基于TRIZ理論，提高槽型艙壁精度技術(shù)研究

李虎　王鵬　李慧君　陳煒豐　宋延強(qiáng)

項(xiàng)目背景

1.1 項(xiàng)目改進(jìn)前情況

馬士基船型的槽壁板前期壓型過程中，槽壁板前期的檢測合格率只有25%，在分段組立過程中，出現(xiàn)偏差較大，修復(fù)工作量較大，并且馬士基船東要求槽壁壓彎板屬于應(yīng)力區(qū)，不能進(jìn)行火工修復(fù)，不能進(jìn)行強(qiáng)力矯正，分段階段的對位偏差較大的槽壁板沒有辦法進(jìn)行修復(fù)，所以急需要改進(jìn)槽壁壓彎工藝以及借助壓彎定位工裝提升現(xiàn)場壓彎精度，以提高槽壁段制作精度，確保馬士基船建造進(jìn)度有序進(jìn)行，保證船體在建造周期內(nèi)完成各個(gè)節(jié)點(diǎn)周期。

1.2 項(xiàng)目存在的問題

為保證分段施工精度，馬士基船的槽壁壓彎板實(shí)施嚴(yán)格的精度驗(yàn)收制度，但是鋼加公司已經(jīng)有3～4年沒有對槽壁壓彎板進(jìn)行施工，缺少現(xiàn)場壓彎的工藝做指導(dǎo)，設(shè)備的性能單調(diào)老化，施工工藝沒有改進(jìn)，對壓彎板加工精度帶來不穩(wěn)定性。

分段大組立階段，出現(xiàn)了正反壓彎之間間距超差，導(dǎo)致槽壟間距和槽壟深度超差的現(xiàn)象，槽壁對接對位偏差以及對CM節(jié)點(diǎn)驗(yàn)收不合格。

1.3 常規(guī)解決途徑及問題

企業(yè)通常安排經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅來親自進(jìn)行槽壁壓彎操作或者是指導(dǎo)現(xiàn)場操作，提升現(xiàn)場加工精度。

應(yīng)用創(chuàng)新方法過程

2.1 因果鏈分析

根據(jù)因果鏈分析，船體首部曲外板切修量較大最終的原因是：1.光滑曲面上基準(zhǔn)點(diǎn)很難確定;2.壓彎時(shí)操作者目測視線偏差。

2.2 資源分析

壓彎板上的弧心線和R止線、測距儀、磁鐵、紅外線發(fā)射裝置。

2.3 九屏法分析

利用九屏法進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)槽壁的冷壓型技術(shù)會(huì)朝著數(shù)字化塑性加工技術(shù)發(fā)展;槽壟檢測會(huì)向電子化檢測趨勢發(fā)展。

2.4 資源分析

2.4.1 時(shí)間資源：正曲完成后反曲。

2.4.2 空間資源：正曲完成后會(huì)將板從地面隔開一定距離。

2.4.3 物質(zhì)資源：液壓機(jī)、胎具、吊車。

2.4.4 能量、功能資源：電能 磁能 液壓能。

2.5 技術(shù)矛盾

2.5.1 冷壓型需要基準(zhǔn)線精確對正，但是現(xiàn)場操作者目測定位存在的偏差;主要是制造精度和自動(dòng)化程度矛盾，對應(yīng)40個(gè)發(fā)明原理：26復(fù)制、18振動(dòng)、28機(jī)械系統(tǒng)替代、23反饋。

經(jīng)過原理的運(yùn)用，產(chǎn)生方案在上胎具上安裝一個(gè)激光定位儀，發(fā)射紅外線，照射在板面的R止線上，即可判定上胎具中心與板上弧心線精準(zhǔn)對正，即可壓型。

2.5.2 壓彎板上只是單面有線和壓彎需要板雙面都有弧心線，對應(yīng)39個(gè)工程沖突之形狀和裝置的復(fù)雜性;對應(yīng)40個(gè)發(fā)明原理中：16、未達(dá)到或超過作用，29、氣動(dòng)與液壓結(jié)構(gòu)，1、分割，28、機(jī)械系統(tǒng)替代。

設(shè)計(jì)一種雙面劃線尺，可以將板正曲面上弧心線和R止線繪制到板背面，保證了反面壓彎時(shí)的基準(zhǔn)對位，提高反面壓彎精度。

2.5.3 槽壁壟距控制精度和現(xiàn)場檢測方式存在不足;屬于形狀（12）和靜止物體的長度（4）的矛盾;對應(yīng)40個(gè)發(fā)明原理：13、反向，14、曲面化，10、預(yù)操作，7、嵌套。

通過研究設(shè)計(jì)發(fā)明了一種槽壟間距檢測電子檢測工裝，輔助測距儀檢測槽壟間距。

項(xiàng)目改進(jìn)效果

3.1 項(xiàng)目改進(jìn)實(shí)施情況

集團(tuán)在建的P110K馬士基船型、30萬礦砂船是槽型艙壁結(jié)構(gòu)，使用創(chuàng)新方法對槽型艙壁制作加工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，對大型的（2000T）液壓設(shè)備進(jìn)行定位技術(shù)改進(jìn)升級(jí)，在壓彎上胎具上裝置了紅外線激光定位裝置，利用壓彎板上R止線，對壓彎時(shí)進(jìn)行輔助定位，保證了壓彎精度;設(shè)計(jì)使用雙面尺對槽壁板進(jìn)行雙面劃線問題，將正曲面的弧心線和R止線繪制到板背面，為槽壁板反曲面壓彎提供了壓彎基準(zhǔn)線。組立階段對槽壟寬度檢測由使用電子測距儀電子檢測的方式替代原來的使用大樣板檢測方式，提高現(xiàn)場檢測便捷性和精確度。

3.2 項(xiàng)目改進(jìn)后效果情況

使用新工藝后工裝以后，槽壁壓彎精度合格率得到很大提升，由原來的25%提升到現(xiàn)在的85%，提高了槽型艙壁分段驗(yàn)收合格率，提高了槽型艙壁建造質(zhì)量，縮短了槽型槽壁建造周期。

3.3 項(xiàng)目改進(jìn)后推廣情況

經(jīng)過技術(shù)研究并對成型的實(shí)用性強(qiáng)的技術(shù)和工裝進(jìn)行推廣 ，目前雙面尺已經(jīng)廣泛推廣到分段部使用;紅外線槽壁壓彎定位裝置也正在設(shè)計(jì)，完成后裝備到液壓機(jī)胎具上，輔助槽壁壓型;設(shè)計(jì)了槽壁壟距檢測工裝設(shè)計(jì)圖，制作后可以投入現(xiàn)場施工使用，可輔助測距儀對槽壁壟距的電子檢測，提高了槽壁分段對接精度，提高了槽型艙壁段的完工精度。目前集團(tuán)在建的槽型艙壁船型范圍較大，推廣針對槽型槽壁精度控制的技術(shù)改進(jìn)對集團(tuán)生產(chǎn)精度控制顯得尤其重要，可以緩解馬士基船型船東對槽型艙壁精度的監(jiān)控壓力。

專利情況

申報(bào)了3項(xiàng)專利，已經(jīng)授權(quán)了一項(xiàng)。

責(zé)編/李曼