为什么中国万吨驱动的建设速度这么快?

与民用舰船不同,军用舰船要复杂得多,没有强大的工业基础,自行建造难度很大。从052D型驱逐舰到055型驱逐舰的跨越,看似是中国海军的一小步,实则是中国整个海军工业一代人的心血。不仅如此,055型驱逐舰建造的背后,还涉及大量的技术研发和大型装备的积累。

在中国军事媒体近期发布的权威报道中,提到了一种关键的6000吨级大型装备。报道指出,新型万吨级驱逐舰的舰体在建造初期采用了传统工艺,但由于特殊材料的加工成型非常困难,如果继续这样建造,整体建造进度将受到很大影响。中国目前只有一艘万吨级驱逐舰,即055型驱逐舰,所以报道一定是指该型战舰。

遇到困难时,施工主管部门没有气馁,而是大胆采用新设备、新工艺,最终解决了问题,采用的新设备就是6000吨三维数控折弯机。这种三维数控折弯机是一机两用的产品,所以在公开资料中很容易找到详细的介绍。用于加工055型驱逐舰船体结构材料的巨无霸是SKWB-2500 3D数控折弯机。

在说SKWB-2500三维数控折弯机之前,有必要了解一下三维曲面船板的加工工艺。这个过程非常重要,因为船体外板的加工质量将直接影响到船舶的建造质量,其加工效率将影响整个建造周期。这两点很好理解。军舰首先是一艘船,没有非常高的质量,所以上面堆再多的电子设备和武器也掩盖不了最重要的短板。一触即沉的船战斗力如何?船体外板加工效率高,自然会缩短工期,对“小娇子”帮助很大。

三维曲面船板的成型工艺包括机械横向压制和水火纵向弯曲(简称水火弯板)加工、手工机械冲压或滚压加工等。在这些方法中,国内常用的方法是水火弯板,而欧洲船厂多采用手工机械冲压滚压加工。无论哪种加工方法,都存在操作技术非常复杂、加工效率极低、质量稳定性差、劳动强度大、标准化工艺规程难以执行等缺点。这些方法的另一个缺点是它们需要高技能的工人。

基于以上原因,中国R&D人员经过长期跟踪,积极攻关,终于吃透了三维曲面船板冷弯自动成型技术,研制出了SKWB-2500三维数控折弯机。不仅如此,它还是世界上第一台大型复杂曲面船板三维数控折弯机,于2016年投入全面使用,可加工最大宽度2500 mm、长度不限的三维曲面船板。

SKWB-2500三维数控折弯机的主要组成部分有:四柱压力机、伺服电机驱动的下压头组、液压缸驱动的上压头组、推拉模机构、送料退料机构、三维激光或“磁”测量装置、自动调音系统、液压系统和控制系统等。SKWB-2500 3D数控折弯机虽然是6000吨的庞然大物,但需要的操作人员却非常少。据军方权威媒体介绍,如此大型的设备只需要几个人操作,自动化程度极高。

除了上下料,整个折弯加工过程都由这台重型设备自动控制。整个设备智能化程度高,具有实时显示三维曲面图形、实际成型曲面与预期理想曲面的精度比较和误差显示功能,并能根据实际加工情况进行反馈,有利于通过计算进行实时修正和控制。不仅如此,还采用了活动方形压头、上下模非对压方式等专利技术,几乎完美消除了钣金冲压过程中的压痕和褶皱。SKWB-2500 3D数控折弯机具有基于CAN总线的并行调形功能,可以非常快速地实现调形。

除了以上优点,SKWB-2500三维数控折弯机还采用了横向上压模,实时测量、送料和日常维护都非常方便,因此具有良好的可操作性和可维护性。在效率方面,这个巨型设备的效率有了很大的提高。据用户统计,SKWB-2500三维数控折弯机在加工同样的三维曲面船板时,速度比水热弯曲工艺至少高5倍。而且三维曲面船板的复杂程度越高,速度提升越快。最后,SKWB-2500三维数控折弯机加工稳定性更好,加工精度更高。

正是由于使用了世界上第一台大型复杂曲面船板三维数控折弯机,055型驱逐舰船体板的加工速度、精度和质量都有了很大的提高。从媒体公布的照片和消息来看,这艘万吨级驱逐舰已经批量建造,首批至少建造了8艘。SKWB-2500三维数控折弯机对万吨驱动能下到交子贡献很大。