ANALISIS PEMBUATAN JIG PENGUBAH SUDUT KEMIRINGAN VALVE SILINDER HEAD SEPEDA MOTOR MATIC
Nama NPM Jurusan Fakultas Pembimbing
: Ardi Adetya Prabowo : 20410985 : Teknik Mesin : Teknologi Industri : 1.Dr. Rr Sri Poernomo Sari, ST., MT. : 2.Irwansyah, ST., MT
Latar Belakang Proses pemesinan dengan menggunakan mesin perkakas sampai saat ini masih tetap merupakan proses yang paling banyak digunakan (60% sampai 80%) dalam membuat komponen komponen yang komplit,dalam hal ini mesin mesin tersebut mempunyai keterbatasan dalam penggunaannya yaitu pada bentuk benda kerja dan waktu pengerjaannya maka mesin mesin ini memerlukan alat bantu yang presisi dan akurat untuk memegang benda kerja.
LATAR BELAKANG
Jig merupakan salah satu alat yang berfungsi untuk memegang benda kerja, menahan benda kerja untuk menahan posisi benda kerja selama proses pemesinan jig ini mempunyai konsep sederhana yaitu suatu sistem dimana terdapat bagian-bagian yang dapat di bongkar pasang dan dapat menahan, memegang benda kerja sesuai dengan bentuk benda kerja, bentuk benda kerja yang rumit dan sulit di pegang menggunakan mesin perkakas jig dapat memegang benda kerja tersebut sehingga proses pemesinan pada benda kerja dapat dilakukan lebih bervariasi dan waktu pengerjaannya dapat lebih singkat.
LATAR BELAKANG Proses produksi alat alat yang menunjang untuk kebutuhan pemesinan yang dapat di aplikasikan oleh siapa saja yang memiliki kemampuan dan pengetahuan yang cukup, pada umumnya proses pembuatan jig sangat sederhana dan dapat di kerjakan dengan alat atau mesin perkakas yang mudah dijumpai. Proses pembuatan jig untuk merubah kemiringan derajad valve silinder motor maic ini melalui berbagai proses pemesinan. Dalam proses pemesinan yang Dapat menunjang pembuatan jig ini menggunakan mesinmesin perkakas agar mendapatkan bentuk dan hasil yang maksimal.
Permasalahan Berdasarkan latar belakang diatas, maka identifikasi masalah pada penulisan ini yaitu proses produksi jig mengubah ukuran kemiringan derajat valve Cylinder head sepeda motor matic. Batasan Masalah Proses pembuatan jig untuk merubah kemiringan derajat valve Cylinder head sepeda motor matic. Tujuan Penulisan Menganalisa desain Jig untuk merubah kemiringan derajat Valve Cylinder head sepeda motor matic Menganalisa pembuatan Jig untuk merubah kemiringan derajat Valve Cylinder head sepeda motor matic.
Jig Jig adalah peralatan khusus yang memegang, menyangga atau ditempatkan pada komponen yang akan dimesin, alat bantu produksi yang dibuat sehingga ia tidak hanya menempatkan dan memegang benda kerja tetapi juga mengarahkan alat potong ketika operasi berjalan. Jig biasanya dilengkapi dengan bushing baja keras untuk mengarahkan mata gurdi/bor (drill) atau perkakas potong lainnya. Jig yang kecil tidak dipasang pada meja kempa gurdi (drill press table), sedangkan Fixture adalah peralatan yang menempatkan, memegang dan menyangga benda kerja secara kuat sehingga pekerjaan pemesinan yang diperlukan bisa dilakukan dengan baik.
Jig / Alat Bantu
Alat dan Bahan
Bahan Baku Jig Material yang dipakai untuk jig ini adalah besi (gray cast iron). Besi cor ini memiliki grafit yang kuat dan banyak digunakan untuk bodi mesin perkakas (mesin freis, bubut, borr, dll). Karena bentuk serpih memiliki ujung yang tajam jadi dapat berperan sebagai stress raiser atau strees concentration (konsentrasi tegangan), sehingga kekuatan tarik dan keuletan besi cor ini relative rendah jika dibandingkan dengan bahan besi cor lainnya. Besi cor ini dapat digunakan dalam jangka waktu yang lebih lama karna besi cor ini memiliki unsur kekuatan yang besar.
