RANCANG BANGUN PUNCH DAN DIES UNTUK AVOR WASTAFEL PADA PROSES DEEP DRAWING DAN PIERCHING

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

RANCANG BANGUN PUNCH DAN DIES UNTUK AVOR WASTAFEL PADA PROSES DEEP DRAWING DAN PIERCHING

PROYEK AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Disusunoleh :

KELOMPOK 1

PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESINP RODUKSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011 commit to user i


digilib.uns.ac.id

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

MOTTO

commit to user iii


•

digilib.uns.ac.id

Berdoa dan berusahalah semaksimal mungkin dan biarkan Tuhan yang menentukan.

•

Jangan terlalu bangga dengan ketenaran “ di atas langit masih ada langit “

•

Sopo nandu rbakal ngunduh.

•

Rindukanlah masalalu, Sayangilah masa kini, Cintailah masa depan Agar gerbang kebahagiaan terbuka disetiap episode kehidupanan disaat ini.

PERSEMBAHAN

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai demi sebuah cita-cita, yang ingin saya persembahkan kepada : ¾ Ayah dan bunda tercinta yang selama ini telah memberi motivasi serta rasa kasih sayangnya. ¾ Dosen pengampu yang telah memberikan bimbingan dan saran dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan ini. ¾ Bapak Bagus selaku kepala bengkel yang telah banyak membantu pembuatan dies avorwastafel. ¾ Rekan-rekan mahasiswa yang telah banyak memberi masukan dalam penysunan laporan ini.

ABTRAK

commit to user v


digilib.uns.ac.id

Rancang bangun punching tool pembuatan dies avor wastafel dibuat sebagai sarana pembelajaran dalam merealisasikan proses produksi. Ide pembuatan punching tooldies avor wastafel diperoleh setelah melakukan pencarian informasi. Banyak komponen-komponen rumah tangga yang hanya bisa dibuat dengan proses punching tool seperti avor wastafel. Alat ini dibuat agar waktu proses produksi lebih efisien dan efektif. Perancangan dies avor washtafel dengan kapasitas mesin 5 ton meliputi 3 tahap kerja. Tahap pertama adalah proses forming tool (deep drowing) yang terdiri dari punch drawing, top plate, stripper plate, dies dan bottom plate. Tahap kedua adalah blanking yang terdiri dari shank, punch, dies, dan botton plate. Pada dies blanking dilakukan hardening dengan cara quenching oli. Punch blanking dibor pada bagian tengah sepanjang punch. Tahap ketiga adalah pierching yang terdiri dari shank, top plate, punch holder plate, dies holder, dies, bottom plate. Bottom plate dipasang pada bad menggunakan sambungan baut. Semua komponen dikerjakan menggunakan mesin bubut. Sambungan las digunakan untuk menyambung pengunci dengan bottom plate. Proses finising berupa pengamplasan dan pengecatan dilakukan setelah semua komponen selesai dibuat. Tahap terakhir adalah perakitan semua komponen

Mesin punch yang telah dirancang mampu membuat avor washtafel dengan mengunakan bahan plat berupa galvalum dengan ketebalan 0,5 mm. Mesin yang digunakan adalah mesin press dengan kapasitas 5 ton. Proses pengerjaan menggunakan sistem independen dimana proses dilakukan satupersatu yaitu proses blanking, proses drawing an proses piercing. Perancangan dan pembuatan dies avor washtafel ini membutuhkan biaya Rp. 9.500.000,00. Kata kunci : Punching tool, Dies, Avor washtafel, Drawing, Blanking, Pierching.

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat, berkat dan kasihNya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan

penyusunan

laporan

TUGAS

AKHIR

dengan

judul

“PERANCANGAN DAN PEMBUATAN DIES AVOR WASTAFEL“. Proyek Akhir ini disusun guna melengkapi dan memenuhi salah satu persyaratan memperoleh gelar Ahli Madya Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Dalam penyelesaian Proyek Akhir ini tidak mungkin dapat terselesaikan tanpa bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan ini, terutama kepada : 1. Zainal Arifin, ST, MT selaku pembimbing I Proyek Akhir. 2. Eko P.B, ST, MT selaku pembimbing II ProyekAkhir. 3. Heru,ST, MT selaku ketua Program DIII Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret. 4. Ayah dan ibu yang telah banyak memberi bantuan baik berupa moral maupun materi. 5. Asisten Laboratorium Proses Produksi yang telah banyak memberi masukan. 6. Rekan-rekan satu kelompok Proyek Akhir. 7. Rekan-rekan D3 Teknik Mesin Produksi angkatan 2008, sebagai teman seperjuangan di Fakultas Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret. 8. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terimakasih atas bantuannya dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Semoga budi baik dan pengorbanan yang telah diberikan menjadi amal sholeh dan mendapat balasan dari Tuhan Yang Maha Esa. Amin. Dalam penyusunan laporan Proyek Akhir ini masih kurang sempurna dan banyak kekurangan. Oleh karena itu saran dan kritik dari berbagai pihak sangat diharapkan guna penyempurnaan laporan ini. Agar laporan ini dapat bermanfaat

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

bagi masyarakat luas pada umumnya dan khususnya bagi mahasiswa Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Surakarta, Juli 2011

Penulis

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................... ii MOTTO ......................................................................................................................iii PERSEMBAHAN....................................................................................................... iv ABSTRAK ................................................................................................................... v KATA PENGANTAR ................................................................................................ vi DAFTAR ISI .............................................................................................................viii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. ix DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ..................................................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah............................................................................................ 1 1.3 Batasan Masalah ................................................................................................. 2 1.4 Tujuan................................................................................................................. 2 1.5Manfaat Proyek Akhir ......................................................................................... 2 1.6Metodologi .......................................................................................................... 2 BAB II DATA UMUM PERUSAHAAN 2.1Pengertian Punching Tool ................................................................................... 4 2.2 Jenis-jenis Punching Tool .................................................................................. 4

2.2.1Cutting Tool .............................................................................................. 4

2.2.2Penetrasi .................................................................................................... 9

2.2.3Burr ......................................................................................................... 10

2.2.4 Pengaruh Clearance terhadap pemotongan ........................................... 10

2.2.5Secondary Shear ..................................................................................... 11

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

2.2.6Jenis-jenis Cutting Tool .......................................................................... 11

2.3Bagian Punching Tool ....................................................................................... 14 2.4Bentuk Konstruksi Punching Tool .................................................................... 15

2.4.1Simple press tool atau blank throught ..................................................... 15

2.4.2Inverted Blanking Tool............................................................................ 16

2.4.3Compound Pres Tool .............................................................................. 17

2.4.4Progressive Press Tool ........................................................................... 18

2.4.5 Group Tool ............................................................................................. 19

2.5 Perbandingan Deep Drawing (Ziehverhaeltnis = drawing ratio) .................... 20

2.5.1 Gaya-gaya Pada Proses Deep Drawing ................................................. 21

2.5.2RadiusdanKelonggaran Drawing (Drawing Radien and Clearance) ..... 21

2.5.3Drawing Clearance ................................................................................. 22

2.5.4 Operasi Potong atau Pemotongan .......................................................... 24

2.6 Rumus Gaya Perencanaan Pada Perancangan PressTool ................................ 24

2.6.1Gaya Forming (Deep Drawing) .............................................................. 24

2.6.2 Kerja Drawing (W) ................................................................................ 26

2.6.3 Gaya Blanking ........................................................................................ 28

2.6.4 Gaya Pierching ...................................................................................... 28

2.6.5 Gaya Pegas Stipper ................................................................................ 28

2.6.6 Gaya Buckling ........................................................................................ 29

2.6.7 Perhitungan Titik Berat Gaya ................................................................ 31

2.6.8 Ukuran Punch dan Die ........................................................................... 31

BAB III PERENCANAAN DAN PERANCANGAN 3.1Perencanaan Pembuatan Perkakas Punching Tool ............................................ 35 3.2 Langkah-langkah Pembuatan Perkakas Press Tool ......................................... 36 3.3Perancangan dan Pembuatan Perkakas Press Tool .......................................... 38

commit to user x


digilib.uns.ac.id

3.3.1 Pemilihan Produk Material Benda Kerja (avor Washtafel) ................... 38

3.3.2 Data Geometri Avor Wastafel ................................................................ 39

3.3.3 Pemilihan Material Produk Benda Kerja (avor Washtafel) ................... 40

3.3.4 Peralatan Yang Digunakan Dalam Proses Pengujian............................. 41

3.3.5 Peralatan Yang Digunakan Dalam Proses Pembuatan (Pengerjaan) ..... 42

3.3.6 Bahan Pembuat Press Tool .................................................................... 42

3.4 Proses Perhitungan Gaya-Gaya Yang Berpengaruh Pada Proses Pengerjaan .. 43

3.4.1 Perhitungan Gaya Pembentukan ............................................................ 43

3.4.2 Perhitungan Gaya Potong....................................................................... 47

3.4.3 Perhitungan Pegas Stripper .................................................................... 49

3.4.4 Perhitungan Punch Terhadap Gaya Buckling ........................................ 50

3.4.5 Perhitungan Dimensi Punch dan Die ..................................................... 51

3.5 Prosses Pembuatan Nagian-Bagian Press Tool ................................................ 57

3.5.1Persiapan Proses Pembuatan (Produksi) ................................................. 57

3.5.2 Proses Pembuatan Komponen Deep Drawing ....................................... 58

3.5.3 Proses Pembuatan Komponen Triming .................................................. 67

3.5.4 Proses Pembuatan Komponen Pierching ............................................... 71

3.6 Proses Pengecatan Bagian-Bagian Press Tool ................................................ 80 3.7 Proses Perakitan Bagian-Bagian Press Tool ................................................... 80 3.8 Perawatan Mesin Punch ................................................................................... 82

BAB IV ANALISA DATA DAN HASIL PENGUJIAN 4.1Langkah-Langkah Pengujian Mesin.................................................................. 83

4.1.1Pengujian Punch dan Die Deep Drawing ............................................... 83

4.1.2Pengujian Punch dan Die Pierching ....................................................... 86

4.1.3Pengujian Punch dan Die Blanking......................................................... 88

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

4.2Analisa Perbandingan Dimensi Pada Rancangan Dengan Dimensi Benda Jadi (Aktual) .................................................................................................... 91

4.2.1 Pengujian Punch dan Die Deep Drawing .............................................. 91

4.2.2 Pengujian Punch dan Die Deep Drawing ............................................. 92

4.2.3 Pengujian Punch dan Die Deep Drawing ............................................. 92

4.2.4 Analisa Tebal Dies dan Panjang Punch ................................................. 94

4.3Analisa Hasil Pengujian .................................................................................... 94

4.3.1 Terhadap Material Produk Yang Digunakan ........................................ 94

4.3.2 Terhadap Kemampuan Kerja Mesin Punch .......................................... 97

4.3.3 Terhadap Punch dan Dies yang dibuat .................................................. 98

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan....................................................................................................... 99 5.2 Saran ............................................................................................................... 100

