- 1 -
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KHOA
Sử dụng phần mềm mô phỏng một số đối
tượng phục vụ cho việc biên soạn bài giảng
điện tử môn công nghệ đóng sửa tàu kim loại
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
- 2 -
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Ngô Đình Tuấn
Lớp: 44TT
Địa chỉ liên hệ: phòng 21-D8-KTX Đại Học Nha Trang
Điện thoại: 0935392355
Tên đề tài: Sử dụng phần mềm mô phỏng một số đối tượng phục vụ cho việc biên soạn
bài giảng điện tử môn công nghệ đóng sửa tàu kim loại.
Ngành: Đóng Tàu Thủy
Cán bộ hướng dẫn: Th.S HUỲNH VĂN VŨ
I. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGUYÊN CỨU VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
1. Đối tượng nghiên cứu: chế tạo cụm chi tiết, phân đoạn và tổng đoạn
2. Phạm vi nghiên cứu: Xây dựng chương trình mô phỏng quy trình chế tạo một số
cụm chi tiết, phân đoạn và tổng đoạn phục vụ cho việc biên soạn bài giảng điện tử môn
công nghệ đóng sửa
3. Mục tiêu nghiên cứu: Giúp sinh viên dễ dàng hiểu được quy trình công nghệ chế
tạo tàu trong quá trình học tập môn "Công Nghệ Đóng và Sửa Chữa Tàu Thủy" mà
chưa có điều kiện tiếp xúc thực tế. Nâng cao kiến thức bản thân.
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Chương 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Tổng quan
1.1.1 Tổng quan về ngành công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam
- 4 -
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên: Ngô Đình Tuấn
Lớp 44TT
Ngành: Đóng Tàu Thủy.
Tên đề tài: sử dụng phần mềm mô phỏng một số đối tượng phục vụ cho việc biên
soạn bài giảng điện tử môn công nghệ đóng sửa tàu kim loại.
Hiện vật: 01 đĩa CD; tập bản vẽ thi công tổng đoạn.
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Nha trang, ngày…. tháng….năm 2007
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
- 5 -
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG LVTN
Họ và tên sinh viên: Ngô Đình Tuấn
Lớp 44TT
Ngành: Đóng Tàu Thủy.
Tên đề tài: sử dụng phần mềm mô phỏng một số đối tượng phục vụ cho việc biên
soạn bài giảng điện tử môn công nghệ đóng sửa tàu kim loại.
và tất cả bạn bè đã dành tình cảm động viên em vượt qua khó khăn để hoàn thành đề
tài.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
- 7 -
Mục lục
1
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2
MỤC LỤC 7
LỜI NÓI ĐẦU 9
1.1 Tổng quan 11
1.1.1 Giới thiệu chung về ngành công nghiệp tàu thủy việt nam 11
1.1.2 Nội dung và giới hạn vấn đề nguyên cứu 12
1.2 Tìm hiểu quy trình chế tạo tổng đoạn tàu vỏ thép 13
1.2.1 Chuẩn bị sản xuất 13
1. Chuẩn bị nguyên liệu : 13
2. Chuẩn bị nhân công 14
3. Chuẩn bị máy móc thiết bị phục vụ cho quá trình sản xuất: 15
1.2.2. Công tác phóng mẫu 17
1.2.3. Chế tạo dưỡng mẫu 18
1.2.4 Chế tạo chi tiết 19
1. Phân công nhóm công nghệ 19
2. Vạch dấu trên nguyên vật liệu 19
3. Cắt kim loại 20
4. Công nghệ uốn 20
5. Chế tạo cụm chi tiết 21
6. Chế tạo phân đoạn 22
7. Chế tạo tổng đoạn 23
1.3.1. Phần mềm Macromedia Flash 23
1.3.2. Phần mềm Autocad 2004 24
TÀI LIỆU THAM KHẢO 83
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
- 9 -
7) QUY PHẠM PHÂN CẤP VÀ ĐÓNG TÀU BIỂN VỎ THÉP 2003 83
PHỤ LỤC 84
LỜI NÓI ĐẦU
Nước ta là một nước ven biển, có vùng biển rộng rất thuận lợi cho ngành thủy
sản, vận tải đường thủy và ngành công nghiệp đóng tàu thuỷ phát triển. Trong đó
ngành công nghiệp đóng tàu thủy giữ vai trò tiên phong, tạo tiền đề cho các ngành kia
phát triển. Tuy vậy trong những năm gần đây chính phủ nước ta mới có những bước
đầu quan tâm đến ngành công nghiệp đầy tiềm năng này.