Bahan Baku Jig Dalam pemilihan untuk jig ini, hal pertama yang harus diperhatikan adalah menganalisa bahan dan kondisi yang akan dialami alat pada saat pengoprasiannya, memperhatikan karakteristik bahan serta melihat ketersediaan
bahan di pasaran sehingga dapat menghemat biaya pada saat proses pembuatan. Material yang dipakai untuk jig ini adalah besi (gray cast iron). Besi cor ini memiliki grafit yang kuat dan banyak digunakan untuk bodi mesin perkakas
(mesin freis, bubut, borr, dll). Karena bentuk serpih memiliki ujung yang tajam jadi dapat berperan sebagai stress raiser atau strees concentration (konsentrasi tegangan), sehingga kekuatan tarik dan keuletan besi cor ini relative rendah kalau dibandingkan dengan bahan besi cor lainnya. Besi cor ini dapat digunakan dalam jangka waktu yang lebih lama karna besi cor ini memiliki unsure kekuatan yang besar.
Pembahasan Proses Pembutan Jig
Pengukuran Bahan Setelah mendapatkan bahan sesuai dengan kriteria dan design maka langkah selanjutnya mengukur atau menentukan dimensi sebelum dilakukan pemotongan bagian-bagian jig, Pelat besi akan diukur dan disesuaikan dengan ukuran perancangan • Pad Bawah Panjang ( l ) = 400 mm Lebar ( b ) = 150 mm Tinggi ( h ) = 10 mm • Pad Samping Panjang ( l ) = 110 mm Lebar ( b ) = 100 mm Tinggi ( h ) = 20 mm • Pad Pengunci Panjang ( l ) = 40 mm Lebar ( b ) = 100 mm Tinggi ( h ) = 20 mm • Pad Tengah Panjang ( l ) = 230 mm Lebar ( b ) = 150 mm Tinggi ( h ) = 19 mm
• • •
Meja Kerja Bulat/Putar Diameter ( d ) = 210 mm Tinggi ( h ) = 19 mm Meja Kerja Panjang ( l ) = 18 mm Lebar ( b ) = 180 mm Tinggi ( h ) = 8.5 mm Jarum Penunjuk Panjang ( l ) = 50 mm Lebar ( b ) = 12 mm
Gambar Bagian-Bagian Jig
Keterangan : A . Pad bawah tempat kedudukan semua bagian jig dan tempat pada meja mesin perkakas. B . Pad Penyangga meja jig. C . Pad Pengunci. D . Meja kerja Jig. E . Meja Putar / Meja Bulat. F . Meja Kedudukan Cylinder Head. G. Busur Dial.
Proses bubut diameter pada Gambar 4.8 dengan diameter mula ( do ) = 50 mm menjadi diameter akhir ( dm ) = 30 mm dan ( L ) = 400 mm.
Gambar Proses Bubut Diameter
Mesin dan alat yang digunakan : mesin bubut, mistar baja dan jangka sorong. Langkah kerja : 1.Aturlah kecepatan bubut menjadi 200 rpm. 2.Lakukan pembubutan bertingkat dengan diameter 50 mm menjadi 30 mm panjang pemotongan= 250 mm
Data yang diambil untuk proses pembubutan : Diketahui : v = 27 m / min sesuai dengan tabel ( Lampiran 2 ) do = 50 mm dm = 30 mm a.) Kecepatan putaran poros ( n ), sesuai dengan persamaan 2.1
= 171.97 rpm Keterangan : Pengambilan putaran mesin disesuaikan dengan mesin bubut yang ada yaitu 200 rpm ( Lampiran 1 )
b.) Kecepatan makan ( vf ), sesuai dengan persamaan 2.3 Diketahui : f = 0,02 sesuai dengan tabel ( Lampiran 3 ) vf =fxn = 0.02 x 200 = 4 mm/min Keterangan : Kecepatan makan dengan putaran poros 200 rpm adalah 4 mm / min. c.)Kedalaman pemotongan ( a ), sesuai dengan persamaan 2.2
= 10 mm Keterangan : Kedalaman pemotongan kasar a1 = 2.5 mm, a2 = 2.5 mm, a3 = 2.5 mm, a4 = 2 mm dan yang terakhir bubut finishing a5 = 0.5 mm.