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 101 LAMPIRAN ............................................................................................................. 102

commit to user xii


digilib.uns.ac.id

DAFTARTABEL

Tabel2.1 Besarnya penetrasi dari jenis material dalam satuan prosen (%) ................... 9 Tabel2.2 Harga drawing clearance untuk suatu konstruksi perkakas deep drawing . 23 Tabel2.3Harga elastisitas pada rumus Tetmejer.......................................................... 27 Tabel2.4Besarnya spring back dan clearance ........................................................... 33

commit to user xiii


digilib.uns.ac.id

DAFTARGAMBAR

Gambar 2.1 Punch mulai menekan material ................................................................. 5 Gambar 2.2 Penekanan lanjut ....................................................................................... 6 Gambar 2.3 Keretakan yang terjadi pada kedua sisi potong ......................................... 6 Gambar 2.4 Pemotongan terjadi pada dua sisi .............................................................. 7 Gambar 2.5 Clearance of cutting tools dan grafik penetrasi ........................................ 8 Gambar 2.6 Blanking .................................................................................................. 12 Gambar 2.7 Piercing ................................................................................................... 12 Gambar 2.8 Trimming ................................................................................................. 12 Gambar 2.9 Parting..................................................................................................... 13 Gambar 2.10 Crooping ............................................................................................... 13 Gambar 2.11 Lanzing .................................................................................................. 14 Gambar 2.12 Bagian punching tool ............................................................................ 14 Gambar 2.13 Simple press tool ................................................................................... 16 Gambar 2.14 Blanking tool ......................................................................................... 17 Gambar 2.15Compound press tool.............................................................................. 18 Gambar 2.16 Progressive press tool ........................................................................... 19 Gambar 2.17Group tool .............................................................................................. 19 Gambar 2.18Perbandingan drawing pada first drawing ............................................. 20 Gambar 2.19Perbandingan drawing pada second next drawing ................................. 20 Gambar 2.20Hibungan kebalikan antara m dan β ....................................................... 20 Gambar 2.21 Drawing clearance pada perkakas drawing .......................................... 23 Gambar 2.22 Pengaruh radius pada kerja (w) ............................................................. 27 Gambar 3.1 Avor wastafel tampak atas ....................................................................... 38 Gambar 3.2Avor wastafel tampak samping ................................................................ 39 Gambar 3.3Avor wastafel yang akan diproduksi ........................................................ 39 Gambar 3.4 Clearance ................................................................................................ 51 Gambar 3.5 Shank dan punch drawing ....................................................................... 59 Gambar 3.6 Top plate.................................................................................................. 60

commit to user xiv


digilib.uns.ac.id

Gambar 3.7 Baut pengarah.......................................................................................... 61 Gambar 3.8 Pegas stripper .......................................................................................... 62 Gambar 3.9Stipper plate ............................................................................................. 63 Gambar 3.10 Dudukan spring ..................................................................................... 64 Gambar 3.11 Dies drawing ......................................................................................... 65 Gambar 3.12 iBottom shoe ......................................................................................... 66 Gambar 3.13 Blanking shank ...................................................................................... 67 Gambar 3.14 Punch blank ........................................................................................... 69 Gambar 3.15 Dies blank.............................................................................................. 70 Gambar 3.16 Bottom shoe ........................................................................................... 71 Gambar 3.17 Shank hoder Piercing ............................................................................ 72 Gambar 3.18 Top plate................................................................................................ 74 Gambar 3.19Punch holder plate ................................................................................. 75 Gambar 3.20Punch piercing ....................................................................................... 76 Gambar 3.21Dies piercing .......................................................................................... 77 Gambar 3.22Dies hoder plate ..................................................................................... 78 Gambar 3.23Bottom shoe ............................................................................................ 79 Gambar 4.1Baut stripper terpasang pada top plate..................................................... 84 Gambar 4.2Drawing die dan shoe............................................................................... 84 Gambar 4.3Penyetingan punch drawing ..................................................................... 84 Gambar 4.4(a)Pengatur posisi shoe (b) mengencangkan baut penahan shoe dan bed ............................................................................................................................... 85 Gambar 4.5 a & b Pemasangan spring dan stripper plate .......................................... 85 Gambar 4.6 a & b Mengencangkan baut stripper ....................................................... 85 Gambar 4.7 (a) Mensetting TMA punch drawing(b) Mistar penunjuk TMA............. 86 Gambar 4.8Shank beserta punch piercing ................................................................... 85 Gambar 4.9Pemasangan punch pierching pada mesin ................................................ 85 Gambar 4.10 Pemasangan shoe dan die piercing pada bed mesin .............................. 85 Gambar 4.11 a & b Mensetting TMA punch piercing ............................................... 85 Gambar 4.12 Penyetingan posisi TMA ....................................................................... 85 Gambar 4.13Pemasangan punch blanking pada mesin ............................................... 85

commit to user xv


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.14(a) Memasang die pada shoe (b) mengencangkan baut .......................85 Gambar 4.15 Pemasangan shoe pada bed mesin ......................................................... 85 Gambar 4.16 (a) Menentukan posisi TMA (b) Mensetting posisi center die blanking ....................................................................................................................... 85 Gambar 4.17Penencangan baut penahan shoe ............................................................ 85 Gambar 4.18Setting punch blanking jadi .................................................................... 85 Gambar 4.19Memastikan penyetingan sudah selesai ................................................. 85 Gambar 4.20Sketsa punch drawing ............................................................................ 85 Gambar 4.21 Sketsa die drawing ................................................................................ 85 Gambar 4.22 Foto hasil pengujian menggunakan material aluminium 0,3 mm ......... 85 Gambar 4.23 Foto hasil pengujian menggunakan material stainless steel 0,5 mm..... 85 Gambar 4.24 Foto pengujian menggunakan material stainless steel 1 mm ................ 85 Gambar 4.25(a) Plat galvalum mengalami sobek (b) Plat galvalum berkerut pada bagian atasnya ............................................................................................................. 85 Gambar 4.26 Foto hasil pengujian dengan plat galvalum 1 mm................................. 85 Gambar 4.24 Foto hasil pengujian menggunakan material galvalum 0,5 mm (pengujian berhasil ...................................................................................................... 85

commit to user xvi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 Lampiran 1.1 : Tabel Pahat ISO. Lampiran 1.2 : Tabel Rumus-rumus Perhitungan Diameter Blank D untuk shell silindris. Lampiran 1.3 : Tabel Design Dimension of Screw Threads, Bolt, and Nuts According to IS : 4218. Lampiran 1.4 : Skema Gerak Langkah Pada Punch-Dies.

LAMPIRAN 2 Gambar Kerja

commit to user xvii


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah Di dalam dunia industri, terutama dalam industri rumah tangga, banyak sekali kita jumpai alat-alat atau perkakas yang digerakkan oleh mesin press, baik yang ukurannya kecil maupun yang berukuran besar. Kerja mesin perkakas berdasarkan jenis kerjanya terdiri dari berbagai cara seperti ditekan, ditarik, dipotong, dibengkokkan atau ditekuk menjadi suatu profil atau bentuk tertentu. Sedangkan benda kerja ataupun material yang diproses bisa berupa lembaran plat (sheet metal), bentuk profil, pipa-pipa logam dan lain-lain. Untuk proses pengerjaan semacam ini kita mengenalnya dengan istilah proses Press Working, yaitu segala proses pengerjaan logam yang menggunakan mesin-mesin press sebagai alat bantu utamanya, yaitu sebagai penggerak atau pemberi gaya. Dalam press working dikenal beberapa macam pengerjaan, tergantung dari perlakuan gaya-gaya itu terhadap material yang dikerjakan. Misalnya dari material atau bahan sheet metal orang bisa memotong secara menggunting, menekuk atau membengkokkan, membentuk menjadi benda berongga tiga dimensi, dan lain-lain. Jadi secara garis besar ada jenis pengerjaan shearing, bending, dan forming atau deep drawing. Dalam pengerjaan yang akan dibuat adalah proses press working perancangan dan pembuatan dies avor wastafel. 1.2 Perumusan Masalah Perumusan masalah dalam Proyek Akhir ini adalah bagaimana perencanaan dan pembuatan Dies Avor Wastafel.

commit to user 1


digilib.uns.ac.id 2

1.3 Batasan Masalah Bedasarkan rumusan masalah di atas dan agar tidak terjadi kesalahan dalam pemahaman laporan ini, maka perlu adanya pembatasan masalah. Sebagai batasan masalah dalam penyusunan laporan ini adalah : a. Prinsip kerja mesin punch untuk pembuatan avor wastafel. b. Perancangan dies dan komponen lainnya. c. Perawatan mesin punch. d. Estimasi biaya. 1.4 Tujuan Tujuan yang ingin dicapai dalam penyusunan laporan Proyek Akhir ini antara lain : a. Mampu merancang dan membuat dies mesin punch yang berteknologi tepat guna. Hal ini meliputi perencanaan, perhitungan dan pemilihan bahan yang digunakan. b. Mengetahui prinsip kerja mesin punch. 1.5 Manfaat Proyek Akhir Adapun manfaat dari pengerjaan Proyek Akhir ini adalah sebagai berikut : a. Sebagai salah satu syarat kelulusan studi DIII Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. b. Sebagai sarana pengembangan dan penerapan aplikasi keilmuan yang telah didapat dibangku kuliah. c. Sebagai

sarana

uji

coba

kemampuan

dan

keterampilan

dengan

mengembangkan gagasan inovatif dalam proses perancangan suatu alat. 1.6 Metodologi Metode yang digunakan dalam menyelesaikan permasalahan yang timbul dari pembuatan dies avor wastafel mesin punch yaitu :

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

1. Pengumpulan data dan informasi a. Studi pustaka Metode yang dilakukan dengan cara mencari buku referensi yang dapat menunjang dalam pembuatan dies avor wastafel mesin punch. b. Observasi Metode yang dilakukan dengan cara mencari petunjuk mengenai mesin punch melalui kunjungan langsung ketempat dimana terdapat mesin punch seperti di bengkel Kartasura. c. Wawancara Melakukan wawancara dengan teknisi serta orang-orang yang mengetahui tentang mesin punch. d. Bimbingan Pelaksaan bimbingan dilakukan dengan dosen pembimbing Proyek Akhir yang memberikan pengarahan dalam proses pengerjaan dan pembuatan laporan. 2. Pengolahan data Dari berbagai data dan informasi yang diperoleh, kemudian data dianalisa dan diambil kesimpulan. 3. Pengambilan keputusan Dilakukan dengan mempertimbangkan berbagai aspek seperti biaya, waktu pengerjaan, alat dan mesin yang digunakan. Dari berbagai pilihan alternative, kemudian dipilih alternative terbaik berdasarkan pertimbangan aspek tersebut. Setelah

pemilihan

alternative

yang

digunakan,

baru

dilakukan

proses

perancangan, pemilihan bahan dan penyusunan proses pengerjaan dan perakitan.