Để ngành công nghiệp đóng tàu thuỷ phát triển một cách nhanh chóng thì những
sinh viên ngành đóng tàu thuỷ phải không ngừng học hỏi để tiếp thu những công nghệ
tiên tiến của các nước trên thế giới. Sinh viên sau khi ra trường không những phải giỏi
lý thuyết mà phải nắm vững thực hành, để có được điều đó hiện nay bộ môn đóng tàu
của trường Đại Học Nha Trang đã không ngừng thay đổi cách dạy, cách học của giảng
viên và sinh viên. Để giúp cho các bạn sinh viên dễ dàng tiếp thu và nắm bắt quy trình
công nghệ đóng tàu thuỷ, để cho bài giảng và giờ học trở nên sôi nổi hơn em thực hiện
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
- 10 -
đề tài “ sử dụng phần mềm mô phỏng một số đối tượng phục vụ cho việc biên soạn bài
giảng điện tử môn công nghệ đóng sửa tàu kim loại ’’
Đề tài thực hiện gồm 4 chương
Chương I : Đặt vấn đề
Chương II: Xây dựng cơ sở dữ liệu
ChươngIII:Xây dựng chương trình mô phỏng quy trình chế tạo các
đối tượng cho bài giảng điện tử
Chương IV: Thảo luận kết quả và đề xuất ý kiến
Do thời gian thực hiện có hạn nhưng khối lượng công việc thực hiện tương đối
nhiều nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, em mong các quý thầy các bạn góp ý
giảng điện tử mô công nghệ đóng sửa tàu kim loại ” các đối tượng mô phỏng là các chi
tiết, cụm chi tiết, phân đoạn, tổng đoạn của tàu DAMEN. Tất cả các quá trình chế tạo
các đối tượng đều được mô phỏng dưới dạng 3D đó là nội dung của vấn đề nguyên cứu
Để thực hiện đề tài này em chọn tổng đoạn 8 (tổng đoạn mũi từ sườn 60 đến sườn
70) của tàu DAMEN.
Lý do chọn tổng đoạn mũi làm chương trình mô phỏng
Chúng ta đã biết bộ phận mũi tàu là bộ phận tiên phong của thân tàu khi hoạt động
trong nước, chính vì vậy mà tất cả các chi tiết ở phần mũi phải đủ cứng, có khả năng
chịu đựng va đập của nước, của vật thể lạ có thể xuất hiện bất kỳ khi tàu hoạt động
trong nước. Sống mũi có tác dụng rẽ nước, mở đường tàu đi do vậy kết cấu phải có
dạng thoát nước, ít có nguy cơ tạo sức cản lớn. Chính vì vậy mà trong thiết kế đóng
mới, sửa chữa phần mũi tàu được quan tâm đặt biệt hơn. Hơn nữa tổng đoạn mũi còn
có tất cả các kết cấu cơ bản: các sườn ngang boong, đà ngang, các sườn mạn, vách
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
- 13 -
lững, vách chống va, boong chính. Đó là lý do em chọn tổng đoạn này làm chương
trình mô phỏng.
