RANCANG BANGUN PRESS TOOL PEMBUAT KLEM UNTUK PIPA ¾ INCHI
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III
SPESIALISASI MESIN PRODUKSI PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
Oleh : MANSURSYAH
NIM : 1005012170
HENDRI SISWANTO
NIM : 1005012146
ABDUL MUIS RAIS SIMAMORA
NIM : 1005012105
FADILLAH DWI SETIAJI
NIM : 1105013307
PAIZAN PINTAR HARAHAP
NIM : 1005011075
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Program Diploma III, Politeknik Negeri Medan. Judul Laporan Tugas Akhir ini adalah “Rancang Bangun Press Tool Pembuat Klem Untuk Pipa ¾ Inchi ” . Sesuai dengan judulnya, laporan Tugas Akhir ini akan, dibahas tentang pembuatan klem untuk pipa ¾ inchi, prinsip kerja alat, perhitungan elemenelemen utama dan teknik perawatan. Dalam proses pembuatan Laporan Tugas Akhir ini, penulis telah mendapatkan bimbingan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spritual, informasi maupun segi administrasi. Oleh karena itu, sudah layaknya penulis mengucapakan terima kasih kepada : 1. M. Syahruddin, S.T, M.T, selaku Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Ir. Gidion Sembiring, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin; 3. Drs. Infrizal, M.T, selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin; 4. Joko Sutrisno, S.T, M.T, selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membimbing penulis dalam penyusunan tugas akhir; 5. Purwadi, S.T, M.T, selaku Kepala Bengkel Teknik Mesin yang telah memberikan izin untuk kelompok penulis mengerjakan Press tool di Bengkel Teknik Mesin; 6. M Amran dan Paijo Adi Suwito, selaku Teknisi Bengkel Teknik Mesin yang telah membantu dalam pengerjaan Press tool ini; 7. Seluruh Dosen dan Staf Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 8. Ayahanda dan Ibunda yang telah mememberikan dorongan dan bantuan baik secara moril maupun material kepada penulis sejak awal perkuliahan hingga selesai laporan tugas akhir ini; v
9. Rekan-rekan penulis yang turut membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini, terutama tim satu kelompok dan rekan satu pembimbing yaitu; Mansursyah ME-6B, Paizan Pintar Harahap ME-6B, Abdul Muis Rais Simamora ME-6E, Hendri Siswanto ME-6F, Fadillah Dwi Setiaji ME-6F serta rekan-rekan Prodi Teknik Mesin; 10. Dan semua pihak yang turut membantu di dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini yang namanya tidak bisa penulis tuliskan satu-persatu. Meskipun penulis berusaha semaksimal mungkin, penulis menyadari bahwa laporan ini masih terdapat kekurangan dan kesilapan, baik meteri maupun penyajian. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak sehingga menjadi masukan agar dapat lebih baik dikemudian hari.
Medan,02 September 2013 Penulis,
Kelompok Tugas Akhir
vi
DAFTAR ISI
SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ..........................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN ..................................................
iv
KATA PENGANTAR ...........................................................
v
DAFTAR ISI .........................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ............................................................
xii
DAFTAR TABEL .................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................
xv
INTISARI ..............................................................................
xvi
ABSTRACT ..........................................................................
xvii
BAB I. PENDAHULUAN .......................................................
1
A. Latar Belakang .......................................................................
1
B. Batasan Masalah .....................................................................
1
C. Tujuan Tugas Akhir ................................................................
2
1. Tujuan Umum ...................................................................
2
2. Tujuan Khusus ..................................................................
2
3. Tujuan Akademis .............................................................
2
D. Manfaat Tugas Akhir ..............................................................
3
BAB II. LANDASAN TEORI ................................................
4
A. Pengertian Press tool ..............................................................
4
1. Perkakas Potong ( Cutting Tool ) .....................................
4
a. Blanking .....................................................................
4
b. Pierching .....................................................................
5
c. Crooping .....................................................................
5
d. Notching .....................................................................
6
vii
e. Parting ........................................................................
6
f. Lanzing .......................................................................
7
g. Semi Notching ............................................................
