一种可调节的活络样箱设计

，，

(泰州口岸船舶有限公司，江苏 泰州 225321)

船体建造过程中样板与样箱是外板的加工依据。活络样板已在各大船厂广泛使用，代替了传统的木质三角样板。对于艏艉形状复杂的外板，需用样箱作为加工的依据。目前各大船厂使用的仍然是传统的木质样箱，制作繁琐，费时费力，且不便保存。为此，参考活络样板的原理，设计一种可调节的活络样箱，以取代传统的木质样箱。

1 传统的木质样箱

对于一部分纵横弯曲严重的外板、艏柱艉柱板、轴壳包板等船体线型特别复杂而又不能近似展开的外板，需要钉制样箱供展开、号料、加工、检验等。样箱相当于从船体上切割下来的一个立体部分，样箱的外表就是外板的内表面，即船体理论表面。由于船体是左右对称的，所以左右样箱需分开钉制两个，中间样箱则钉制成完整的一个。

样箱制作的首要工作是剖面的选取与展开，为了保证线型正确，必要时可以加中间辅助剖面；其次是保证样箱的结构具有足够的强度和刚度[1]。

经统计，一条船需要用样箱来进行成型加工的外板有30～70张，每一张都需要制作一个对应的木质样箱，图1为木质样箱的三维图。这么多样箱的制作，需要耗费大量的木质材料，木质样箱的堆放需要很大的空间，而且制作繁琐、费时费力、容易变形、不便保存[2]。

图1 木质样箱的三维图

2 可调节的活络样箱

为弥补传统木质样箱的不足，设计可调节的活络样箱，为船体外板加工提供精确的依据。可调节活络样箱是基于TRIBON系统设计的。TRIBON系统曲面建模模块对每一块外板都能 产生纵横剖面的加工数据，其生成的加工数据都具有一定的规律，即横向间距在准线两侧几乎是相等的，见图2。

图2 TRIBON系统生成的样箱纵横隔板加工数据

因外板形状展开后是不规则的，故只是边缘间距不等；纵向间距可根据外板的弯曲程度自动插值，人工控制[3]。

根据图2生成加工数据的相对规律性，设计一种可调节的活络样箱，活络样箱的设计见图3。

活络样箱由几组横向活络框架与纵向底座组成，横向活络框架的立柱由升降管、支柱套管通过松紧螺栓连接。支柱套管下口焊接固定于横向底座，横向底座两端与端部立柱可通过连接折边材和紧固螺丝固定，横向长度调节通过连接折边材一边的长度调节。横向活络框架与纵向底座之间用连接角钢和紧固螺丝连接，纵向底座上有导槽，可以任意调节横向活络框架之间的距离，以保证活络样箱能适用于各种不同加工数据的曲板。制作好的活络样箱底座对角线位置可用临时支撑加以固定，为保证图面的清晰直观，临时支撑没加到图形上。

图3 可调节活络样箱结构原理

3 结论

可调节活络样箱每只成本费约0.8万元，可以重复使用。与传统的木质样箱相比，一艘船大约可以节约7万元的木料、5万元的工时费和约7 000 m3的堆放空间。

可调节活络样箱制作简便，只要有加工数据就可任意调节样箱的外形，适用于不同船型不同弧形外板的加工。平时只要将加工数据保存好即可，减少了大量的堆放场地。

目前，可调节活络样箱正处在试制阶段，还未大量投入生产。船体外板形状复杂、千变万化，所发明的活络样箱还存在不足之处，但随着经验的积累与技术的不断革新，相信该技术一定会越来越成熟。

[1] 华乃导.船体建造与修理工艺[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2] 徐兆康.船舶建造工艺学[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3] 顾文捷,周玉飞.TRIBON系统曲面建模模块在精度造船中的应用 [J].广东造船,2011，(1):47-48.