1.2 Tìm hiểu quy trình chế tạo tổng đoạn tàu vỏ thép
Phân đoạn là bộ phận công nghệ cuối cùng của thân tàu thuỷ hoặc của một kết cấu
riêng biệt của thân tàu thuỷ (đáy, mạn, boong vv… ). Có hai loại phân đoạn:
- Phân đoạn phẳng : phẳng có khung xương theo một hướng hoặc theo hai hưóng,
ví dụ các vách ngang, sàn ; dập gân, phẳng không có khung xương hoặc có khung
xương cắt ngang các dập gân, ví dụ vách dọc, vách ngang; cong một chiều có khung
xương chủ yếu về một hướng hoặc khung xương chữ thập, ví dụ: mạn, boong; đường
cong thay đổi ví dụ: mạn
- Phân đoạn khối : có chu vi là đường thẳng như hầm, thùng chứa lớn, khoang cách
ly; có đường bao cong như phân đoạn đáy, phân đoạn mũi, lái; tầng của thượng tầng;
bệ máy lớn
Khi chế tạo bất cứ một phân đoạn nào chúng ta đều trải qua các bước sau
1.2.1 Chuẩn bị sản xuất
- Giá cả hợp lý.
Nắn phẳng thép tấm và thép hình
Mục đích của công tác nắn phẳng nhằm:
a. Loại trừ các chỗ lồi lõm trên bề mặt tấm do việc làm nguội không đồng đều
trong quá tình nhiệt luyện, cán thép hoặc do việc vận chuyển bốc xếp.
b. Loại trừ ứng suất dư còn lại trong vật liệu.
c. Loại trừ một thành phần các oxyt sắt bám trên bề mặt tấm sau một thời gian
nằm ngoài trời.
Đánh sạch
Mục đích của việc đánh sạch là loại trừ các oxyt sắt, dầu mở và các tạp chất bẩn
khác bám trên bề mặt nguyên liệu.
Một số phương pháp đánh sạch: phương pháp cơ học như dùng các dụng cụ cầm tay
búa gõ rỉ, bàn chải thép, dũi, búa hơi hay dùng phương pháp phun cát ; phương pháp
xử lý nhiệt nguyên lý của phương pháp này là dùng ngọn lửa oxy-axêtylen đốt nóng bề
mặt nguyên liệu. Nhìn chung hiện nay phương pháp cơ học được các nhà máy sử dụng
nhiều nhất.
2. Chuẩn bị nhân công.
Tùy thuộc vào khối lượng công việc, tiến độ giao hàng
theo hợp đồng, máy móc thiết bị tại công ty và quy trình
công nghệ quyết định đến lượng nhân công và đội ngũ
cán bộ kỹ thuật cho quá trình sản xuất. Công nhân phải
đảm bảo đủ số lượng, trình độ tay nghề trước khi gia
công. Cán bộ kỹ thuật phải có trình độ chuyên môn và
kinh nghiệm.
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
Hình: máy cắt tự động
Hình: máy lốc hở
- 15 -
3. Chuẩn bị máy móc thiết bị phục vụ cho quá trình sản xuất:
Máy cắt gas
Có thể dùng máy cán hở vào việc uốn hình côn.
Máy chấn tôn
Máy chấn tôn có thể thực hiện các công việc gấp
khúc tấm, hạ mép tấm, dập gân tấm, dập các gai
phồng… Máy chấn tôn có thể là máy chấn cơ khí
hoặc máy chấn thủy lực, hiện nay được dùng rộng rãi là
máy chấn thủy lực vì nó có kích thước nhỏ gọn, làm việc êm và tạo ra lực chấn lớn
Máy hàn
Hiện nay phương pháp liên kết các chi tiết được dùng chủ yếu trong ngành đóng
tàu là phương pháp hàn. Do vậy công nghệ hàn hiện nay được quan tâm đặc biệt hơn
hết nhằm nâng cao chất lượng. Hiện nay có rất nhiều phương pháp hàn khác nhau
- Hàn hơi
Thiết bị hàn hơi cho nhiệt độ khoảng 3200
0
C. Thiết bị hàn hơi về cơ bản không
khác nhiều so với thiết bị cắt hơi thủ công bao gồm nguồn hơi đốt, ống cao su dẫn hơi,
mỏ hàn và que hàn. Phương pháp này không phù hợp cho việc chế tạo chi tiết, phân
đoạn, tổng đoạn nhưng phù hợp cho việc chế tạo trang thiết bị trên tàu, còn trong
trường hợp sửa chửa phương pháp này chỉ phù hợp trong một số trường hợp cụ thể mà
thôi.