7
h. Trimming ....................................................................
7
i. Shaving .......................................................................
8
2. Perkakas Bukan Potong ( Non-Cutting Tool ) ..................
8
a. Bending ......................................................................
8
b. Flangging ....................................................................
9
c. Deep Drawing .............................................................
9
d. Curling ........................................................................
10
e. Embosing ....................................................................
10
f. Semi Pierching ...........................................................
10
B. Penggolongan Presstool .........................................................
11
1. Blank Trought Tool ..........................................................
11
a. Keuntungan Blank Trought Tool ...............................
11
b. Kerugian Blank Trought Tool ....................................
11
2. Inverted Blangking Tool ..................................................
12
a. Keuntungan Inverted Blangking Tool ........................
12
b. Kerugian Inverted Blangking Tool .............................
12
3. Compound Tool ................................................................
13
a. Keuntungan Compound Tool .....................................
13
b. Kerugian Compound Tool ..........................................
13
4. Group Tool .......................................................................
14
a. Keuntungan Group Tool .............................................
14
b. Kerugian Group Tool .................................................
14
5. Progressive Tool ...............................................................
14
a. Keuntungan Progressive Tool ....................................
14
b. Kerugian Progressive Tool .........................................
15
C. Proses Pembentukan Produk Pada Lembar Metal ..................
15
D. Pembentukan ( Forming ) .......................................................
15
1. Proses Bending .................................................................
15
a. Bentuk Produk ............................................................
16
viii
b. Bending ......................................................................
16
c. Radius Punch ..............................................................
17
d. Kelonggaran ( Clearance ) ..........................................
17
e. Radius Dies .................................................................
17
2. Perancangan Stripper ........................................................
18
a. Stripper Tetap .............................................................
18
b. Stripper Bergerak .......................................................
18
E. Pemotongan ( Shearing ) ........................................................
18
1. Blanking ...........................................................................
19
2. Perancangan Tiang Pengarah ...........................................
19
3. Perancangan Pelat Atas, Bawah dan Penetrasi .................
19
4. Perancangan Pelat Pemegang Punch ................................
20
5. Perancangan Tangkai Pemegang ( Shank ) ......................
21
BAB III. PEMBAHASAN .......................................................
22
A. Konstruksi Dies dan Desain Alat ...........................................
22
1. Bending ............................................................................
24
2. Titik Pusat Gaya ...............................................................
25
3. Panjang Garis Potong .......................................................
26
4. Gaya Potong .....................................................................
26
5. Gaya Stripper Potong ( Fsp ) ............................................
27
6. Panjang Bebas Punch .......................................................
27
7. Gaya Press Mesin ( FT ) ...................................................
29
8. Tebal Matres ( H ) ............................................................
29
9. Land Matres Potong ( h ) ..................................................
29
10. Penembusan Stempel Potong ( P ) ...................................
30
11. Kelonggaran Stempel Potong Terhadap Matres ( Ms ) .....
30
12. Kekuatan dan Keamanan Stempel ( Gaya Buckling ) .......
30
a. Tegangan Euller .........................................................
31
b. Tegangan Tet Majer ...................................................
31
13. Perancangan Pelat Pemegang Punch ................................
36
14. Pemilihan Bahan dan Bagian-Bagian Press Tool .............
36
ix
B. Perencanaan Waktu Pembuatan Press Tool ...........................
38
1. Waktu Pengerjaan .............................................................
38
a. Waktu Pemasangan ....................................................
38
b. Waktu Kerja Mesin ....................................................
39
c. Waktu Pemakaian Mesin Tak Langsung ....................
39
d. Waktu Untuk Kerja Bangku ( Bench Work ) .............
39
e. Waktu Terbuang .........................................................
39
2. Perhitungan Waktu Kerja Mesin Untuk Pembubutan ......
39
a. Membubut Memanjang ..............................................
40
b. Membubut Permukaan ...............................................
40
3. Perhitungan Waktu Kerja Mesin Bor ...............................
40
4. Perhitungan Waktu Kerja Mesin Untuk Pengefraisan ......
41
5. Perhitungan Waktu Kerja Mesin Untuk Gerinda .............
42
a. Menggerinda Silinder ( Cylindrical Grinding ) ..........