d.) Waktu pemotongan untuk 1 kali siklus proses dengan ( tc ), sesuai dengan rumus 2.4 dan 2.5 Panjang pemotongan ( lw ) = 30 mm. Langkah pengawalan ( lv ) = 0 mm Langkah pengakhiran ( lu ) = 0 mm lt = lv + lw + lu = 0 + 30 + 0 = 30 mm Kecepatan makan ( vf ) = 4 mm/min. tc = lt / vf = 30 / 4 = 7.5 min Keterangan : Lamanya pemotongan untuk 1 kali siklus proses dengan panjang 30 mm membutuhkan waktu 7.5 min.
Waktu pemotongan untuk 2 kali siklus proses. Waktu pemotongan ( tc ) = 7.5 min z = 7.5 x 2 = 15 min Keterangan : Lamanya pemotongan untuk 2 kali siklus proses dengan panjang 30 mm membutuhkan waktu 15 menit
Perhitungan Booring Perhitungan Proses Booring Data Yang diambil untuk proses borring : – Kecepatan makan Diketahui : f = 0,02 sesuai dengan table, sesuai dengan persamaan 2.3 vf =fxn = 0.02 x 200 = 4 mm/min Keterangan : Kecepatan makan dengan putaran poros 200 rpm adalah 4 mm / min. Kedalaman potong a = d/2 = 10/2 = 5 mm
Perhitungan Frais Perhitungnan Proses Frais Proses frais pada pad atas ditunjukkan pada gambar 4.13 dengan ketebalan mula adalah 20 mm dan akan di frais dengan diameter 200 mm kedalaman pemakanan 5 mm Data yang di ambil untuk pengefraisan : a. Kecepatan putaran poros (n),
= 1194.3 ≈ 1115 rpm Keterangan : Pengambilan putaran poros di sesuaikan pada mesin bubut yang ada yaitu 1115 rpm sesuai (Lampiran 8 ).
b). Kecepatan potong milling ( v ), sesuai dengan persamaan 2.6
= 28.01 m/min ≈ 30 m/min Keterangan : Perhitungan kecepatan potong milling didapat sebesar 30 m/min. c). Kecepatan makan per gigi ( vf ), sesuai dengan persamaan 2.7 vf = fz ( z x n ) = 0.025 ( 2 x 1115) = 55.75 mm/min. Keterangan : Kecepatan makan dengan putaran poros 1115 rpm adalah 55.75 mm/min.
Waktu pemotongan. ( Tc ), sesuai dengan persamaan 2.8 dan 2.9 Panjang pemotongan [ lw ] = 225 mm Kedalaman pemotongan [ lh ] = 5 mm Langkah pengawalan [ lv ] = 0 mm Langkah pengakhiran [ lu ] = 0 mm lt = lv + lw + ln = 0 + 225 + 0 = 225 mm Kecepatan makan (vf ) = 55.75 mm/min tc = lt / vf = 225 / 55.75 = 4.03 min Keterangan : Lamanya pemotongan untuk 1 kali siklus proses dengan panjang 225 mm membutuhkan waktu 4.03 min.