- Hàn điện hồ quang
Các phương pháp hàn điện hồ quang
Hàn hồ quang hở.
Hàn hồ quang trong khí bảo vệ.
Hàn hồ quang dưới chất trợ dung.
Hàn điện xỉ.
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
Hình: hàn điện hồ quang
dưới chất trợ dung
- 17 -
mẫu cổ điển vì nó tỏ ra phù hợp và hiệu quả với quy mô các nhà máy đóng tàu trong
nước
Việc phóng mẫu là việc thực hiện các nguyên công sau
Vẽ các đường hình dáng thân tàu từ các bản vẽ thiết kế với tỷ lệ nhỏ (1:100 ; 1:50;
1:25; 1:10…) thành tỷ lệ 1:1 và lập đường sườn kết cấu với đầy đủ vị trí từng kết cấu
thân tàu.
Khai triển và xác định kích thước, hình dáng thật của từng chi tiết kết cấu thân tàu.
Chế tạo các loại dưỡng mẫu phục vụ cho việc vạch dấu, lắp ráp và kiểm tra.
Do những yêu cầu trên nên nhà phóng mẫu cổ điển phải có một diện tích tương
đối lớn để có thể phóng mẫu con tàu tỷ lệ 1:1 và chỗ để các dưỡng mẫu
Nhà phóng dạng phải đảm bảo một số yêu cầu sau
− Được bố trí gần xưởng gia công, đảm bảo chiếu sáng.
− Sàn phóng mẫu phải đảm bảo bằng phẳng, nhẵn và ít bị biên dạng
nhất dưới ảnh hưởng của thời tiết
1.2.3. Chế tạo dưỡng mẫu
Tất cả các kích thước cũng như hình dáng chi tiết sau khi được phóng mẫu hoăc khai
triển trong nhà phóng mẫu cổ điển (tỷ lệ 1:1) được đưa sử dụng vạch dấu trên nguyên
vật liệu, gia công chi tiết, lắp đặp và kiểm tra các chi tiết vv…bằng hình thức dưỡng
mẫu. Tuỳ thuộc vào hình dạng dưỡng mẫu người ta phân ra.
- Dưỡng đo chiều dài.
- Dưỡng phẳng.
- Dưỡng khung.
- Mẫu.
Các phương pháp lập dưỡng mẫu phải đảm bảo độ chính xác đồng thời trên dưỡng
mẫu phải có đầy đủ thông tin sao cho có cùng lượng thông tin trên bản vẽ. Do đó trên
mỗi dưỡng mẫu phải có thông tin về các mặt sau:
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
- 19 -
− Vị trí đường lý thuyết và đường kiểm tra.
− Hình dáng mép và lượng dư nguyên liệu.
3. Cắt kim loại
Trong gia công chế tạo chi tiết thân tàu thường sử dụng hai phương pháp cắt kim
loại cơ bản : cắt hơi và cắt cơ khí. Tuỳ thuộc vào quy cách và hình dạng của chi tiết
cần cắt mà chọn phương pháp cắt cho phù hợp và thuận tiện nhất
Trong công nghiệp đóng tàu thuỷ máy cắt cơ khí thông dụng nhất là:
− Máy cắt dao ngắn.
− Máy cắt dao dài.
− Máy cắt một bánh lăn.
− Máy cắt hai bánh lăn.
Máy cắt hơi có hai loại: tự động và bán tự động. Máy cắt hơi bán tự động là loại
máy cắt hơi trong đó chuyển dịch của mỏ cắt được tự động hoá nhờ động cơ điện, còn
đầu cắt điều chỉnh bằng tay. Máy cắt bán tự động được đặt trực tiếp trên bề mặt của
tấm kim loại cần cắt hoặc trên những đường ray di động được. Nhược điểm của loại
máy này khi cắt đường cong thường phải thay đổi hướng bằng tay. Máy cắt hơi tự
động là những máy cắt trong đó dịch chuyển của mỏ cắt cũng như việc điều khiển đều
tiến hành bằng máy. Máy cắt tự động có loại có thể di động được, chuyên dùng để cắt
vật liệu dài và rộng, loại cố định chuyên cắt những chi tiết nhỏ.
