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中國萬噸大驅建造速度為何如此快,六千噸級巨獸幫了大忙

軍用艦艇不同於民船,其複雜程度要大得多,沒有強大的工業基礎,要自行建造面臨的困難非常之大。從052D型驅逐艦向055型驅逐艦的跨越,看似中國海軍的很小一步,實際上是中國整個艦艇工業一代人的辛勞付出。不僅如此,055型驅逐艦的建造背後,還涉及到許許多多的技術研發和大型設備積累。

在中國軍方媒體發布的近日權威報道之中,就曾經提到一種非常關鍵的6000噸級大型設備。該報道指出,新型萬噸級驅逐艦的艦體在建造初期,採用的是傳統工藝,但由於特殊材料加工成型的難度非常大,如果繼續按照這種方法建造下去,那麼整體的建造進度就會受到極大影響。我國目前僅有一種萬噸級的驅逐艦,即055型驅逐艦,因此該報道所指的必定是這型軍艦。

遇到難題,負責建造的部門並沒有氣餒,而是大膽採用新設備、新技術,最終使問題得到迎刃而解,而所採用的新設備就是6000噸級三維數控彎板機。這種三維數控彎板機是軍民兩用的產品,因此在公開資料里也能夠很容易發現詳細的介紹。而用於055型驅逐艦船體結構材料加工的龐然巨物,正是SKWB-2500型三維數控彎板機。

在談到SKWB-2500型三維數控彎板機之前,有必要了解一下三維曲面船板加工的工藝。這道工藝非常重要,因為船體外板的加工質量將直接影響到船舶的建造質量,而其加工效率則會影響到整個的建造工期。這兩點很好理解。一則軍艦首先是艘船,沒有非常高的質量,那麼在上面堆砌再多的電子設備和武器都無法掩蓋最重要的短板,碰一下就沉的艦艇又談什麼戰鬥力呢?船體外板加工效率高了,自然會縮短工期,對「小餃子」有非常大的助益。

三維曲面船板成型加工採用的工藝包括,機械橫向壓制和水火縱向彎曲組合(簡稱為水火彎板)加工、手控機械衝壓或碾壓加工等等。在這些方法中,我國比較常用的方法是水火彎板,而歐洲船廠多採用手控機械衝壓和碾壓加工方式。不管是哪一種加工方式,都存在著操作技術非常複雜、加工效率極低、質量穩定性差、勞動強度大和標準化工藝規程實施困難等方面的不足。這些方法還有一個弱點,就是對熟練工人的要求很高。

真是基於上面的這些原因,我國科技研發人員通過長期的跟蹤,積極展開攻關,終於吃透三維曲面船板冷彎自動成型加工技術,並研發出SKWB-2500型三維數控彎板機。不僅如此,這也是世界上第一台大型複雜曲面船板三維數控彎板機,在2016年全面投入使用,可加工最大寬度為2500毫米、長度不限的三維曲面船板。

SKWB-2500型三維數控彎板機的主要構成包括:四柱式壓力機、由伺服電機驅動的下壓頭群、有液壓油缸驅動的上壓頭群、推拉模機構、進退料機構、三維激光或「磁致」測量裝置、自動調性系統、液壓系統和控制系統等等。別看SKWB-2500型三維數控彎板機是台6000噸級的龐然巨物,需要的操作人員卻非常少。軍方權威媒體透露,這樣的大型設備只需要幾個人操作,有著極高的自動化程度。

該重型設備除上下料之外,彎曲加工的整個過程都實現了自動化控制。整台設備的具有很高的智能化程度,擁有三維曲面圖形實時顯示、實際成型曲面與預期理想曲面的精確度對比與誤差顯示等功能,而且可根據實際加工情況做出反饋,有利於通過計算展開實時的修正和控制。不僅如此,還採用有活絡方形壓頭及上下模非對壓方式等專利技術,幾乎完美地消除了板材衝壓成型過程中的壓痕與褶皺。SKWB-2500型三維數控彎板機具有基於CAN匯流排的並行調形功能,可以非常快地實現調形。

除具以上優點之外,SKWB-2500型三維數控彎板機還是用的是橫移式上壓模具,展開實時的測量、進料和日常維護非常方便,因此具有很好的操作性和可維護性。在效率方面,這台巨型設備的效率得到極大的提高。根據使用方的統計,在加工相同三維曲面船板的時候,SKWB-2500型三維數控彎板機的速度要比水火彎板工藝提高至少5倍以上。而且三維曲面船板的複雜程度越高,速度提高越快。最後一個方面,SKWB-2500型三維數控彎板機進行加工的穩定性也更好,並實現了更高的加工精度。

正是因為使用全球第一台大型複雜曲面船板三維數控彎板機,055型驅逐艦的船體外板加工速度、精度和質量都得到很大的提高。根據媒體發布的照片和消息顯示,這種萬噸級的驅逐艦已經實現批量建造,首批至少造8艘。萬噸大驅能夠下餃子,SKWB-2500型三維數控彎板機功不可沒。

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