Q : Combien de pièces le moteur d'entraînement d'un véhicule électrique comporte-t-il de moins que celui d'un moteur à combustion interne ? 100 ? 300 ? Ou 500 ?
La réponse est : 1000 plus
Selon des statistiques incomplètes, un moteur à combustion interne classique compte généralement plus de 1 400 pièces ; tandis qu'un moteur d'entraînement n'a souvent que 100-200 pièces, ce qui réduit près de 1,000 pièces.
Pour certains outils de traitement, équipements et lignes de production traditionnels, ces pièces réduites sont comme des tâches manuelles remplacées par l'IA.
Les données montrent que la demande du marché en outils de traitement spéciaux pour les cinq principaux blocs-cylindres traditionnels, les culasses, les vilebrequins, les bielles et les arbres à cames diminue d'année en année.
Dans le même temps, cependant, le projet de travail des métaux pour les moteurs électriques ouvre de toutes nouvelles opportunités. Par exemple, les projets de traitement des métaux tels que les arbres de moteur, les carters de moteur et les supports de batterie sont devenus de nouveaux points de croissance.
Bien que différentes de la transmission mécanique, les exigences de précision pour le traitement des pièces de véhicules à énergies nouvelles n'ont jamais été abaissées. Couplée à la demande de formes de pièces légères et spéciales et complexes, elle pose des défis plus aigus aux fournisseurs d'outils et de machines-outils.
Usinage de précision de grand diamètre du trou principal du carter du moteur
La taille du trou principal du carter du moteur dépend de la taille du stator. Étant donné que les véhicules électriques nécessitent une densité d'énergie suffisamment élevée, le diamètre de la bobine sur le rotor doit se situer dans une plage raisonnable.
Généralement, le diamètre du stator du moteur utilisé dans les véhicules électriques est d'au moins φ200mm, ce qui signifie que le diamètre du trou principal du carter du moteur doit également être supérieur à φ200mm.
Boîtier de moteur commun
Pour la fabrication d'outils, φ200mm est déjà un outil de grand diamètre.
Afin de minimiser les pertes d'énergie, la coordination entre le carter du moteur/l'arbre du moteur/le stator et les autres composants doit être optimisée dans la plage la plus raisonnable.
Par conséquent, dans le domaine de l'usinage, les exigences concernant le contenu d'usinage du carter du moteur, notamment les tolérances de forme et de position du trou principal et du trou de palier sont particulièrement strictes. De plus, afin d'augmenter la densité de puissance, le moteur doit être le plus léger et le plus petit possible, ce qui nécessite également une parfaite maîtrise de l'épaisseur de paroi du carter du moteur.
En résumé, une haute précision, un grand diamètre, une paroi mince et une déformation facile sont les principales caractéristiques du traitement des coques de moteur à l'heure actuelle.
Afin d'assurer la précision d'usinage, l'outil actuel adopte le concept d'outil de barre de guidage, et la taille peut être ajustée au niveau µ.
La barre de guidage de support joue le rôle de support, de guidage et d'absorption des vibrations, et la conception de la barre de guidage peut compenser la déformation lors du traitement des trous profonds.
Plus important encore, le poids de l'outil est l'un des facteurs qui limitent la conception de l'outil de type barre. Si le concept de conception d'outil traditionnel est adopté, le poids d'un outil d'un si grand diamètre doit être au moins supérieur à 25 kg.
Afin de s'adapter au concept d'usinage à grande vitesse des machines-outils modernes, la réduction du poids de ces outils est un problème technique particulièrement critique.
Avec le développement de la technologie d'impression 3D et des matériaux métalliques, American Kennametal a pris l'initiative d'adopter une technologie avancée d'impression 3D et d'application de matériaux composites, et a pris l'initiative de résoudre le problème de la réduction du poids des outils de coupe. L'outil de coupe de bande de guidage le plus léger peut être fabriqué dans les 15 kg.
De plus, il convient de noter que Porsche a déjà présenté le premier boîtier de moteur électrique entièrement fabriqué à l'aide de l'impression 3D et de la technologie de fabrication additive.
La coque est imprimée en 3D couche par couche avec de la poudre d'alliage d'aluminium de haute qualité, combinée à la technologie de fusion de métal au laser.
La coque finale en métal imprimée en 3D est 10 % plus légère que les moulages traditionnels, et bien que l'épaisseur ne soit que de 1,5 mm, sa rigidité est plus forte que des pièces similaires sans structure en nid d'abeille.
Traitement de la coque de la batterie
Si le moteur est comme les "jambes" d'une voiture, alors la batterie est le "cœur" de la voiture.
La tendance de développement des batteries de puissance est la haute densité, la haute capacité et la haute tension, qui correspondent aux trois principales exigences terminales de performance, de durée de vie de la batterie et de charge rapide.
support de batterie
Cela signifie que dans l'espace limité du boîtier, autant de modules de batterie que possible doivent être emballés et qu'un espace suffisant pour le système de refroidissement doit être laissé à l'intérieur.
Par conséquent, la tendance de traitement du boîtier de la batterie est plus fine, plus compliquée et plus légère.
Afin d'atteindre une économie maximale, le matériau d'insert PCD et la technologie de lubrification par brouillard d'huile deviennent la clé.
En fonction des différentes tolérances d'usinage, des tâches d'usinage et des pièces, l'idée centrale est d'adopter différents processus de fraisage pour réduire la force de coupe.
Fraise à chants hélicoïdaux PCD
Par exemple, lors de l'usinage de certains contours, le mieux est d'utiliser des fraises pour les gros enlèvements de matière.
En plus de la transformation traditionnelle des métaux, la légèreté automobile est également la tendance de l'époque. Les plastiques techniques et divers matériaux composites sont devenus le premier choix pour la légèreté.
Pour l'usinage de ces pièces, on peut s'inspirer de l'outillage dans le domaine aéronautique.
Par exemple, l'utilisation d'outils diamantés PCD peut également répondre au traitement de formes complexes face à des pièces telles que des plaques en fibre de carbone.