Waktu pemotongan untuk 2 kali siklus proses. a1 = 2 mm, a2 = 1.5. Waktu pemotongan ( tc ) = 4.03 min z = 4.03 x 2 = 8.06 min Keterangan : Lamanya pemotongan untuk 2 kali siklus proses dengan panjang 225 mm membutuhkan waktu 8.06 menit
Perhitungan Las Menghitung luas permukaan las ( A ), sesuai dengan persamaan 2.12 dimana : Luas area ( A ) = 6,28 mm2 Sehingga luas permukaaan las : A = ½ x x r2 = ½ x 3.14 x 2 mm x 2 mm = 6.28 mm2 Keterangan : Jadi ketebalan las yang dibutuhkan adalah 6.28 mm2 Volume las untuk 1 meter ( V ), sesuai dengan persamaan 2.13 V=AxL dimana : Volume las ( V ) = 6.28 cm3 Luas area ( A ) = 6.28 mm2 Panjang las ( L ) = 1000 mm Sehingga volume las : V = 6,28 mm2 . 1000 mm = 6280 mm3 = 6.28 cm3 (Keterangan : Volume las untuk 1 meter pengelasan adalah 6.28 cm3 )
Berat logam las untuk 1 meter dimana : Berat jenis logam ( mild steel ) = 7.85 gr/cm3 Berat logam las = 6.28 cm3 x 7.85 gr/cm3 = 49.3 gr = 0.0493 kg Keterangan : Jadi berat logam untuk volume 6.28 cm3 dengan berat mild steel 7.85 kg/cm3 dan untuk berat logam las 1 meter adalah 0.0493 kg/m. Las kawat yang diperlukan. ( G ), sesuai dengan persamaan 2.14 Berat logam las persatuan panjang (m) [ GL ] = 0.0157 kg/m Jumlah panjang sambungan las [ P ] = 0.304m
a.Dengan rincian Sebagai berikut : samping kiri dan kanan(38+38+38+38)x2=304mm Deposition efficiency [ DE ] = 62% (Lampiran 12 ) G=
GLxP DE
G=
0.0157 kg / mx0.304m 62%
G=
0.0157 kg / mx0.304m 0.62
G = 0.00769 kg = 7.69gram Keterangan : Las kawat yang diperlukan untuk 1.02 meter adalah 7.69 gram
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Mengacu pada pembahasan bab 3 dan bab 4 terkait dengan pembuatan komponen jig untuk merubah kemiringan derajat Valve motor Matic, maka didapat beberapa kesimpulan: Dalam setiap bagian komponen Jig memiliki criteria dan ukuran yang berbeda, maka harus sesuai dengan gambar design agar pada saat perakitan tidak terdapat trouble. Komponen Jig untuk merubah kemiringan derajat Valve Motor Matic terdiri dari 8 bagian komponen yang dibuat yaitu pad bawah, 2 buah pad samping, pad tengah, pad bulat, pad atas dan 2 poros pemutar. OPC Jig untuk merubah kemiringan derajat valve motor matic membutuhkan 7 operasi dan 2 pemeriksaan. Komponen manufaktur yang dibuat dilakukan penggabungan menggunakan proses pengelasan SMAW. Pembuatan komponen membutuhkan grey cast iron. Poros berdiameter 30 mm dengan panjang 60 mm.
Saran Pembuatan komponen Jig untuk merubah kemiringan derajat valve motor matic ini masih perlu disempurnakan, baik dari segi kualitas bahan dan penampilan. Oleh karena itu, untuk dapat menyempurnakan rancangan alat ini perlu adanya pemikiran yang lebih jauh lagi dengan segala pertimbangan. Beberapa saran untuk langkah yang dapat membangun dan menyempurnakan alat ini adalah sebagai berikut : Pemilihan bahan komponen Jig perlu ketelitian dan spesifikasi bahan yang lebih berkualitas, agar produk yang di hasilkan lebih sempurna. Pada sistem penguatan baut pada pad samping perlu penguatan lebih keras, agar pada saat proses pengeboran lubang Valve tidak meleset. Dalam proses pemesinan pada setiap bagian membutuhkan waktu yang lebih lama lagi, Agar lebih sempurna dan hasil sesuai dengan gambar Design.