42
b. Menggerinda Permukaan ( Surface Grinding ) ..........
42
C. Perhitungan Waktu Pengerjaan Masing-Masing Detail .........
43
1. Perhitungan Waktu Pengerjaan Pelat Atas .......................
43
a. Langkah I : Pengerjaan Frais ...................................
43
b. Langkah II : Pengeboran ...........................................
45
2. Perhitungan Waktu Pengerjaan Tiang Pengarah ..............
48
a. Langkah I : Pembubutan ...........................................
48
b. Langkah II : Perhitungan Waktu Lain-Lain ...............
50
3. Perhitungan Waktu Pengerjaan Shank .............................
50
a. Pembubutan Permukaan .............................................
50
b. Pembubutan Lubang ...................................................
51
c. Pembubutan Memanjang ............................................
51
d. Pembubutan Chamfer .................................................
52
e. Pembubutan Alur ........................................................
52
f. Pembubutan Memanjang ............................................
52
D. Analisa Biaya .........................................................................
53
1. Pengertian dan Penggolongan Biaya ................................
53
a. Biaya Tetap ( Fix Cost ) .............................................
54
x
b. Biaya Pembuatan ........................................................
55
E. Perawatan ...............................................................................
57
1. Perawatan Harian .............................................................
58
2. Perawatan Bulanan ...........................................................
58
3. Perawatan Tahunan ..........................................................
58
BAB IV. PENUTUP ................................................................
59
A. Simpulan .................................................................................
59
B. Saran .......................................................................................
59
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Blanking ...................................................................................
4
Gambar 2.2. Pierching ..................................................................................
5
Gambar 2.3. Crooping ...................................................................................
5
Gambar 2.4. Notching ...................................................................................
6
Gambar 2.5. Parting ......................................................................................
6
Gambar 2.6. Lanzing .....................................................................................
7
Gambar 2.7. Semi Notching ..........................................................................
7
Gambar 2.8. Trimming .................................................................................
7
Gambar 2.9. Shaving .....................................................................................
8
Gambar 2.10. Bending ..................................................................................
8
Gambar 2.11. Flanging .................................................................................
9
Gambar 2.12. Deep Drawing ........................................................................
9
Gambar 2.13. Curling ...................................................................................
10
Gambar 2.14. Embosing ...............................................................................
10
Gambar 2.15. Blank Trought Tool ................................................................
11
Gambar 2.16. Inverted Blanking Tool ..........................................................
12
Gambar 2.17. Coumpound Tool ...................................................................
13
Gambar 2.18. Bentuk Produk ........................................................................
16
Gambar 2.19. Proses Blanking ......................................................................
18
Gambar 3.1. Konstruksi Press Tool ..............................................................
22
Gambar 3.2. Dimensi Produk ........................................................................
23
Gambar 3.3. Letak Titik Pusat Gaya .............................................................
25
Gambar 3.4. Kasus Sliding ...........................................................................
27
Gambar 3.5. Diagram Panjang Stempel Maksimum ....................................
28
xii
Gambar 3.6. Diagram Penembusan Stempel Potong ....................................
32
Gambar 3.7. Stempel 1 ..................................................................................
32
Gambar 3.8. Stempel 2 ..................................................................................
34
Gambar 3.9. Stempel 3 ..................................................................................
34
Gambar 3.10. Stempel 4 ................................................................................
35
Gambar 3.11. Pelat Atas ...............................................................................
43
Gambar 3.12. Tiang Pengarah ......................................................................
48
Gambar 3.13. Grafik BEF .............................................................................
57
xiii
DAFTAR TABEL Tabel 3.1. Titik Pusat Gaya ...........................................................................
25
Tabel 3.2. Tegangan Kritis Tet Majer Untuk Beberapa Jenis Bahan ...........
31
Tabel 3.3. Bahan-Bahan Press Tool ..............................................................
37
Tabel 3.4. Biaya Bahan Baku .......................................................................
54
Tabel 3.5. Pemakaian Peralatan Listrik ........................................................