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

BAB II DASAR TEORI

2.1 Pengertian Punching Tool Punching tool adalah alat bantu yang dibuat dengan tujuan khusus seperti memotong dan membentuk pelat-pelat logam dengan menggunakan punch sebagai alat penekan. Alat bantu yang dibuat adalah sebuah punching tool, dimana alat tersebut

berfungsi untuk memotong (cutting) dan membentuk (forming) yang merupakan proses-proses yang terjadi pada punch tool. Pertimbangan penggunaan Punching Tool, sebagai berikut : a. Untuk menghasilkan produk dalam jumlah banyak (massal). b. Menjamin keseragaman bentuk dan ukuran produk agar tetap sama. c. Operator yang mengerjakannya tidak harus orang yang berpengalaman. d. Meminimalisasi kegagalan produk hanya memerlukan satu jenis mesin saja,yaitu mesin punching. e. Penghematan biaya operasional yang terlibat. f. Produktivitas dan efisiensi tinggi. 2.2 Jenis-jenis Punching Tool Secara garis besar sebuah puncing tool dapat dibedakan menjadi dua

bagian,yaitu Cutting tool dan Forming tool. 2.2.1 Cutting tool a. Operasi pemotongan

Pada setiap pemotongan benda kerja, akan selalu tampak adanya kesamaan prinsip yang harus dicermati bersama. Pada pengerjaan pemotongan kawat, batangan baja, baja profil, ataupun sheet metal, pasti terdapat sepasang gaya yang dipergunakan untuk memotongnya. Besar gaya itu bekerja secara bersama-sama, berlawan arah dengan jarak yang relatif kecil. Karena gayanya berlawanan arah dan berjarak kecil, maka gaya

commit to user


digilib.uns.ac.id 5

tersebut disebut dengan gaya geser, dan material yang dipotong akan terbentuk sebuah area yang disebut dengan “daerah pergeseran“. Pada kenyataan dilapangan, gaya-gaya ini akan diberikan oleh sisi potong yang tajam dari alat potong bagian atas dan bagian bawah alat potong yang lain. Sedangkan jarak antara dua gaya tersebut adalah clearance yang harus ditentukan. Untuk perkakas punching tool maka gaya-gaya tersebut diberikan oleh sisi yang tajam dari punch maupun diesnya. Gaya yang diberikan ini akan menciptakan tegangan geser pada daerah pergeseran, dan apabila tegangan geser melebihi besarnya kekuatan geser dari material atau batas gesernya, maka terjadilah pemotongan tersebut. Untuk proses pemotongan pada cutting tool dilakukan oleh punch dan dies, salah satu dari alat potong tersebut diam dan yang lainnya bergerak searah dan tegak lurus dengan alat potong lainnya. Pada tool yang dibuat, jenis pemotongan yang digunakan yaitu proses blanking. Blanking adalah jenis proses pemotongan dengan cara menekan benda kerja hingga melewati batas elastis dari material tersebut. Hal-hal yang terjadi selama proses pemotongan berlangsung antara lain : a. Pemotongan terjadi pada saat sisi potong bagian dalam (punch) menekan material hingga tembus ke sisi potong lainnya (dies). Punch mulai menekan material, tetapi dalam tahap ini material ditekan dibawah batas elastisitas dari material itu sendiri. radius PRESURE

radius Penetrasion Stars

Gambar. 2.1. Punch mulai menekan material

commit to user


digilib.uns.ac.id 6

b. Penetrasi lebih lanjut memberikan tekanan yang dapat melebihi batas elastisitas dari material yang ditekan (deformasi permanen dapat terbentuk apabila punch ditarik) radius dan deformasi dari material mulai terbentuk, proses penetrasinya selesai dan batas kekuatan tariknya kurang lebih sudah tercapai.

Penetrasion complete

Gambar. 2.2.Penekanan lanjut c. Keretakan-keretakan pada material mulai terjadi akibat adanya penekanan dari kedua sisi potong (punch dan dies).

Gambar. 2.3.Keretakan yang terjadi pada kedua sisi potong d. Keretakan-keratakan

pada

material saling

bertemu

sehingga proses

pemotongan terjadi terhadap material. Pencatatan tingkatan dapat dilakukan dari deformasi permanen yang terjadi pada burr material. Pada proses blanking terdapat pada sisi dies, sedangkan untuk proses pierching terdapat pada sisi punch.

Gambar. 2.4. Pemotongan terjadi pada kedua sisi

commit to user


digilib.uns.ac.id 7

b. Cutting clearance

Seperti diketahui, bahwa jarak antara dua gaya yang berlawanan yang ditimbulkan sisi-sisi tajam dari punch dan dies adalah clearance yang harus ditentukan, maka dengan demikian ukuran dari punch maupun dies merupakan besaran yang perlu diketahui. Selisih ukuran antara punch dan dies ini disebut dengan alloawance sedangkan yang dimaksud dengan clearance adalah selisih ukuran yang bersarnya diukur hanya pada satu sisi saja. Dengan kata lain sama dengan setengah dari besar allowance. Disamping itu besarnya clearance juga menentukan besarnya gaya potong yang diberikan. Pada umumnya clearance per side dinyatakan dalam satuan prosentase (%) dari ketebalan material yang akan dipotong. Normalnya berkisar antara 2 % sampai dengan 8 % tergantung kekuatan dan ketebalan dari materialnya. Berikut adalah rekomendasi umum tentang clearance (% 7 reside) : a. Mildsteel yang memiliki tegangan geser sampai dengan 25 Kg/mm : 2% 3% tebalnya. b. Mildsteel yang tegangan gesernya 25 – 40 Kg/mm : 3% - 5% tebalnya. c. Steel yang tegangan gesernya 40 – 80 Kg/mm : 5% - 9% tebalnya. d. Alumunium, kuningan, tembaga : 2% - 4% tebalnya.

commit to user


digilib.uns.ac.id 8

Gambar. 2.5. Clearance of Cutting Tools dan grafik penetrasi (Tool Design 2)

commit to user


digilib.uns.ac.id 9

2.2.2 Penetrasi Panjang langkah punch yang menyebabkan terpotongnya plat atau material dinamakan penetrasi. Pada dasarnya adalah panjang dari bagian yang terbentuk radius dengan bagian yang berbentuk lurus yang mengkilap pada permukaan potong. Besarnya penetrasi ini dinyatakan dengan prosentasi dari material yang akan dipotong. Jadi hal ini sering dipakai sebagai patokan atau dasar untuk menentukan panjang penekanan pada beberapa jenis material. Semakin keras materialnya, maka akan semakin berkurang panjang penetrasinya. Berikut ini ditunjukan beberapa besarnya penetrasi dari jenis material dalam satuan prosen (%) Tabel. 2.1. besarnya penetrasi dari jenis material dalam satuan prosen(%) Sumber : punching tool 1, ATMI Surakarta Jenis Material

Panjang Penetrasi (%)

Lead ( timah hitam ) Tin ( timah putih ) Aluminium Zink ( seng ) Copper ( tembaga ) Brass ( kuningan ) Bronze ( tembaga merah/perunggu ) Baja 0,1 C ( baja karbon 0,1 ) Baja 0,2 C Baja 0,3 C Baja silicon Nikel

50 40 60 50 55 50 25 50 setelah di anneal 38 pengerjaan roll dingin 40 setelah di anneal 28 pengerjaan roll dingin 33 setelah di anneal 22 pengerjaan roll dingin 30 55

Meskipun pada kenyataanya material sudah terpotong pada saat langkah punch sejauh penetrasinya, tidak boleh memasang atau seting puncing tool dengan hanya memasukan panjang langkah punchnya sejauh itu. Terlebih dahulu memasukan punch jauh kedalam diesnya sehingga kurang lebih 3-4 kali tebal material, sehingga betul-betul yakin kalau material didorong keluar

commit to user


digilib.uns.ac.id 10

dari diesnya. Sebab apabila tidak demikian, ada bahaya bahwa material akan tertahan dan menumpuk didalam dies. Akibatnya akan fatal karena kemungkinan dies atau punch akan patah. 2.2.3 Burr Burr adalah akibat dari patahan yang ditimbulkan oleh proses potong. Keberadaan burr ini sering tidak diinginkan dalam batas terlalu tinggi atau besarnya tidak bisa ditolerir. Burr ini akan semakin besar apabila sisi potong dari punch atau diesnya semakin tumpul. Untuk jenis material yang lunak juga sering membuat burr yang besar. Namun demikian untuk mendapatkan potongan dengan burr yang besarnya kurang dari 0,02 mm sangatlah sukar, walaupun dengan sisi potong yang sangat tajam. Pengaruh lainya yang mengakibatkan terjadinya burr ini adalah clearance yang terlalu besar.jadi perlu dicermati dalam memberikan ukuran punch dan dies dari suatu pasangan punching tool. Terjadinya burr pada material potongan atau blank diakibatkan oleh tumpulnya sisi potong punch, sedangkan burr yang terjadi pada material yang terpotong atau stripnya diakibatkan oleh sisi potong dies yang tumpul. Burr inilah yang sering membahayakan jari tangan dalam pengerjaan pelat. 2.2.4 Pengaruh clearance terhadap pemotongan Besarnya clearance akan mempengaruhi proses dan hasil pemotonganya, seperti misalnya : a.

Besarnya gaya potong yang dipakai ( force ), semakin kecil clearance yang dipilih akan mempengaruhi besarnya gaya potong yang diperlukan.

b.

Umur pakai dari punch dan dies ( life time ), akan semakin pendek apabila semakin kecil clearance yang dipilih.

c.

Permukaan hasil pemotongan ( surface finish ) akan semakin baik apabila clearance yang dipakai kecil.

commit to user



2.2.5 Secondary shear Kualitas dari hasil pemotongan sangatlah ditentukan oleh besarnya clearance antara punch dan dies yang dipilih. Apabila clearance yang dipilih tepat atau sesuai, maka kualitas hasil pemotongan akan bagus, apabila terlalu besar akan terbentuk burr yang mengganggu karena terlalu tinggi, sedangkan apabila dipilih terlalu kecil juga tidak akan sempurna. Yang dimaksud secondary shear adalah robekan pada material yang tidak diinginkan, yang terjadi karena pemilihan clearance yang terlalu kecil, biasanya kalau dipilih clearance antara 3% sampai 5% dari tebal material. Hal ini terjadi kareana robekan yang diakibatkan oleh sisi tajam punch dan dies tidak saling bertemu satu sama yang lain dengan sempurna, sehingga permukaan potongnya tidak halus rata. Dengan adanya robekan yang tidak diinginkan ini, maka hasil permukaan potongnya tidak halus, sehingga diperlukan lagi pemotongan agar permukaan potongnya sempurna, dengan demikian ukuran yang dikehendaki akan menjadi berkurang. Jika clearance yang dipilih terlalu besar, permukaan potongnya akan berbentuk radius yang sangat ekstrim. Disamping itu akan mengakibatkan terjadi robekan atau secondary shear pada permukaan bagian luar yang berbentuk radius. Di daerah ini batas patah tarik materialnya telah terlampaui. Demikian juga dengan clearance yang terlalu besar dan pada material lunak akan mudah terjadi burr. Dengan clearace sebesar 36% dari tebal material akan didapat tebal burr yang besarnya kurang dari clearance. Untuk contoh di atas, dalam percobaan menggunakan plat dari baja paduan karbon rendah pengerjaan roll panas. 2.2.6 Jenis-jenis cutting tool Berikut ini merupakan beberapa contoh dari proses cutting tool : a. Blanking Yaitu proses pemotongan logam plat untuk menghasilkan bentuk tertentu, material yang terpotong merupakan produk yang diinginkan yang disebut blank.

commit to user



Gambar. 2.6. Blanking b. Pierching Yaitu proses pemotongan benda kerja yang merupakan kebalikan dari proses blanking, pada proses pierching bagian yang terlepas merupakan sisa atau scrap.

