示，加强筋组3上开设通孔32，通孔32套设在螺柱2上后，螺母41螺纹连接于螺柱2以将加强筋组3连接在壁板1上。通过螺母41与螺柱2的配合将加强筋组3固定在壁板1上，不仅连接牢固、操作便捷，且便于调节加强筋组3与壁板1各个位置处的连接松紧度，避免安装加强筋组3过程对壁板1的平整度造成影响。具体而言，本实施例中，如图4和图5所示，在螺母41与加强筋组3之间还设置有垫片42，垫片42套设于螺柱2且其外形尺寸大于通孔32的宽度。进一步优选地，在螺母41与加强筋组3之间还设置有弹性垫圈43，弹性垫圈43套设于螺柱2，弹性垫圈43能够增加螺母41与螺柱2连接的预紧力，保证加强筋组3与壁板1固定的可靠性。在安装加强筋组3时，将加强筋套设在螺柱2上后，依次安装垫片42、弹性垫圈43，最终通过螺母41将加强筋组3固定在壁板1上。

优选地，沿加强筋组3延伸的方向，通孔32的长度大于螺柱2的直径。故加强筋组3与螺柱2的相对位置沿加强筋组3延伸方向可调，当螺柱2焊接位置有些误差时，加强筋仍能够套设安装在螺柱2上，便于进行安装，从而能够提高建造效率。

进一步优选地，在固定加强筋组3的过程中，对门窗孔11的每条边进行调平检测。避免固定加强筋组3本身对壁板1的门窗孔11附近位置造成变形而影响后续门窗的安装。具体地，调平检测方法为：在门窗孔11的相邻两个顶点之间拉检测直线，测量检测直线与壁板1之间的间隙。若检测到的间隙一致，表明合格，进一步拧紧螺母41即可；若检测到间隙大小波动变化，则表明不合格，则通过调节对应位置的螺母41的松紧程度进行调节，并重复拉直线、测量间隙的步骤，直至检测到间隙一致为止。需要说明的是，相邻两个顶点即为壁板1上的相邻两个定位孔12。

具体地，加强筋组3包括多条加强筋，每条加强筋用于对应加强一条门窗孔11的边。加强筋组3由多条调加强筋拼装组成，一方面成型方便，另一方面，由于加强筋组3拆卸后可以重新利用，故加强筋之间可以灵活组装，便于拼装成不同形状、尺寸的加强筋组3，以用于加强不同尺寸的门窗孔11。本实施例中，门窗孔11为矩形，故需要对应设置四条加强筋。

对于尺寸较大的门窗，一条加强筋可能会出现长度不够的问题，对于这种情况，如图3所示，至少一条加强筋包括至少两根子筋31，相邻两根子筋31搭接形成重叠段33。通过至少两根子筋31拼接的形式可以解决门窗孔11尺寸较大的问题，此外，重叠段33的设置能够保证子筋31连接处也能够对门窗孔11对应位置的起到足够的加强效果。优选地，本实施例中，重叠段33的长度为400-600mm。在此长度范围内既能够保证足够的加强效果，又能尽量减少搭接的长度。

为了保证加强筋能准确地固定在适当的位置，在焊接螺柱2前，在预设门窗孔加工位置的外部周围画标记线，螺柱2间隔焊接在标记线上。通过在壁板1上画标记线，再将螺柱2焊接在标记线上能够保证加强筋被固定在预设的位置上，从而保证加强筋组3的加强效果。具体而言，本实施例中，标记线采用墨斗弹线的方式实现。需要说明的是，若一根加强筋由两个及以上数量的子筋31拼接而成，则需要画两条平行的标记线，且两条标记线件的距离为子筋31的宽度，以使相邻两根子筋31能够实现接触。本实施例中，子筋31的宽度为60-80mm，故平行的两条标记线的距离也为60-80mm。