4. Công nghệ uốn
Một bộ phận lớn các chi tiết kết cấu thân tàu thủy đòi hỏi phải xử lý uốn trước
khi lắp ghép thành phân đoạn, tổng đoạn hoặc trực tiếp lên thân tàu.
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
- 21 -
Hình dạng cong của các tấm vỏ tàu có thể chia thành nhiều nhóm khác nhau tuỳ
thuộc vào mức độ phức tạp của quá trình công nghệ. Bên cạnh những dạng cong cơ
bản nhiều khi trên thân tàu còn gặp những tấm có mép gấp để tăng độ cứng vững hoặc
trong kết cấu tán đinh cần hạ mép tấm v v…
Nguyên công này ngoài việc thực hiện uốn trên các máy uốn hiện đại người ta
còn thực hiện bằng phương pháp thủ công bằng phương pháp nung nóng cục bộ.
5. Chế tạo cụm chi tiết
Chi tiết là bộ phận kết cấu không thể phân chia được, thường được chế tạo bằng
a) Chế tạo phân đoạn phẳng
Phân đoạn phẳng được chế tạo từ tấm và các gia cường làm cứng. Các phân đoạn
khối tiêu biểu nhất là phân đoạn vách dọc, vách ngang, phân đoạn mạn, phân đoạn
boong, phân đoạn đáy đơn.
− Việc chế tạo phân đoạn phẳng theo trình tự sau:
− Chế tạo cụm chi tiết tôn bao.
− Vạch dấu trên cụm chi tiết tôn bao và lắp đặt các chi tiết kết cấu khỏe.
− Hàn các chi tiết kết cấu khỏe với tôn bao.
− Lắp đặt các chi tiết kết cấu thường và một số các chi tiết trang thiết bị ( nếu
có thể ).
− Hàn các chi tiết kết cấu thường.
− Nắn phẳng phân đoạn.
− Vạch dấu lại đường bao phân đoạn có lưu ý tới lượng dư lắp ráp.
− Cắt phân đoạn theo kích thước vạch dấu.
− Thử độ kín và nghiệm thu phân đoạn.
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
- 23 -
− Vận chuyển phân tới kho bán thành phẩm.
b) Chế tạo phân đoạn khối
Phân đoạn khối được chế tạo từ các phân đoạn phẳng và các cụm chi tiết. Việc lắp
đặt và hàn các phân đoạn khối thường tiến hành trên bãi lắp ráp có thể trên nền cứng
hoặc trên bệ lắp ráp chuyên dùng. Quy trình lắp ráp phân đoạn khối cũng được tiến
hành tương tự lắp ráp phân đoạn phẳng chỉ khác là các chi tiết được thay bằng các cụm
chi tiết và phân đoạn phẳng.
7. Chế tạo tổng đoạn
Ngày nay trong các nhà máy đóng tàu hiện đại thường có xu hướng đóng các
tổng đoạn lớn. Tổng đoạn là bao gồm phân đoạn phẳng và phân đoạn khối hợp lại.Việc
chế tạo tổng đoạn hoàn toàn dựa vào các dấu đã vạch sẵn trên các phân đoạn phẳng và
khối.
1.3. Phân tích và lựa chọn phần mềm thực hiện.
thông qua các nút lệnh.
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
- 25 -
2.1. Giới thiệu và phân tích về các đối tượng được lựa chọn mô phỏng
Tàu được lựa chọn làm chương trình mô phỏng là tàu DAMEM do công ty Sông
Thu đóng mới.
Tổng đoạn được lựa chọn là tổng đoạn 8 ( từ sườn 64 đến sườn 70) và 4 sườn 60,
61,62, 63 ở tổng đoạn 7. Các thông số cơ bản như sau:
+ Kích thước bao tổng đoạn: chiều dài x rộng x cao = 6000 x 7793 x 5500 mm.
+ Khoảng cách giữa các sườn 600.
Đề Tài Tốt Nghiệp : Ngô Đình Tuấn
CHƯƠNG II
XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ
LIỆU