Gambar. 2.7. Pierching c. Trimming Yaitu proses pemotongan pada benda kerja sebagai proses akhir dari benda kerja tersebut dimana proses ini diaplikasikan untuk menghilangkan sisa material setelah proses non cutting tool, misal benda hasil proses deep drawing (forming).

Gambar. 2.8. Trimming

commit to user



d. Parting Yaitu proses pemotongan dengan cara membuang bagian diantara kedua komponen scrap yang terdorong oleh punch.

Gambar. 2.9. Parting e. Cropping Proses cropping merupakan proses pemotongan dari plat asalnya, perbedaannya dengan parting adalah pada cropping tidak menyebabkan sisa pemotongan, kalaupun terjadi sisa hanya terjadi pada awal dan akhir pemotongan saja.

Gambar. 2.10. Cropping

commit to user



f. Lanzing Proses ini dikombinasikan antara pemotongan (cutting) dengan pembengkokan (bending) sepanjang garis benda kerja. Pada benda kerja tidak ada logam yang terpotong bebas.

Gambar. 2.11. Lanzing

2.3 Bagian Punching Tool Bagian-bagian dari sebuah press tool jumlahnya berbeda-beda tergantung dari proses yang dilakukan untuk membuat suatu produk tetapi secara umum ada beberapa komponen utama seperti punch, dies, dies set dll untuk setiap bentuk perkakas tekan, di bawah ini ditunjukkan nama-nama komponen dari perkakas tekan.

Gambar. 2.12. Bagian Punching tool

commit to user



Keterangan: 1. Bottom plate 2. Top plate 3. Punch holder 4. Dudukan dies blanking 5. Dies blanking 6. Punch blanking dan dies pierching 7. Punch pierching 1 (Ø besar) 8. Punch pierching 2 (Ø kecil) 9. Punch embosing 10. Ejector 11. Poros ejector 12. Pilar 13. Stopper 14. Bush 15. Shank 16. Spring pilar 17. Spring baut embossing 18. Spring baut ejector 19. Baut embossing 2.4 Bentuk Konstruksi Punching Tool 2.4.1 Simple press tool atau blank throught Simple press tool merupakan bentuk konstruksi perkakas dengan bentuk sederhana yaitu hanya terdapat satu stasion proses pengerjaan dimana punch berada diatas (top plate) dan dies dibawah (bottom plate) contoh bentuk konstruksi simple press tool dapat dilihat pada gambar

commit to user



shank Top plate punch shoe Stock guide

punch Stripper plate Bottom plate

Gambar 2.13Simple Press Tool Keuntungan menggunakan simple press tool diantaranya 1. Konstruksi alat sederhana 2. Tidak memerlukan gaya yang besar karena hanya terdapat satu proses pengerjaan. 3. Mudah untuk dibuat dan diasembly Kerugian menggunakan simple press tool diantaranya 1. Hanya terdapat satu jenis proses pengerjaan 2. Memakan waktu produksi yang lebih lama 2.4.2 Inverted blanking tool Inverted blanking tool adalah bentuk perkakas tekan yang konstruksinya terbalik bila dibandingkan dengan simple tool dimana dies dipasang pada pelat atas (top plate) dan punch dipasang pada pelat bawah (bottom plate). Konstruksi inverted blanking tool tidak sesederhana seperti pada konstruksi simple press tool pada inverted blanking tool dilengkapi dengan shedder, knock out pin dan knock out plate, bagian-bagian tersebut dipergunakan untuk

commit to user



melepaskan komponen atau sisa pelat yang dimungkinkan menempel pada shedder, disamping shedder pada inverted blanking tool juga dilengkapi juga striper yang berfungsi sebagai pengarah plat striper dan pelepas stock yang menempel pada punch bentuk konstruksi inverted blanking tool dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar. 2.14. Blanking Tool

2.4.3 Compound press tool Compound press tool merupakan bentuk konstruksi perkakas yang didalamnya terdapat dua proses pengerjaan dalam satu stasion yang sama dan ditempatkan pada satu sumbu contoh bentuk konstruksi compound press tool dapat dilihat pada gambar.

commit to user



Gambar. 2.15. Compound Press Tool Keuntungan mengunakan compound press tool diantaranya 1. Produk dapat langsung jadi hanya dengan sekali proses 2. Waktu proses produksi lebih cepat 3. Meningkatkan efisiensi pengunaan bahan pembuat press tool Kerugian menggunakan compound press tool diantaranya 1. konstruksi alat lebih rumit 2. butuh ketelitian yang tinggi 2.4.4 Progressive press tool Progressive press tool merupakan bentuk konstruksi perkakas yang didalamnya terdapat lebih dari satu proses pengerjaan dengan beberapa stasion yang berbeda contoh bentuk konstruksi progressive press tool dapat dilihat pada gambar

commit to user



Gambar. 2.16. Progressive Press Tool

2.4.5 Group tool Group tool merupakan suatu sub unit perkakas tekan dengan penggabungan dua atau lebih proses pengerjaan sehingga dimungkinkan terjadinya proses pemotongan dan pembentukan dalam satu dieset dan tidak dalam satu jalur, bentuk konstruksi group tool dapat dilihat pada gambar.

Gambar. 2.17. Group Tool

commit to user



2.5 Perbandingan Deep Drawing (Ziehverhaeltnis = drawing ratio) Perbandingan deep drawing dirumuskan secara sederhana sebagai berikut (Sumber : Teori Tentang Deep Drawing Punching Tool 2, ATMI Surakarta : 1990) : (2.1) Rumus di atas merupakan rumus untuk model shell yang paling sederhana yaitu shell silindris.

Gambar 2.18. Perbandingan drawing pada first drawing

Gambar 2.19. Perbandingan drawing pada second atau next drawing

Sumber : Punching Tool 1, ATMI Surakarta

Untuk keperluan yang lainnya, dikenal istilah lain yang merupakan harga kebalikan dari m yaitu β, sehingga bisa dirumuskan : (keduanya tanpa satuan)

(2.2)

Gambar 2.20. Hubungan kebalikan antara m dan β (diameter shell, d = 100 mm) Sumber : Punching Tool 1, ATMI Surakarta

commit to user



Keterangan:

m = perbandingan drawing atau drawing ratio, Α = angka koreksi untuk gaya drawing (FZ) χA= angka koreksi untuk kerja drawing (W)

2.5.1 Gaya-gaya pada proses deep drawing Gaya-gaya pada proses deep drawing dirumuskan secara sederhana sebagai berikut (Teori Tentang Deep Drawing Punching Tool 2, ATMI Surakarta : 1990) : Gaya potong

: Fs (cutting force)

Gaya pengendali blank

: FB(blanking holding force)

Gaya drawing

: Fz (drawing force)

Semua gaya yang ada harus dijumlahkan. Hal ini terutama pada proses drawing dengan mesin press single action. Ftot = FS + FB + FZ

(2.3)

Untuk mesin press double action tidak bisa disamakan dengan di atas, karena gaya drawing Fz dan gaya pengendali blank FB diberikan oleh poros yang terpisah. 2.5.2 Radius dan kelonggaran drawing (drawing radiendan clearance) Secara umum berlaku pernyataan bahwa radius pada drawing punch tidak boleh lebih kecil dibandingkan dengan radius pada drawing ring (dies). Apabila hal ini tidak diperhatikan, maka pada benda kerja akan terjadi kemuluran pada daerah transisi antara radius dengan bagian dinding shell. Besarnya radius drawing yang umumnya mencakupi untuk proses drawing yang baik adalah (sumber : Punching Tool 2, ATMI Surakarta) : rSt= 3…10t

( t : tebal pelat )

(2.4)

Pada dasarnya radius yang kecil pada drawing ring akan memberikan hasil dinding shell yang bersih dan rata.

commit to user



Untuk menentukan besarnya radius drawing die digunakan sebuah persamaan empiris dari Oehler, yaitu (sumber : Punching Tool 2, ATMI Surakarta) : (2.5) Di mana, rR

= Radius drawing dies

D

= Diameterblank (mm)

d1

= Diameter pre drawing shell (mm)

t

= Tebal plat atau material (mm) Pada shell silindris, maka bentuk radius drawing pada dies atau ringnya

adalah seragam di seluruh permukaanya, dengan penampang profil transisi yang bagus dari garis, radius, dan kembali ke garis yang menyinggung radius. Sedangkan untuk shell yang bersudut (misalnya kotak), maka radius drawing pada sudut-sudutnya lebih besar dibanding dengan yang ada di bagian bidang lurus. 2.5.3 Drawing clearance Drawing clearance ( δ ) adalah ruang antara yang besarnya sama dengan setengah dari selisih ukuran diameter drawing dies atau ring ( dR) dengan diameter drawing punch ( dSt). (Sumber : Punching Tool 2, ATMI Surakarta) (2.6) Untuk membuat bentuk shell yang rapi dan bagus, maka drawing clearancenya harus dibuat lebih sempit dan drawing radiusnya lebih kecil.

commit to user



Gambar 2.21. Drawing clearance pada perkakas drawing Sumber : Punching Tool 2, ATMI Surakarta

Berikut ini adalah tabel harga drawing clearance yang sering dipakai untuk suatu konstruksi perkakas. Tabel 2.2. Harga Drawing Clearance untuk Suatu Konstruksi Perkakas Deep Drawing Sumber : Punching Tool 2, ATMI Surakarta

commit to user



2.5.4 Operasi potong atau pemotongan Gaya potong perlu dihitung, hal ini untuk menentukan konstruksi yang akan digunakan, karena ada hubungannya dengan kemampuan tekan yang diberikan oleh mesin press. Perhitungan ini berlaku pula untuk proses yang lain, seperti : proses cutting, shearing, punching, blanking, trimming, dll. Tenaga atau energi dalam sistem potong ini diperhitungkan untuk menentukan besarnya ukuran mesin press yang akan dipergunakan, yang berhubungan dengan kemampuan tekan yang diberikan. Gaya stripper harus diperhitungkan, sehingga dapat menentukan konstruksi lebih lanjut, seperti menentukan jenis stripper plate yang akan digunakan dan berhubungan dengan jumlah pegas dan ukuran yang akan dipakai. Besarnya gaya stripper ini di samping ditentukan oleh tebal material juga sangat tergantung dari ketajaman sisi potong yang dipergunakan. Apabila sisi potongnya tumpul, maka gaya stripper akan menjadi lebih besar. 2.6 RumusGaya Perencanaan Pada Perancangan PressTool Dalam perancangan perkakas tekan (press tool) ini diperlukan dasar-dasar perhitungan yang menggunakan teori dan rumus-rumus tertentu sebagai dasar menentukan gaya-gaya yang bekerja pada proses pemotongan dan pembentukan. 2.6.1 Gaya forming (deep drawing) Di dalam pembuatan avor wastafle, digunakan mesin press single action sehingga pada proses drawing gaya-gaya yang bekerja, yaitu : a. Gaya pengendali blank ( FB ) b. Gaya drawing ( FZ ) Jadi, jumlah gaya yang diperlukan ( FTotal ) pada proses drawing adalah (sumber : Punching Tool 2, ATMI Surakarta) : FTotal = FB + FZ