综上，本发明船壁门窗孔加工方法包括：

在壁板坯料上的预设门窗孔加工位置的顶点处加工定位孔12；

通过等离子切割在壁板坯料的预设门窗孔加工位置切割门窗孔11

在门窗孔11的外部周围画标记线；

打磨标记线的部分位置并在打磨位置焊接螺柱2；

将加强筋组3通过螺母41固定在壁板1上形成框架结构；

将多个壁板1进行分段组装，再进行总段总组；

拆卸螺母41将加强筋组3从壁板1上取下；

拧断螺柱2并打磨壁板1上的相应位置。

本发明还提供了一种门窗孔11保型工装，其采用上述的船壁门窗孔加工方法，包括多个螺柱2、加强筋组3及螺母41，多个螺柱2间隔焊接在预设门窗孔11加工位置11的外部周围；加强筋组3上开设有多个通孔32，通孔32套设于螺柱2以包围预设门窗孔11加工位置11；螺母41与螺柱2螺纹连接，以将加强筋组3连接于壁板1上。本发明的门窗孔11保型工装采用上述的门窗孔11保型方法，结构简单易操作，且通过应用上述船壁门窗孔加工方法，能够减小门窗孔11加工过程的变形。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船壁门窗孔加工方法，其特征在于，包括：

在壁板坯料的预设门窗孔位置开设门窗孔(11)，形成壁板(1)；

在所述壁板(1)的门窗孔(11)的外部周围间隔焊接螺柱(2)；

将加强筋组(3)通过所述螺柱(2)可拆卸连接于所述壁板(1)上，使加强筋组(3)包围所述门窗孔(11)以形成框架结构；

将多个壁板(1)进行分段组装，再进行总段总组；

拆卸所述壁板(1)上的所述加强筋组(3)和所述螺柱(2)。

2.如权利要求1所述的船壁门窗孔加工方法，其特征在于，所述螺柱(2)通过拉弧焊的方式焊接于所述壁板(1)。

3.如权利要求1或2所述的船壁门窗孔加工方法，其特征在于，所述加强筋组(3)上开设通孔(32)，所述通孔(32)套设在所述螺柱(2)上后，螺母(41)螺纹连接于所述螺柱(2)以将所述加强筋组(3)连接在所述壁板(1)上。

4.如权利要求3所述的船壁门窗孔加工方法，其特征在于，在固定所述加强筋组(3)的过程中，对所述门窗孔(11)的每条边进行调平检测；

所述调平检测的方法为：在所述门窗孔(11)的相邻两个顶点之间拉检测直线，测量所述检测直线与所述壁板(1)之间的间隙。

5.如权利要求3所述的船壁门窗孔加工方法，其特征在于，沿所述加强筋组(3)延伸的方向，所述通孔(32)的长度大于所述螺柱(2)的直径。

6.如权利要求1或2所述的船壁门窗孔加工方法，其特征在于，在焊接所述螺柱(2)前，在所述门窗孔(11)的外部周围画标记线，所述螺柱(2)间隔焊接在所述标记线上。

7.如权利要求1或2所述的船壁门窗孔加工方法，其特征在于，所述加强筋组(3)包括多条加强筋，每条加强筋用于对应加强一条所述门窗孔(11)的边。

8.如权利要求7所述的船壁门窗孔加工方法，其特征在于，至少一条所述加强筋包括至少两根子筋(31)，相邻两根所述子筋(31)搭接形成重叠段(33)；

所述重叠段(33)的长度为400-600mm。

9.如权利要求1或2任一项所述的船壁门窗孔加工方法，其特征在于，拆卸完螺柱(2)后对壁板(1)进行打磨处理。

10.一种门窗孔保型工装，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的船壁门窗孔加工方法，包括：

多个螺柱(2)，其间隔焊接在所述门窗孔(11)的外部周围；

加强筋组(3)，开设有多个通孔(32)，所述通孔(32)套设于所述螺柱(2)以包围所述门窗孔(11)；

螺母(41)，其与所述螺柱(2)螺纹连接，以将所述加强筋组(3)连接于所述壁板(1)上。

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