TUGAS AKHIR
PERBANDINGAN DIMENSI LEBAR DIE (CETAKAN) DENGAN PRODUK (HASIL BENDING) DARI PROSES BENDING CHASSIS MOBIL ESEMKA
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata Satu Pada JurusanTeknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun Oleh:
SUWARNO NIM : D.200 08 0106
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2013
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: “Perbandingan Dimensi Lebar Die (Cetakan) Dengan Produk (Hasil Bending) Dari Proses Bending Chassis Mobil Esemka” yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar sarjana S1
pada
Jurusan
Teknik
Mesin
Fakultas
Teknik
Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan suatu tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.
Surakarta, Juni 2013 Yang menyatakan,
Suwarno
ii
iii
iv
v
MOTTO
“Tidak ada kenikmatan yang diperoleh dengan kenikmatan, tapi kenikmatan diperoleh dengan kerja keras” “Sebilah samurai yang indah dan tajam tidak bisadibuat dengan belaian tangan yang lembut tetapi oleh tempaan palu dan api,orang yang hebat tidak dihasilkan dari kemudahan dan kenyamanan tapi dari kesukaran dan tantangan” “Kerjakan apa yang kamu tulis, tulis apa yang kamu kerjakan” “Orang-orang yang berhenti belajar akan menjadi pemilik masa lalu, sedangkan orang-orang yang terus belajar akan menjadi pemilik masa depan”. (Mario Teguh) “Bukan kesulitan yang membuat kita takut tapi ketakutan yang membuat kita sulit karena itu jangan pernah mencoba untuk menyerah dan jangan pernah untuk mencoba” “Barang siapa menghilangkan satu kesulitan dari seorang muslim maka Allah akan membalasanya dengan menghilangkan satu dari kesulitankesuilitan yang ada pada hari kiamat”. (HR. Bukhari)
vi
PERBANDINGAN DIMENSI LEBAR DIE (CETAKAN) DENGAN PRODUK (HASIL BENDING) DARI PROSES BENDING CHASSIS MOBIL ESEMKA Suwarno, Muh. Alfatih Hendrawan, Bambang WF Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura Email:
[email protected]
ABSTRAKSI Chassis (under body assy) yaitu bagian yang memanjang pada chassis (chassis long member). Bagian yang dimaksud dalam hal ini adalah struktur yag terdapat pada bagian bawah mobil, yang berfungsi sebagai rangka (frame) utama, yakni komponen yang memanjang (long member), komponen yang melintang (cross member), komponen penguat (bracket). Untuk komponen long member mengingat bentuk dan ukurannya yang sangat spesifik maka sangat mutlak pembuatannya harus menggunakan peralatan produksi yang khusus yang biasa disebut dies. Dimana dalam pembuatan ini banyak bagian – bagian yang critical yang harus diatasi antara ain pada plat yang menempel pada dies, retak, lebar antara sisi tidak sama. Tujuan penelitian adalah Mengetahui perbandingan dimensi hasil bending dengan design dan die (cetakan) dan mengetahui penyebab terjadinya perbedaan dimensi hasil bending dengan design dan die (cetakan) . Penelitian ini menggunakan dua metode yaitu metode secara anilisis (dimensi design) dan analisa analisa eksperimen (pengukuran produk hasil bending). Jenis material komponen chassis ST 32 tebal 4,8 mm dengan kekuatan tarik 20.60 kN. Proses pengukuran dengan menggunakan jangka sorong, bore gauge, dan mistar. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik-geser sesuai dengan standar uji ASTM D638. Dari hasil analisis perhitungan diperoleh besarnya spring back yang terjadi pada chassis dengan nilai terbesar 0.99° (0.20%), dan terkecil 0.20° (0.22%).
Kata kunci :chassis, dimensi penyimpangan, spring back.
vii
KATA PENGANTAR Assalamualaikum. Wr. Wb Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan. Tugas akhir yang berjudul “Perbandingan Dimensi Lebar Die (Cetakan) Dengan Produk (Hasil Bending) Dari Proses Bending Chassis Mobil Esemka”, dapat diselesaikan atas dukungan berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ir. Agus Riyanto sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Ir. Sartono Putro, MT sebagai Ketua Jurusan Teknik Mesin sekaligus Pembimbing Akademik. 3. Muh. Alfatih Hendrawan ST, MT sebagai Pembimbing Utama Tugas akhir ini. 4. Bambang WF. ST, MT sebagai Pembimbing Pendamping Tugas akhir ini. 5. Keluargaku tercinta Ibu, Bapak dan Kakak Adik yang selalu memberikan dukungan baik moril maupun materiil. 6. Teman-teman teknik mesin 2008 terima kasih untuk semangat, dukungan, bantuan dan kebersamaan kita selama ini.
viii
7. Semua pihak yang telah membantu terselesainya tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan penulis terima dengan senang hati.