(2.7)

a. Gaya pengendali blank ( FB ) FB = A .p atau FB = (AB – Ap) . p

commit to user

(2.8)



Di mana, FB

= gaya pengendali blank (N)

AB

= luas penampang blank (mm2)

Ap

= luas penampang shell/punch (mm2)

A

= luas bagian yang dikendalikan/ dipegang oleh holding plate/ pressure pad (mm2)

p = tekanan bidang (N/mm2) Untuk shell yang berbentuk silindris bisa dihitung dengan rumus : FB = . (

–

(2.9)

) . p

Harga tekanan p ini besarnya tergantung dari kualitas dan tebal material yang dikerjakan. Menurut Schuler : L. Schuler AG : Handbuch fuer die spanlose Formgebung maka besarnya adalah (2.10) Di mana, d

= diameter setelah deep drawing (mm)

β

= 1/m =kebalikan dari deep drawing ratio

t

= tebal pelat atau material (mm)

σB

= tegangan tarik material (N/mm2) Material tipispun masih memerlukan adanya tekanan atau gaya

pengendali blank yang besar. Maka untuk benda-benda kerja berpenampang besar lebih baik menggunakan mesin press double action. Besarnya gaya pengendali blank ini dapat ditentukan dengan membandingkannya dengan gaya drawing. Apabila harga perbandingannya diketahui, maka bisa dihitung, misalnya : Untuk pelat di bawah 0,5 mm

FB 0,4 Fz

Dari 0,5 mm sampai 1 mm

FB 0,3 Fz

commit to user



Dari 1,1 mm ke atas

FB 0,25 Fz

Namun sebaiknya memakai cara dengan rumus tekanan bidang ( p ) di atas karena lebih aman. b. Gaya Drawing ( FZ ) Gaya ini mirip dengan gaya potong, besarnya tergantung dari tebal pelat dan kelilingnya. Hanya harus diperhitungkan adanya angka koreksi ( α ) yang besarnya tergantung dari drawing ratio. Fz = U . t . σB. α

(2.11)

Di mana, FZ

= Gaya drawing (N)

U

= Keliling benda kerja atau shell (mm)

t

= Tebal pelat atau material (mm)

σ

= Tegangan tarik material (N/mm2)

α

= Angka koreksi Untuk shell silindris (round shell) maka rumus di atas dapat

disederhanakan menjadi : Fz = π. d . t .σB. α

(2.12)

Di mana, Fz

= Gaya drawing

(N)

d

= diameter shell

(mm)

t

= Tebal pelat/ material

(mm)

σB

= Tegangan tarik material

(N/mm)

α

= angka koreksi

Untuk angka koreksi (α) diperoleh dari gambar 2.20 di atas.

commit to user



2.6.2 Kerja drawing ( W ) Kemampuan kerja dari mesin press untuk membuat suatu bentukan shell tertentu pada proses deep drawing, tentu akan diambilkan dari daya atau tenaga yang dipunyai oleh mesin press. Oleh karena itu kemampuan kerja dari mesin itu harus lebih besar daripada kerja dari proses deep drawing yang ada (terhitung). Mesin press dengan gaya yang sama bisa jadi mempunyai kapasitas kerja yang berlainan. Berarti gaya drawing (drawing force) saja bukanlah merupakan satu-satunya faktor penentu untuk memilih besarnya kapasitas mesin yang akan digunakan. Kerja yang dilakukan untuk suatu proses deep drawing dapat dihitung dengan rumus (sumber : Punching Tool 2, ATMI Surakarta): Wd = XA .FZ .h

(2.13)

Ws = [ (XA . FZ) + FB ] . h

(2.14)

Di mana, Wd =

kerja drawing dengan mesin double action (Nm)

Ws =

kerja drawing dengan mesin single action (Nm)

XA = angka koreksi untuk kerja drawing, besarnya tergantung dari drawing ratio m atau β FZ

= gaya drawing (N)

FB

= gaya pengendali blank (N)

h

= tinggi shell (m) Untuk shell dengan radius di bagian dasar, maka h diganti dengan hZ

yang harganya lebih kecil, terutama jika radiusnya cukup besar.

commit to user



a) Gambar 2.22. Pengaruh radius bagian alas pada kerja ( W ) Sumber : Punching Tool 1, ATMI Surakarta

hZ = h1 + 0,5 rSt rSt = radius punch hZ = h – 1/3 hW hW = tinggi tonjolan shell 2.6.3 Gaya blanking Untuk

menentukan

gaya

blanking

ini

dapat

diketahui

dengan

menggunakan rumus (sumber : Punching Tool 1, ATMI Surakarta): FB = U .t .τ.

(2.15)

Di mana, FB

= Gaya blanking (N)

U

= Keliling pemotongan (mm)

t

= Tebal plat atau material (mm)

τ

= Tegangan geser material (N/mm2)

2.6.4 Gaya pierching Untuk menentukan gaya pierching ini dapat diketahui dengan menggunakan rumus (sumber : Punching Tool 1, ATMI Surakarta) : commit to user



FP = U .t .τ

(2.16)

Di mana, FP

= Gaya Pierching (N)

U

= Keliling Pemotongan (mm)

t

= Tebal Pelat atau material (mm)

τ

= Tegangan Geser Material (N/mm2)

2.6.5 Gaya pegas stripper Untuk menghitung kekuatan pegas stripper dapat menggunakan rumus sebagai berikut (sumber : Punching Tool 1, ATMI Surakarta) : (2.17) Di mana, Fspr

= Gaya yang diperoleh pegas (N)

G

= Modulus puntir (N/mm2)

d

= Diameter kawat pegas (mm)

Dm

= Diameter pitch pegas (mm)

f

= Panjang penekanan pegas (mm)

if

= Jumlah lilitan efektif ,

L0 = panjang pegas dalam keadaan tanpa beban p = pitch pegas

commit to user



2.6.6 Gaya buckling Batang punch yang ramping atau berdiameter kecil cenderung untuk melengkung dan akibatnya akan timbul momen. Gejala seperti ini disebut buckling. Besar gaya buckling menurut rumus euler sebagai berikut : (2.18) Di mana, Fk

= Gaya Buckling (N)

E

= Modulus Elastisitas (N/mm²)

I

= Momen Inersia (mm4)

s

= Panjang Punch (mm) Gaya buckling dapat juga dicari berdasarkan kerampingannya, yaitu :

λ ≥λ0

Digunakan untuk rumus euler

λ<λo

Digunakan untuk rumus tetmejer

λ=

i=

I

(2.19)

A

Dimana, S

= Panjang Batang (mm)

A

= Luas penampang (mm²)

i

= jari- jari girasi

λ

= kerampingan

I

= Momen Inersia (mm4) commit to user



Apabila menggunakan rumus tetmejer maka rumusnya adalah sebagai berikut: Tabel 2.3. Harga Elastisitas pada rumus Tetmejer Sumber : Punching Tool 1, ATMI Surakarta

Bahan

E( N /mm²)

λ0

Rumus tetmejer

ST 37

215.000

105

δB = 310 – 1,14 λ

ST 50 dan ST 60

215.000

89

δB = 335 – 0,6 λ

Besi tuang

100.000

80

δB = 776 - 12λ + 0,053λ

2.6.7 Perhitungan titik berat gaya Rumus yang digunakan adalah (sumber : Punching Tool 2, ATMI Surakarta) :

X =

Y =

Σ F . xi ΣF

(2.20)

Σ F . yi ΣF

(2.21)

Di mana, X

= Titik berat terhadap sumbu x

Y

= Titik berat terhadap sumbu y

xi

= Titik berat ke-i terhadap sumbu x

yi

= Titik berat ke-i terhadap sumbu y

ΣF

= Gaya proses pada satu bidang (N) commit to user



2.6.8 Ukuran punch dan dies Di dalam menentukan ukuran punch maupun dies dari suatu proses pengerjaan potong, harus diketahui terlebih dahulu apakah termasuk pemotongan

pierching

atau

blanking.

Karena

keduanya

memiliki

kekhususannya sendiri-sendiri. Ukuran punch dan diesnya disimbolkan dengan d1 dan d2 untuk proses pierching, serta D1 dan D2 untuk proses blanking. Sedangkan untuk besaran springbacknya kita tulis dengan f. Spring back merupakan kecenderungan material kembali ke posisi semula seperti sebelum mendapatkan suatu gaya. Besarnya spring back berbeda-beda, tergantung jenis material dan tebalnya. Untuk proses pierching, ukuran punch akan dipakai sebagai patokan dan ukuran diesnya menyesuaikan. Setelah pierching punch lepas dari jepitan material, maka diameter atau ukuran lubang yang terjadi akan menyusut atau bertambah kecil dibanding ukuran punchnya. Maka ukuran punch tersebut perlu ditambah dengan besarnya spring back dari materialnya, supaya ukuran lubangnya akan menjadi seperti ukuran yang diharapkan. Sedangkan untuk proses blanking, sebaliknya ukuran dies dipakai sebagai patokan dan ukuran punchnya menyesuaikan. Produk yang keluar dari dalam dies dan terlepas dari jepitannya akan menjadi lebih besar dibanding dengan ukuran lubang diesnya, juga karena adanya spring back tadi. Untuk menjadikan ukuran produk sama dengan yang diharapkan, maka ukuran diesnya dibuat lebih kecil dari pada ukuran benda kerja. Jadi bisa dirumuskan sebagai berikut (sumber : Punching Tool 1, ATMI Surakarta) : a.

Pierching Punch

: d1 = d + f

(2.22)

Dies

: d2 = d + f + 2s

(2.23)

commit to user



b.

Blanking Punch

: D1 = D – f – 2s

(2.24)

Die

: D2 = D – f

(2.25)

Di sini harga 2s adalah besarnya double clearance atau allowance dari kedua pasangan punch dan dies tersebut, karena selalu berlaku rumus d2 – d1 = 2s atau D2 – D1 = 2s yang juga disebut dengan menyesuaikan. Berikut ini tabel besarnya spring back dan clearance yang sering dipergunakan, Tabel 2.4. Besarnya spring back dan clearance Sumber punching tool 1, ATMI Surakarta

a. Panjang punch maksimum Dalam mencari panjang punch maksimum dipakai punch yang memiliki diameter terkecil atau yang paling kritis.(sumber : Rancang Bangun Perkakas Tekan Pembuat Gasket Cylinder Head Untuk Sepeda Motor Yamaha F1ZR,Taufik Rahman dan Papi Pahroji, Politeknik Negeri Bandung : 2007) (2.26) Di mana, Lmax

= Panjang Punch maksimum (mm)

E

= Modulus Elastisitas (N/mm2) commit to user



I

= Momen Inersia bahan (mm4)

τg

= Tegangan Geser (N/mm2)

S

= Tebal material (mm)

K


b. Tebal dies Rumus Empiris mencari tebal plat untuk mencari tebal dies berdasarkan gaya total yang di butuhkan untuk perencanaan press tool adalah : (2.27) Di mana, H

=

Tebal dies (mm)

g

=

Gravitasi bumi (9,81 m/det2)

Ftot

=

Gaya total (N)

c. Clearance punch dan dies Setiap operasi pemotongan yang dilakukan punch dan dies selalu ada nilai kelonggaran (clearance) yang diambil. Untuk tebal pelat (s) ≤ 3 mm, (2.28) Di mana, Us

= Kelonggaran tiap sisi (mm)

C

= Faktor kerja (0,005 ÷ 0,025)

S

= Tebal pelat (mm)

τt

= Tegangan geser bahan (N/mm2) commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB III PERENCANAAN DAN PERANCANGAN

3.1 Perencanaan Pembuatan Perkakas Punching Tool Untuk merencanakan sebuah perkakas punching tool, kita harus mengetahui dan memperhatikan beberapa ketentuan, diantaranya : a.

