CN103036401B - 一种基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，包含步骤：确定各个原装功能模块之间相互匹配部分的公差；将各个原装功能模块拼装并紧固连接，再对底面进行平面度加工；确定替换或扩展的功能模块相互匹配部分的公差；将替换或扩展的功能模块按照装配顺序设置，重新拼装电源控制器并使其满足平面度要求。本发明方法对于替换或扩展的功能模块，不需要将其与原装电源控制器的功能模块在拼装后再进行一次整体平面度加工，降低了电源控制器尺寸超差和被污染的可能性；且对于由镁合金这样不便于反复加工的材料制成的功能模块，也可使其拼装后的平面度得到保证，进而保证电源控制器安装受力均匀和底面散热途径的可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，尤其适用于需要功能扩展或快速功能替换的电源控制器平面度保证。
背景技术
提高电源控制器的功率密度是现今卫星电源发展的趋势，电源控制器模块化设计正是提高功率密度的一个有效突破口。由于模块化设计的电源控制器结构刚度高，重量较轻，维修方便，并且具有良好的可扩展性，为产品系列化的发展提供了有力保证。但是，由于替换或扩展的电源控制器的各个模块与原模块属于不同批次的加工产品，因此必然造成重新拼装后的平面度达不到标注要求。如何使电源控制器的功能模块在替换或扩展后，平面度仍然满足要求，成为电源控制器模块化设计必须解决的问题。
目前，在电源控制器设计中，通常采用铝合金和镁合金两种材料作为支撑结构。采用铝合金支撑结构的电源控制器，增加或替换模块往往需要将其与整体拼装紧固后再重新对电源控制器底面进行加工，该方法可能造成电源控制器整体高度超差，对于部分底面安装有器件的模块还可能损伤器件；同时，由于进行整体加工，加工过程可能污染电源控制器，需要对机器进行全面的保护，增加了操作难度。
而采用镁合金支撑结构的电源控制器，考虑到需进行表面处理防止金属结构氧化，因此对已拼装的模块进行二次加工困难，增加或替换后的电源控制器一般不对平面度进行要求。由于电源控制器主要通过底面安装和散热，平面度超差必然造成安装螺钉受力不均匀，散热面接触热阻增大，电源控制器散热效果减弱。
综上所述，从模块化电源控制器可维修性、互换性和扩展性等多角度考虑，提出一种基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，针对模块化设计的电源控制器在替换、扩展功能模块后平面度超差的问题，既解决了整体拼装后尺寸超差、操作困难的问题，又解决了由不同材料制成的功能模块之间平面度控制的问题，有利于电源控制器材料的选择和电源控制器重量的控制。
为实现上述目的，本发明提供一种基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，包含以下步骤：步骤1、确定电源控制器的各个原装功能模块之间相互匹配部分的公差；步骤2、将电源控制器的各个原装功能模块拼装并紧固连接，再对拼装后的电源控制器的底面进行平面度加工；步骤3、确定替换或扩展的功能模块相互匹配部分的公差；步骤4、将替换或扩展的功能模块按照装配顺序设置，重新拼装电源控制器的各个功能模块，并使其满足平面度要求。
电源控制器的每个原装功能模块和每个替换或扩展的功能模块的一侧设置有凸台，另一侧设置有凹槽，相邻两个功能模块之间通过凸台和凹槽相匹配拼装。
电源控制器的每个原装功能模块和每个替换或扩展的功能模块的凸台高度和凹槽深度均小于2mm。
电源控制器的每个原装功能模块和每个替换或扩展的功能模块的角落位置处设置有连接孔。
步骤1中，对于电源控制器的各个原装功能模块，相匹配拼装的凹槽深度比凸台高度大0mm～0.1mm。
步骤2中，对于按照装配顺序拼装好的各个原装功能模块，采用连接拉杆穿过各个原装功能模块的对应位置处的连接孔并紧固连接。
步骤3中，替换或扩展的功能模块的凹槽的深度比原装功能模块的凹槽深度大0.1mm～0.2mm；替换或扩展的功能模块的凸台高度比原装功能模块的凸台高度小0.1mm～0.2mm。
对于同一位置的功能模块替换或扩展次数的增加，每替换或扩展一次，新的替换或扩展的功能模块的凹槽深度递增0.1mm，新的替换或扩展的功能模块的凸台高度递减0.1mm。
步骤4中，具体包含以下步骤：步骤4.1、对于按照装配顺序拼装好的替换或扩展的功能模块以及其余原装功能模块，放置在平台上进行平面度调整；步骤4.2、将调整后满足平面度要求的各个功能模块之间通过连接拉杆进行紧固连接，在紧固过程中不断调整各个功能模块之间的相对位置，使最终拼装完成的电源控制器满足平面度要求。
本发明所提供的基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，对于替换或扩展的功能模块，不需要将其与原装电源控制器的功能模块在拼装后再进行一次整体平面度加工，降低了电源控制器尺寸超差和被污染的可能性。同时，对于由镁合金这样不便于反复加工的材料制成的功能模块，也可以通过该方法使其拼装后的平面度得到保证，进而保证电源控制器安装受力均匀和底面散热途径的可靠。
目前，本发明方法已用于月球探测器电源控制器在拼装过程中的平面度保证中，产品在经力学、热学等各项试验后平面度仍满足要求，达到标准。
附图说明
图1为本发明中的电源控制器功能模块的结构示意图；
图2为本发明中的电源控制器功能模块之间的连接示意图；
图3为图1的侧面视图；
图4为本发明中的电源控制器各功能模块拼装示意图。
具体实施方式
以下结合图1至图4，详细说明本发明的一个优选实施例。
本发明提供一种基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，具体包含以下步骤：
步骤1、确定电源控制器的各个原装功能模块之间相互匹配部分的公差；