Wassalamualaikum Wr. Wb
Surakarta, Juni 2013
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul ....................................................................................... i Pernyataan Keaslian Sripsi .................................................................... ii Halaman Persetujuan............................................................................. iii Halaman Pengesahan............................................................................ iv Lembar Soal Tugas Akhir ....................................................................... v Lembar Motto ......................................................................................... vi Abstraksi ................................................................................................ vii Kata Pengantar ...................................................................................... viii Daftar Isi ................................................................................................. x Daftar Gambar ....................................................................................... xiii Daftar Tabel ........................................................................................... xv Daftar Simbol ......................................................................................... xvi Daftar Lampiran ..................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .................................................................... 1 1.2 Tujuan ................................................................................. 3 1.3 Manfaat ............................................................................... 3 1.4 Batasan Masalah ................................................................ 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian Pustaka .................................................................... 5 2.2 Landasan Teori ................................................................... 7
x
2.2.1 Proses bending dan forming..................................... 7 2.2.1.1 Jenis-jenis proses forming (pembentukan) ... 8 2.2.2 Analisa bending (pembengkokkan) pada jenis U ..... 11 2.2.2.1 Melenting kembali (springback) .................... 12 2.2.3 Pengertian chassis ................................................... 13 2.2.4 Sifat mekanik bahan ................................................. 19 2.2.4.1 Bahan liat (ductile) dan bahan rapuh (brittle) 19 2.2.4.2 Modulus kekerasan (modulus of toughness) 20 2.2.4.3 Batas luluh bahan ......................................... 20 2.2.4.4 Deformasi ..................................................... 21 2.2.4.5 Elastisital dan plastisitas plat ........................ 25 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Diagram alur penelitian ...................................................... 34 3.2 Tempat penelitian .............................................................. 35 3.3 Alat dan bahan penelitian ................................................. 35 3.3.1 Alat ............................................................................. 35 3.3.2 Bahan ......................................................................... 39 3.4 Langkah – langkah penelitian ............................................ 40 3.5 Sampel ............................................................................... 40 3.6 Proses bending .................................................................. 41 3.7 Pengambilan Data ............................................................. 45 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data hasil pengukuran eksperimens .................................. 46
xi
4.2 Pembahasan ....................................................................... 57 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ......................................................................... 59 5.2 Saran .................................................................................. 59 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 gambar bending ................................................................. 9 Gambar 2.2 gambar flanging ................................................................. 9 Gambar 2.3 gambar forming .................................................................. 10 Gambar 2.4 gambar drawing. ................................................................ 10 Gambar 2.5 gambar deep drawing ........................................................ 11 Gambar 2.6 gambar proses bending ..................................................... 11 Gambar 2.7 gambar springback............................................................. 13 Gambar 2.8. Kontruksi composite body ................................................. 15 Gambar 2.9 Konstruksi Bodi Integral (Monocoque Body) ...................... 16 Gambar 2.10 Kontruksi rangka bentuk H ............................................... 17 Gambar 2.11 Kontruksi Rngka Perimeter .............................................. 17 Gambar 2.12 Kontruksi rangka bentuk X ............................................... 18 Gambar 2.13 Kontruksi Rangka Bentuk Back Bone .............................. 18 Gambar 2.14 digram tegangan-regangan .............................................. 23 Gambar 2.15 garis modulus elastisitas .................................................. 27 Gambar 2.17. Prinsip tegangan dan regangan ...................................... 33 Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian ..................................................... 34 Gambar 3.2 mesin press ........................................................................ 35 Gambar 3.3 alat ukur bore gauge .......................................................... 36 Gambar 3.4 alat ukur jangka sorong ...................................................... 37 Gambar 3.5 die bagian Punch die.......................................................... 38
xiii
Gambar 3.6 Insert die ............................................................................ 38 Gambar 3.7 plat baja. ............................................................................ 39 Gambar 3.8 oil pelumas ......................................................................... 39 Gambar 3.9 spesimen uji ....................................................................... 40 Gambar 3.10 ukuran specimen .............................................................. 41 Gambar 3.11 proses bending................................................................. 41 Gambar 3.12 dimensi benda kerja hasil bending yang diukur ............... 42 Gambar 3.13 selisih jarak pengukuran .................................................. 42 Gambar 4.1 pembagian analisis ............................................................ 49 Gambar 4.2 bagian A ............................................................................. 49 Gambar 4.3 Grafik penyimpangan pada die (cetakan) dengan produk (hasil bending) bagian A. .................................................. 50 Gambar 4.4 bagian B ............................................................................. 51 Gambar 4.5 grafik penyimpangan lebar antara design (gambar) dengan produk (hasil bending) bagian B ....................................... 51 Gambar 4.6 bagian C............................................................................. 52 Gambar 4.7 penyimpangan lebar antara die (cetakan) dengan produk (hasil bending) bagian C ................................................... 53 Gambar 4.8 grafik penyimpangan dimensi lebar die
dengan hasil
pengukuran produk (chassis) bagian A ............................ 54 Gambar 4.9 grafik penyimpangan dimensi lebar die
dengan hasil
pengukuran produk (chassis) bagian B ............................ 55
xiv
Gambar 4.10 grafik penyimpangan dimensi lebar die dengan pengukuran produk bagian C ............................................................... 56
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Rancangan pengukuran ekksperimen ..................................... 43 Tabel 3.2 Rancangan penyimpangan ekksperimen ................................ 44 Tabel 4.3 penyimpangan rata – rata terbesar di l3 = 52mm die (cetakan) dengan produk (chassis) bagian A ............................................... 50 Tabel 4.4 penyimpangan rata – rata terbesar di l2 = 30mm die (cetakan) dengan produk (hasil bending) bagian B ...................................... 51 Tabel 4.5 penyimpangan rata – rata terbesar di l1 = 10mm die (cetakan) dengan produk (hasil bending) bagian C ...................................... 52 Tabel 4.6 besar terjadinya penyimpangan bagian A no 1 s/d 9 ............... 54 Tabel 4.7 besar terjadinya penyimpangan bagian B no 10 s/d 12 ........... 55 Tabel 4.8 besar terjadinya penyimpangan bagian C no 13 s/d 29 .......... 55
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 tabel pengukuran dan penyimpangan lebar dari 10 eksperimen. Lampiran 2 Standar ASTM D638
xvii