Produk yang dikehendaki. Untuk mengetahui produk yang akan dibuat bisa berupa contoh produk

yang sudah jadi maupun rancangan produk dalam gambar atau sketsa. Hal ini dilakukan untuk melihat garis besar atas dies yang akan dibuat dengan mempertimbangkan ukuran yang ada secara umum. b.

Jumlah produk yang dikerjakan. Dalam punch perlu untuk mengetahui berapa banyak produk yang akan

dikerjakan. Hal ini berpengaruh terhadap pemilihan perkakas punch yang akan dipakai dan kualitas perkakas punching tool yang akan dipilih, yang nantinya mempengaruhi umur pakai perkakas punch (terutama pada bagian dies). c.

Jenis material produksi. Jenis material yang digunakan sebagai material produk nantinya juga

akan mempengaruhi jenis material perkakas punch yang akan digunakan terutama punch dan dies. Jenis material ini termasuk juga tebal plat material produk. Jenis material juga digunakan untuk menghitung clearance antara punch dan dies untuk menghasilkan pemotongan yang baik. d.

Tipe atau kapasitas mesin press yang akan digunakan. Mesin punching tool yang digunakan memiliki kapasitas 5 ton. Maka

material yang digunakan harus menyesuaikan dengan kapasitas mesin yang ada. Hal ini dimaksudkan agar benda yang akan dibuat mampu dikerjakan oleh mesin puncing tool.

commit to user 35



Keempat ketentuan tersebut di atas merupakan dasar untuk merencanakan sebuah perkakas punching tool, sehingga kita dapat menentukan lebih lanjut bagaimana perkakas itu nantinya akan dibuat. Di samping keempat faktor tersebut di atas, sangat perlu diperhatikan tiga hal berikut ini : 1. Murah : tidak terlalu banyak komponen yang diperlukan. 2. Kuat

: secara menyeluruh, dies harus kuat atau kokoh, demikian juga masing - masing komponennya.

3. Praktis : jika suatu saat diperlukan perawatan maupun perbaikan, misalnya pengasahan terhadap punch, dies atau komponen yang lain, tidak perlu banyak membongkar komponen yang lain. Selain faktor-faktor yang telah disebutkan di atas, hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan sebuah press tool adalah menentukan langkahlangkah perencanaan pembuatan, hal ini dimaksud agar dalam mengerjakan komponen-komponennya bisa secara terpadu, sehingga dalam merakitnya kemudian tidak banyak mengalami kesulitan. Langkah-langkah yang dimaksud adalah : 1. Membuat lay-out scrap strip (jika dibutuhkan) 2. Memilih jenis die 3. Konstruksi punch, punch plate 4. Pemilihan jenis stripper plate 5. Penggunaan pilot, dowel pin, fastener 6. Konstruksi die, bottom shoe 7. Menggambar rancangan 3.2 Langkah-Langkah Pembuatan Perkakas Press Tool Secara garis besar, langkah-langkah perencanaan pembuatan perkakas press tool ini dinyatakan dalam suatu bentuk diagram alir sebagai berikut :

commit to user


digilib.uns.ac.id 37 Mulai Mengetahui kapasitas mesin yang akan dipakai

Menentukan produk yang akan dibuat dengan mesin tersebut (material, dimensi, dan tebal plat yang digunakan) Menentukan jenis kerja yang akan dilakukan untuk memproduksi produk (Deep drawing, Pierching, dan Trimming) Menghitung gaya-gaya yang bekerja pada perkakas press tool Menentukan jenis press tool yang akan dibuat

Berdasarkan kapasitas mesin dan perhitungan gaya

Menghitung dimensi punch dan dies Membuat gambar rancangan punch dan dies Pembuatan dan Perakitan Tidak Pembuatan dan perakitan sesuai ? Ya

Pengujian dan hasil yang diperoleh

Tidak

Penarikan Kesimpulan

Ya

Selesai

to user Perkakas Press Tool Gambar 3.1. Diagramcommit Alir Pembuatan



3.3 Perancangan Dan Pembuatan Perkakas Press Tool 3.3.1 Pemilihan produk material benda kerja (avor washtafel) Alasan pemilihan produk (avor washtafel) dikarenakan pertimbangan beberapa hal berikut ini : a.

Dari kapasitas mesin press atau punch yang ada di laboratorium proses produksi, kapasitas mesin 5 ton dan kapasitas tersebut tidak memungkinkan untuk pembuatan produk yang rumit, maka dari itu dipilih produk avor washtafel karena bentuknya yang sederhana.

b.

Untuk produk yang akan diproduksi yaitu avor washtafel, produk ini merupakan penyaring pada saluran washtafel yang biasa terdapat pada bak mandi ataupun tempat cuci piring. Pemilihan produk ini didasarkan pada pembebanan mesin yang ada, pengaruh ketebalan terhadap produk, dan bahan produk.

c.

Pada produk aslinya avor washtafel terbuat dari plat stainless steel. Tetapi karena gaya pembebanan pada pembuatan produk ini sangat besar, maka bahan dan ketebalan pelat yang digunakan dapat disesuaikan dengan kapasitas mesin punch yang ada. Gambar produk :

Gambar. 3.1. Avor Wasrafel tampak atas

commit to user



Gambar 3.22. Avor Wasttafel tampakk samping 3.3.2 Data geometrii avor washttafel Berrdasarkan datta-data yang diperoleh dari d kondisi ppasar dan meembawanya kedalam m permodelann numeric, m maka data geometri g darri avor washhtafel dapat dilihat pada p gambar berikut ini.

Gaambar 3.3. A Avor Wastafeel yang akann diproduksi

commit to user



3.3.3 Pemilihan material produk benda kerja (avor washtafel) Berdasarkan pertimbangan kondisi dan kapasitas mesin yang ada, serta memperhatikan kesamaan kualitas dari produk aslinya maka dipilihlah plat galvalum sebagai material produk benda kerja yang akan digunakan. Karena ketebalan profil baja ringan sangat tipis (yang beredar di Indonesia berkisar 0,5 sampai 1 mm), bahan baja yang harus dipakai adalah baja mutu tinggi atau biasa disebut High Tension Steel, umumnya (standar) G550, artinya Yield Strength maupun Tension Strength dari baja tersebut minimal 550 MPa. (“minimal” tidak sama dengan “rata-rata” dengan kata lain sewaktu diuji tarik di laboratorium, tension strength-nya tidak boleh kurang dari 550 MPa). Di Indonesia, lapisan anti karat yang umumnya dipakai adalah lapisan Z (Zinc) yang sering disebut Galvanis (Galvalum) atau lapisan AZ (Aluminum dan Zinc). Masing-masing lapisan punya kelebihan maupun kekurangan sendiri. Banyak orang salah mengerti bahwa bahan Aluminum Zinc lebih baik daripada Zinc (Galvanis), padahal yang menentukan adalah ketebalan lapisan yang dipakai, bukan jenisnya. Untuk mencapai taraf ketahanan yang relatif setara, ketebalan lapisan Zinc yang dipakai harus lebih tebal daripada Aluminum Zinc. Beberapa keunggulan dari pelat galvalum (galvanis), di antaranya (sumber :www.google.com//suksesmandiriteknik.blog.plasa.com): 1. Tahan terhadap korosi Komposisi terbaik Zinc dan aluminiumnya mampu memiliki kekuatan empat kali lebih baik dari baja pada kondisi yang sama. 2. Lebih ekonomis Pelat galvalum sangat ringan, memberikan kekuatan yang kokoh dengan komposisi 55% Aluminium, 43,5% Zinc, dan 1.5% Silikon sebagai pencegah karat dan korosi. 3. Mudah dibentuk Mudah dibentuk sehingga memberikan banyak kemudahan dalam mendesain aplikasi produk.

commit to user



4. Penampilan atraktif profil Permukaan pelat galvalum memberikan penampilan dan kekuatan yang berbeda dan mempunyai standart hi-ten G550 termasuk pada baja keras. 5. Lapisan resin Pelat galvalum memiliki lapisan silikon yang terletak dibagian luar dari galvalum dan berfungsi sebagai proteksi base material (material dasar) apabila adanya pemotongan material. Ini membuat bekas pemotongan pada pelat galvalum tidak mudah berkarat. 6. Tahan terhadap suhu lingkungan Hasil proses pada suhu permukaan yang mencapai 600°F membuat plat galvalum mampu bertahan terhadap cuaca suhu tinggi tanpa takut akan terjadinya pemudaran warna. 7. Kemampuan memantulkan panas Plat galvalum memiliki kemampuan tinggi untuk memantulkan panas dan cahaya sehingga ada penurunan panas yang signifikan di dalam ruang bangunan maupun gudang jika dibandingkan dengan produk lain. Spesifikasi plat galvalum yang dipakai (G550) adalah (sumber :www.google.com//suksesmandiriteknik.blog.plasa.com): a. Tegangan maksimum

: 550 MPa

b. Modulus geser

: 50.000 MPa

c. Modulus elastisitas

: 20.000 MPa

3.3.4 Peralatan yang digunakan dalam proses pengujian Peralatan yang digunakan dalam proses pengujian berupa mesin punch yang memiliki spesifikasi sebagai berikut (sumber : spesifikasi mesin punch):

commit to user

Name Plate Spesifikasi Mesin Punch.



3.3.5 Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan (pengerjaan) Dalam proses pembuatan press tool ini, harus diketahui kapasitas dan kondisi mesin yang akan digunakan. Adapun mesin yang digunakan dalam pembuatan (pengerjaan) komponen-komponen press tool adalah sebagai berikut : 1. Mesin bubut Mesin bubut digunakan untuk membentuk profil dari komponenkomponen punch dan dies. 2. Mesin bor Mesin bor digunakan untuk memperbesar lubang baut (conterbor) sebagai dudukan kepada baut. 3. Mesin gergaji Mesin gergaji digunakan untuk memotong batang poros atau komponen lainnya yang tidak bisa dipotong menggunakan gerinda pemotong. 4. Gerinda tangan Gerinda tangan digunakan untuk meratakan permukaan benda kerja hasil proses penyambungan las. 5. Las busur listrik Las busur listrik digunakan untuk menyambung (menghubungkan) sue (bottom plate) dengan tangkai pemegang atau pengunci, bushing stipper dengan stipper plate, dan mengunci posisi punch pierching. 6. Las asetelin Las asetelin digunakan untuk memanaskan (heat treatment) komponen-komponen punch dan dies yang akan diproses quenching oil. 3.3.6 Bahan pembuat press tool Bahan-bahan yang digunakan dan diperlukan dalam pembuatan dan pengerjaan komponen-komponen press tool adalah sebagai berikut : 1.

Baja St 60 sebagai penekan (top plate) dan sebagai dudukan bagi punch (bottom plate).