如图1所示，电源控制器的每个功能模块10的一侧设置有凸台2，另一侧设置有凹槽3；如图2所示，相邻两个功能模块10之间通过凸台2和凹槽3相匹配拼装。
每个功能模块10的凸台高度和凹槽深度均小于2mm。
由于必须考虑到两两相邻的功能模块拼装后的密封性和可靠性，因此需要确定相匹配拼装的凸台2和凹槽3的公差；而对于首次原装加工的电源控制器的各个功能模块，相匹配拼装的凹槽3的深度比凸台2的高度大0mm～0.1mm，该公差设置不仅能够满足相邻功能模块之间的拼装要求，而且能控制相邻功能模块间的相对位移尽可能小。
步骤2、将电源控制器的各个原装功能模块10拼装并紧固连接，再对拼装后的电源控制器的底面进行平面度加工；
如图3所示，电源控制器的每个功能模块10的角落位置处设置有连接孔1；对于按照装配顺序拼装好的各个功能模块10，采用连接拉杆5（请参见图4）穿过各个功能模块10的对应位置处的连接孔1并紧固连接；随后再对拼装完成的电源控制器的底面进行平面度加工，保证平面度的要求。
步骤3、确定替换或扩展的功能模块4相互匹配部分的公差；
替换或扩展的功能模块4的结构与原装功能模块10的结构相同。
对于替换或扩展的功能模块4的凸台2和凹槽3的公差设置，由于考虑到其需要与已经进行了底面平面度加工的原装功能模块10进行匹配拼装，而且其本身也有被再次替换或扩展的可能，再综合凸台高度和凹槽深度均小于2mm的限制，因此，替换或扩展的功能模块4的凹槽3的深度比原装功能模块10的凹槽3大0.1mm～0.2mm，而替换或扩展的功能模块4的凸台2的高度比原装功能模块10的凸台2小0.1mm～0.2mm。
针对同一位置的功能模块替换或扩展次数的增加，每替换或扩展一次，新的替换或扩展的功能模块的凹槽深度递增0.1mm，新的替换或扩展的功能模块的凸台高度递减0.1mm。
步骤4、将替换或扩展的功能模块按装配顺序设置，重新拼装电源控制器的各个功能模块，并使其满足平面度要求；
如图4所示，将替换或扩展的功能模块4以及其余原装功能模块10，按照装配顺序设置，并且放置在平台6上进行平面度调整；将调整后满足平面度要求的各个功能模块之间通过连接拉杆5进行紧固连接，在紧固过程中不断调整各个功能模块之间的相对位置，使最终拼装完成的电源控制器满足平面度要求。
本发明所提供的基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，对于替换或扩展的功能模块，不需要将其与原装电源控制器的功能模块在拼装后再进行一次整体平面度加工，降低了电源控制器尺寸超差和被污染的可能性。同时，对于由镁合金这样不便于反复加工的材料制成的功能模块，也可以通过该方法使其拼装后的平面度得到保证，进而保证电源控制器安装受力均匀和底面散热途径的可靠。
目前，本发明方法已用于月球探测器电源控制器在拼装过程中的平面度保证中，产品在经力学、热学等各项试验后平面度仍满足要求，达到标准。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1、确定电源控制器的各个原装功能模块之间相互匹配部分的公差；
步骤2、将电源控制器的各个原装功能模块拼装并紧固连接，再对拼装后的电源控制器的底面进行平面度加工；
步骤3、确定替换或扩展的功能模块相互匹配部分的公差；
步骤4、将替换或扩展的功能模块按照装配顺序设置，重新拼装电源控制器的各个功能模块，并使其满足平面度要求；
其中，电源控制器的每个原装功能模块和每个替换或扩展的功能模块的一侧设置有凸台，另一侧设置有凹槽，相邻两个功能模块之间通过凸台和凹槽相匹配拼装；
电源控制器的每个原装功能模块和每个替换或扩展的功能模块的角落位置处设置有连接孔。
2. 如权利要求1所述的基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，其特征在于，电源控制器的每个原装功能模块和每个替换或扩展的功能模块的凸台高度和凹槽深度均小于2mm。
3. 如权利要求2所述的基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，其特征在于，步骤1中，对于电源控制器的各个原装功能模块，相匹配拼装的凹槽深度比凸台高度大0mm～0.1mm。
4. 如权利要求2所述的基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，其特征在于，步骤2中，对于按照装配顺序拼装好的各个原装功能模块，采用连接拉杆穿过各个原装功能模块的对应位置处的连接孔并紧固连接。
5. 如权利要求2所述的基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，其特征在于，步骤3中，替换或扩展的功能模块的凹槽的深度比原装功能模块的凹槽深度大0.1mm～0.2mm；替换或扩展的功能模块的凸台高度比原装功能模块的凸台高度小0.1mm～0.2mm。
6. 如权利要求5所述的基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，其特征在于，对于同一位置的功能模块替换或扩展次数的增加，每替换或扩展一次，新的替换或扩展的功能模块的凹槽深度递增0.1mm，新的替换或扩展的功能模块的凸台高度递减0.1mm。
7. 如权利要求5或6所述的基于模块化设计的电源控制器平面度保证方法，其特征在于，步骤4中，具体包含以下步骤：
步骤4.1、对于按照装配顺序拼装好的替换或扩展的功能模块以及其余原装功能模块，放置在平台上进行平面度调整；
步骤4.2、将调整后满足平面度要求的各个功能模块之间通过连接拉杆进行紧固连接，在紧固过程中不断调整各个功能模块之间的相对位置，使最终拼装完成的电源控制器满足平面度要求。
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