55
Tabel 4. Jadwal Pelaksanaan Rancang Bangun ............................................
60
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Tabel Kecepatan Bor dalam RPM ...........................................
61
Lampiran 2 : Tabel Kecepatan Potong Untuk Frais ......................................
62
Lampiran 3 : Tabel Konversi Kekerasan ......................................................
63
Lampiran 4 : Diameter Kisar Untuk Lubang-Lubang Tap ...........................
64
xv
INTISARI RANCANG BANGUN PRESS TOOL PEMBUAT KLEM UNTUK PIPA ¾ INCHI
Klem pipa ¾ inchi merupakan alat yang cukup banyak digunakan dalam kalangan industri, baik untuk intalasi listrik, perpipaan dan lain lain.profilnya yang susah di bentuk dan dibuat secara manual dan membuat setiap orang tidak mudah membuatnya serta membutuhkan waktu yang lama dalam membuat klem tersebut, sehingga mendapatkan hasil produk yang sedikit dan waktu yang di gunakan tidak efisien. Oleh karena itu penulis menemukan ide untuk membuat dan mencoba merancang suatu alat press tool pembuat klem ¾ inci untuk membantu pengusaha membuat klem dengan waktu yang cepat dan mendapatkan hasil produk yang maksimal secara masal. Sehingga dapat lebih memperkecil biaya produksi. Pada alat press tool pembuat klem ¾ inchi ini proses kerjanya memerlukan bantuan mesin esentrik press. Pelat yang sudah di potong sesuai ukuran lebar stripper di masukan ke dalam cutting tool, kemudaian dipotong sesuai dengan bentuk potongan pelat yang sesuai dengan demensi produk. Setelah itu pelat di masukan ke dalam bending tool untuk membentuk jari jari dari klem ¾ inchi yang di inginkan. Dalam proses pemotongan pelat terdapat 6 dies bergerak naik-turun yang berfungsi memotong pelat tersebut dan dalam proses bending terdapat 1 dies yang berfungsi untuk membentuk jari jari dari pipa ¾ inchi tersebut. Dalam Laporan Tugas Akhir ini memfokuskan perhitungan pada komponen- komponen alat press tool seperti matres, punch, dies, shank, pilar, dan pelat pemegang. pengoperasian alat press tool ini mempunyai kapasitas produksi 180 space /jam yang di dapat dari hasil percobaan dari alat ini. Perawatan pada alat ini juga harus diperhatikan agar mesin dapat beroperasi dengan optimal, berumur panjang dan sesuai dengan fungsinya. selain itu keselamatan kerja juga harus di perhatikan untuk menghindari kecelakaan kerja yang tidak diinginkan. Kata Kunci : Pelat, Press Tool, Klem Pipa ¾ Inchi
xvi
ABSTRACT PRESSTOOL DESIGN MAKING FOR THE PIPE CLAMP ¾ INCHES
Pipe clamp ¾-inch is a tool that is widely used in industry, both for intalasi electrical, piping and other hard.profil manually created forms and make every person is not easy to make and takes a long time to make the clamps, so get the product in time a little and inefficient use. Therefore, the authors found the idea to make and try to design a tool press tool maker ¾ inch clamps to help entrepreneurs make the clamps with a fast time and get the most out products en masse. So as to further reduce production costs. In the press tool maker tool clamps ¾ inch process works require assistance esentrik press machine. plates that have been cut to size in width stripper Add to the cutting tool, cut to the shape of the plate pieces according to the product dimension. After the plate at the input to the bending tool to form a radius of ¾ inch clamp desired. In the cutting process, there are 6 dies plate moves up and down the serving plate and cut in the bending process are 1 dies to form a working radius of the pipe ¾ inches. In this final report focuses on the calculation of tool components such as matres press tool, punch, dies, shank, pillar, and plate taker .process tool press tool has a production capacity of 180 space/hour obtained from the experimental results from this tool. maintenance on this tool should also for attetion the machine to operate with optimal, long-lived and in accordance with the .in addition, safety must also be taken to avoid unwanted accidents. Keywords: Plate, Press Tool, Pipe Clamps ¾ inch
xvii