2.

Baja amutit sebagai bahan pembuat punch dan dies.

commit to user



Sedangkan untuk punch pierching digunakan ; a. B-SPB 8,5-60-T5-H11, sebanyak 3 buah b. B-SPB 6-60-T5-H9, sebanyak 1 buah 3.

Baja St 37 sebagai bahan pembuat shank.

4.

Pegas tekan (stipper).

5.

Baut dan fastener..

3.4 Proses Perhitungan Gaya-Gaya Yang Berpengaruh Pada Proses Pengerjaan Gaya-gaya yang berpengaruh pada pembuatan produk maupun proses pengerjaan, antara lain : 1. Gaya pembentukan : gaya deep drawing dan gaya pengendali blank. 2. Gaya potong

: gaya trimming dan gaya pierching.

3.4.1 Perhitungan gaya pembentukan a. Gaya deep drawing (FZ) Fz = U . t . σB . α Diketahui : σgalvalum = 550 N/mm2 = 56,065 kg/mm2 = 56 kg/mm2 Mencari diameter blank (D) shell silindris untuk menentukan angka koreksi (α ), maka (sumber : punching tool 1, ATMI Surakarta) : D = d12 + 4.dx.a + (d32-d22) Di mana, D = diameter awal sebelum drawing (mm) d1 = diameter sisi bawah drawing (mm) dx = diameter tengah drawing (mm) d2 = diameter sisi atas drawing (mm) d3 = diameter setelah drawing (mm) a = sisi miring produk (mm)

commit to user



Mencari diameter tengah drawing (dx) ; d2 + d1 2

dx=

dx= 41 mm + 35,7 mm 2 = 38, 35 mm Mencari sisi miring produk (a) ; 122 +

a=

41 mm – 35,7 mm 2

2

= 12,3 mm Sehingga besarnya diameter blank (D) untuk shell silindris, yaitu : 35,72 mm2 + 4.38,35 mm . 12,3 mm + (61,72-412)

D = =

1274,49 mm2 + 1886,82 mm2 + 2125,89 mm2

=

5287,2 mm2

=72,71 mm = 73 mm Mencari drawing ratio (m) ; m = dx D Di mana, D = diameter awal sebelum drawing (mm) dx = diameter tengah drawing (mm) m = deep drawing ratio m

=

,

= 0,525

commit to user



Dari nilai m yang diperoleh, maka dapat ditentukan nilai α berdasarkan grafik hubungan antara m (drawing ratio), β, dan α. Dalam grafik dibawah ini nilai m = 0,525 tidak ada, maka dipakai nilai m = 0,5 sehingga diperoleh α = 1

Grafik hubungan antara m (drawing ratio), β, dan α Sumber : Punching Tool 2, ATMI Surakarta Maka,FZ = U . t . σB . α = π . dx .t .σB . α = 3,14 . 38,35 mm . 0,5 mm . 56 kg/mm2 = 3371,732 kg b. Gaya pengendali blank atau blank holding force (FB) (sumber : punching tool 2, ATMI Surakarta) FB = A . p = π/4 .(D2 – dx2) . p

Di mana, FB

= Gaya Pengendali Blank (kg)

A

= luasan drawing (mm2)

p

= tekanan bidang (kg/mm2)

D

= diameter awal sebelum drawing (mm)

dx

= Diameter Tengah Drawing (mm)

commit to user



Mencari harga p; 2 p = 0,0025 . (β – 1) +

0,5 . d 100 . t

. σgalvalum steel

Di mana, d = diameter setelah deep drawing (mm) β = 1/m = kebalikan deep drawing ratio t = tebal plat/ material (mm) σ = tegangan tarik material (kg/mm2) β = 1/m

d = D/β

= 1/0,525

= 73 mm/1,9

= 1,9

= 38,42 mm

0,5 . 38,42 mm sehingga, p =0,0025 . (1,9 – 1)2 + 100 . 0,5 mm p = 0,0025 . 1,1942 . 56 kg/mm2

p = 0,167 kg/mm2 Maka, FB = A . p = π/4 . (D2 – dx2) .p = π/4 . (732 – 38,352) mm2 . 0,167 kg/mm2 = 505,8 kg c. Mencari total gaya pembentukan FDD = FZ + FB Jadi, FDD = Ftotal = FZ + FB = 3371,732 kg + 505,8 kg = 3877,532 kg = 3,877532 ton = 3,9 ton Kesimpulan : mampu dikerjakan mesin

commit to user

. 56kg/mm2



d. Kerja drawing (mesin single action) (sumber : punching tool 2, ATMI Surakarta) WS = [ (XA . FZ) + FB ] . h Di mana, XA = 0,8 (berdasarkan nilai m = 0.525) Maka, WS = [ (0,8 . 3371,732 kg) + 505,8 kg ] . 12 mm = 38438,23 kg.mm = 38,438 ton.mm 3.4.2 Perhitungan gaya potong 1. Gaya blanking FT = U . t . τ Di mana, FT = Gaya blanking (kg) U


t

= Tebal plat (mm)

τ

= Tegangan geser material (kg/mm2)

Diketahui : τ galvalum = 550 N/mm2 = 56,065 kg/mm2 = 56 kg/mm2 U = π . Dluar = 3,14 . 61,7 mm = 193,738 mm t = 0,5 mm Maka, FT

=U.t.τ = 193,738 mm . 0,5 mm . 56 kg/mm2 = 5424,664 kg = 5,424 ton

Kesimpulan : tidak mampu dikerjakan mesin (kapasitas mesin 5 ton)

commit to user



2. Gaya pierching FP = U . t . τ Di mana, FP

= Gaya pierching (kg)

U


T

= tebal plat (mm)

τ

= tegangan geser material (kg/mm2)

Diketahui : τ galvalum = 550 N/mm2 = 56,065 kg/mm2 = 56 kg/mm2 U = π .[(3.DP1) + DP2] = 3,14 . [(3 .8,5 mm) + 6 mm] = 98,91 mm Untuk t = 0,5 mm Maka, FP = U . t . τ = 98,91 mm . 0,5 mm . 56 kg/mm2 = 2769,48 kg = 2,769ton Kesimpulan : mampu dikerjakan mesin Dari perhitungan gaya-gaya diatas dapat diketahui bahwa besarnya gaya mesin yang dihasilkan pada pengerjaan deep drawing dan pierching dengan ketebalan pelat 0,5 mm tidak melebihi kapasitas maksimum mesin yang disediakan, yaitu 5 ton. Sedangkan pada proses trimming (blanking), besarnya gaya (tonase) mesin yang dihasilkan pada pengerjaan dengan ketebalan pelat 0,5 mm sedikit melebihi kapasitas (tonase) maksimum mesin yang disediakan. Tetapi secara aktual, proses trimming masih dapat dilakukan pada mesin punch yang disediakan karena gaya (tonase) mesin masih berkisar 5 ton. Selain itu, jenis perkakas press tool (punch dan die) yang dapat dipakai pada mesin dengan kapasitas 5 ton adalah jenis simple press

commit to user



tool yang kerjanya dilakukan secara terpisah antara proses drawing, trimming, maupun pierching. 3.4.3 Perhitungan gaya pegas stipper (sumber : punching tool 1, ATMI Surakarta) . .

. .

Diketahui data pegas stipper yang digunakan sebagai berikut : L0 : Panjang pegas dalam keadaan tanpa beban = 75mm L1 : Panjang pegas dalam keadaan beban tekan = 34,5 mm p

: Jarak pitch pegas

= 5,5 mm

d

: Diameter kawat pegas

= 2 mm

Dm : Diameter pitch pegas

= 15 mm

G

= 80.000N/mm2

: Modulus Puntir untuk steel DIN 17221

(sumber : punching tool 1, ATMI Surakarta) Mencari panjang penekanan pegas (f) ; f = L0 - L1 = 75 mm – 34,5 mm = 40,5 mm Mencari jumlah lilitan efektif (if) ;

75 mm 5,5 mm 13,64 14 lilitan Maka, F

G .d .f 8 .D .i

commit to user



F

80.000 N mm . 2 mm . 40,5 mm 8 . 15 mm . 14

F

51.840.000 N mm 378.000 mm

F

137,143 N

Fa = 2,5% dari F pembentukan (Fz) = 2,5% x 3877,532 kg x 9,81 m/s2 = 950,96 N Karena Fa = 950,96 N, maka pegas di dalam proses deep drawing seperti perhitungan di atas dapat digunakan dalam jumlah 6 buah. 3.4.4 Perhitungan punch terhadap gaya buckling Pemeriksaan buckling dilakukan terhadap punch yang kritis yaitu punch yang berdiameter kecil dan panjang (punch pierching 6mm), untuk menentukan suatu batang yang menerima beban tekan apabila terjadi tekuk (buckling) dapat ditentukan dengan rumus euler. FK =

π2 .E . I S2

Di mana, E = modulus elastisitas bahan punch (N/mm2)(tabel 2.3) I = momen inersia (mm4) S = panjang mata punch (mm) I = π/4 . r4 = π/4 . (3mm)4 = 63,585 mm4

FK=

3,142 .210000 N/mm2 .63,585 mm4 (55mm)2

commit to user



=

134788373,2 N.mm2

3025 mm2 = 44558,14 N = 4542,11 kg FP = U . t . τ = 3,14 . 6mm .0,5 mm . 56 kg/mm2 = 527,25 kg Karena gaya potong yang terjadi pada proses pierching dengan diameter paling kecil adalah sebesar 527,52 kg
Gambar 3.4. Clearance Sumber : Punching Tool 1, ATMI Surakarta Rumus clearance deep drawing: ,

.√

Di mana, δ = Clearance (mm) t = tebal plat (mm) Maka besarnya clearance pada proses deep drawing, yaitu :

commit to user



δ = t + 0,02 . √10 t = 0,5 mm + 0,02 . 10 .0,5 mm = 0,545 mm = 0,55 mm Rumus Clearance trimming dan pierching: . . Di mana, δ = Clearance (mm) C = faktor kerja (0,035 – 0,005) Yang biasa digunakan 0,01 S = tebal plat (mm) τ = tegangan geser (kg/mm2) Maka besarnya clearance pada proses trimming dan pierching, yaitu : δ=C.S.√ = 0,01 . 0,5 mm . 56

/

2

= 0,037 mm 2. Spring back Merupakan kecenderungan suatu material untuk kembali ke posisi semula seperti sebelum mendapat atau dikenai suatu gaya. Besarnya spring back berbeda-beda, tergantung jenis material dan tebal material tersebut. Besarnya spring back (f) untuk plat dengan ketebalan 0,5 mm adalah f = 0,02 mm (tabel 2.4). 3. Dimensi punch dandie a. Deep drawing Punch : Dn = dn – 2 Die

: Dn’ = dn

commit to user



Deep drawing punch :

D1 = d1 – 2 = 35,7 mm – 2 . 0,55 mm = 34,6 mm Dx = dx – 2 = 38,35 mm – 2 . 0,55 mm = 37,25 mm D2 = d2 – 2 = 41 mm – 2 . 0,55 mm = 39,9 mm a

= 12,3 mm

Deep drawing dies

:

commit to user



D 1’

= d1

Dx’ = dx

= 35,7 mm D 2’

= 38,35 mm

= d2

a= 12,3 mm

= 41 mm : rR = 0,05.[ 50 + (D – d1) ] . √

Radius ring(die)

= 0,05.[50 + (73 – 35,7)].√0,3 = 2,17 mm = 2,2 mm Radius punch

: harus lebih besar dari radius die rP = 6 . t = 6 . 0,5 mm = 3 mm

b.

Trimming Punch : D1 = D - f – 2s Die

: D2 = D – f

Trimming (D = 61,7 mm) Trimming punch : D1= D – f – 2s = 61,7 mm – 0,0253 mm – 2 . 0,037mm = 61,6007 mm (tabel 2.4)

Trimming Die

: D2 = D – f = 61,7 mm – 0,0253 mm = 61,6747 mm

c. Pierching Punch : d1 = d + f Die

: d2 = d + f + 2s

commit to user



Pierching (d = 8,5 mm) Pierching Punch : d1 = d + f = 8,5 mm + 0,0253 mm = 8,5253 mm Pierching Die

: d2 = d + f + 2s = 8,5 mm+0,0253 mm+2 . 0,037mm = 8,5993 mm

Pierching (d = 6 mm) Pierching Punch : d1 = d + f = 6 mm + 0,0253 mm = 6,0253 mm Pierching Die

: d2 = d + f + 2s = 6 mm + 0,0253 mm+2 . 0,037 mm = 6,0993 mm

4. Perhitungan tebal dies minimum

Di mana, H

= tebal dies minimum (mm)

Ftot = gaya total (N) = percepatan gravitasi (m/s2)

g

Diketahui : Ftot = 5000 kg = 49050 N

Maka, H

. ,

= 17, 0998 mm = 17 mm Jadi, tebal die minimum untuk drawing, trimming, dan pierching adalah ≥ 17 mm.

commit to user



5. Panjang punch maks (L) . .

. .

Di mana, Lmax = Panjang Punch maksimum (mm) E

= Modulus Elastisitas (N/mm2)

I

= Momen Inersia bahan (mm4)

τg

= Tegangan Geser (N/mm2)

S

= Tebal material (mm)

K


I = π/4 . r4 = π/4 . (3mm)4 = 63,585 mm4(r adalah jari-jari punch yang terkecil karena yang paling riskan atau gampang rusak) a. Deep drawing = π .dX

Kdrawing

= 3,14 . 38,35 mm = 120,419 mm Maka, Lmaks drawing=

π2 . 210000 N/mm2 . 63,585 mm4 192,3 N/mm2 . 0,5 mm . 120,491 mm

= √ 11641,48 mm2 = 107,89 mm = 108mm( panjang punch maks. yang diperbolehkan) b. Trimming Ktrimming = π . D = 3,14 . 61,7 mm

commit to user



= 193,738 mm Maka, Lmaks trimming=

π2 . 215000 N/mm2 . 63,585 mm4 192,3 N/mm2 . 0,5 mm . 193,738 mm

= √ 7235,829602 mm2 = 85,064 mm = 85,1mm( panjang punch maks. yang diperbolehkan) c. Pierching Kpierching = π .d1 + 3.π . d2 = 3,14 . 8,5 mm + 3 . 3,14 . 6 mm = 18,84 mm + 80,07 mm = 98,91 mm Maka, Lmaks pierching=

π2 . 215000 N/mm2 . 63,585 mm4 192,3 N/mm2 . 0,5 mm . 98,91 mm

= √ 14173,04 mm2 = 119,05 mm =119mm( panjang punch maks. yang diperbolehkan) 3.5 Proses Pembuatan Bagian-Bagian Press Tool Bila proses perancangan dan perhitungan telah selesai danpenetapan fungsi dari setiap komponen telah ditetapkan maka prosespembuatan dapat dimulai, dalam proses pembuatan akandijelaskan tentang proses pembuatan dari komponen press tool yang dikerjakan dengan proses permesinan dan kerja bangku. 3.5.1 Persiapan proses pembuatan (produksi) Persiapan merupakan bagian penting untuk mewujudkan sebuah rancangan menjadi sebuah alat (produk) yang bisa digunakan. Dengan melakukan

sebuah

persiapan

diharapkan

operator

benar-benar

memahami apa yang akan dikerjakannya sehingga dapat dihasilkan

commit to user



komponen-komponen yang baik sesuai dengan ukuran dan fungsi masing-masing. Kesesuaian ukuran sangat berpengaruh pada alat yang akan dibuat sehingga alat tersebut nantinya dapat digunakan secara tepat. Hal-hal yang perlu dipehatikan sebelum melakukan proses pembuatan (produksi) antara lain adalah pembacaan gambar kerja, urutan pengerjaan, ukuran, dan toleransi. Perencanaan pembuatan ini dibuat dengan memperhatikan efisiensi waktu, kemudahan proses pengerjaan dan faktor perakitan. Adapun langkah-langkah yang harus dipersiapkan sebelum melaksanakan proses pembuatan (produksi), antara lain : a.

Memahami rancangan gambar bagian yang akan dibuat.

b.

Menentukan alternatif pengerjaan dengan memperhitungkan cara yang paling efektif dan efisien.

c.

Membersihkan mesin atau alat yang akan digunakan dari debu dan kotoran untuk memastikan mesin dan operator aman dari lingkungan sekitar.

d.

Mengecek kesiapan mesin antara lain mengecek baut-bautnya dan pelumasan pada bagian yang perlu dilumasi agar kerja mesin dapat maksimal.

e.

Menyiapkan alat bantu, bahan dan alat pelindung diri yang akan digunakan.

f.

Menjalankan mesin dengan hati-hati dan sesuai prosedur.

g.

Mematikan mesin setelah selesai digunakan dan dibersihkan.

h.

Memastikan mesin benar-benar aman sebelum ditinggalkan.

3.5.2 Proses pembuatan komponen deep drawing a. Shank (holder) dan punch drawing Bahan

: Amutit.

Mesin yang digunakan : Mesin turning, mesin gergaji potong. Alat yang digunakan

: Jangka sorong,penggores.

commit to user



Gambar 3.5.Punch Drawing Langkah dalam pembuatan holder punch : 1. Menyiapkanalatdanbahan yang akandigunakan. 2. Mengukur baja sesuai ukuran yang telah ditentukan dan dinandai dengan penggores. 3. Memotong bahan dengan menggunakan mesin gergaji. 4. Membuatpunchdenganmesin turning sesuaigambar. b. Top plate (pelat atas) Bahan

: Amutit

Mesin yang digunakan

: Mesin turning, mesin gergaji potong, mesin bor

commit to user



Alat yang digunakan

:Pahat iso 6 dan iso 9, nc drill, drill Ø6 mm, Ø10 mm, Ø16 mm, Ø20 mm,jangka sorong, penggores

Gambar 3.6. Top Plate Langkah dalam pembuatan top plate : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur benda kerja dengan menggunakan jangka sorong dan dinandai dengan penggores sesuai dengan gambarkerja yang telah ditentukan. 3. Memotong bahan dengan ukuran panjang+ 30 mm pada Ø 145 mm menggunakan mesin gergaji potong. 4. Memasang benda kerja pada chuck mesin bubut dan memfacing bagian muka hingga rata. 5. Membubut benda kerja sesuai dengan gambar kerja dan ukuran yang telah ditentukan dan membubut finishing hingga halus, rata dan sesuai dengan ukuran.Setelah selesai dengan mesin bubut, kemudian membuat lubang untuk tempat punch dengan menggunakan mesin bor. 6. Menghaluskan dan merapikan hasil pengeboran dengan menggunakan kikir.

commit to user



c. Baut pengarah Bahan

: ST 37

Ukuran

: M 9.75x1 LH

Gambar 3.7. Baut Pengarah d. Pegas stripper Bahan

: ST 37

Diameter kawat

: 2 mm

Diameter lilitan

: 13 mm

Jumlahlilitanaktif

: 10 mm

Pitch

: 7.5 mm

commit to user



Gambar 3.8. Pegas Stripper e. Stripper plate / pelat stripper Bahan

: Amutit


: Mesin turning, mesin geraji potong, mesin bor

Alat yang digunakan

:Pahat iso 6 dan iso 9, nc drill, drill Ø6 mm, Ø10 mm, Ø 16mm, Ø20 mm, jangka sorong, penggores

commit to user



Gambar 3.9. Stripper Plate Langkah dalam pembuatan stripper plate : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur benda kerja dengan menggunakan jangka sorong dan menandainya dengan penggores sesuai dengan gambar kerja yang telah ditentukan. 3. Memotong bahan dengan ukuran panjang 10mm pada Ø 150 mm menggunakan mesin gergaji potong. 4. Memasang benda kerja pada chuck mesin bubut dan memfacing bagian muka bagian rata. 5. Membubut benda kerja sesuai dengan gambar kerja dan ukuran yang telah ditentukan dan membubut finishing hingga rata, halus dan sesuai dengan ukuran.

commit to user



f. Dudukan spring Bahan yang digunakan

: ST 37


: Mesin bubut, mesin bor, mesin gergaji, mesin las

Alat yang digunakan

: tap matic, busur las, jangka sorong,

Gambar 3.10.Dudukan Spring Langkah pembuatan dudukan spring : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan dan menandainya dengan penggores. 3. Memotong bahan sesuai ukuran dengan menggunakan mesin gergaji sebanyak 6 buah denganpanjang 27 mm danØ 26 mm 4. Memasang benda kerja di mesin bubut. 5. Mengerjakan

benda

kerja

sesuai

dengan

ukuran

padagambarkerja. 6. Mengeborbendakerjasecarabertahapdenganmenggunakannc drill

Ø

5,

8

mm

dengan

kedalaman

21

mm

danmengebordenganmenggunakan Ø15 mm sedalam 6 mm. 7. Setelah semua bahan selesai dibor, kemudian mulai membuat ulir dengan menggunakan tap matic.

commit to user



g. Dies drawing Bahan

: Amutit

Mesin yang digunakan : Mesin Turning, las asitelin. Alat yang digunakan

: Pahat iso 6 dan iso 9, pahat profil radius, nc drill, drill Ø 6 mm, Ø 10 mm, Ø 16 mm, Ø20 mm, jangkasorong, penggores

Gambar 3.11. Dies Drawing Langkah dalam pembuatan dies drawing : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur bahan sesuai ukuran yang telah ditentukan dan menandainya dengan penggores. 3. Memotong bahan dengan ukuran panjang 28mm pada Ø 90mm menggunakan mesin gergaji potong. 4. Memasang benda kerja pada chuck mesin bubut dan memfacing bagian muka hingga rata. 5. Membubut benda kerja sesuai dengan gambar kerja dan ukuran yang telah ditentukan dan membubut finishing hingga halus, rata dan sesuai dengan ukuran.

commit to user



h. Bottom plate / pelat bawah / bottom shoe Bahan

: ST 60

Mesin yang digunakan : Mesin turning, mesin gergaji,mesin bor. Alat yang digunakan

:Pahat iso 6 dan iso 9, ncdrill, drillØ 6mm, Ø 10 mm, Ø 16 mm, Ø 20 mm, jangka sorong, penggores

Gambar 3.12. Bottom Shoe Langkah dalam pembuatan bottom shoe : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur benda kerja dengan jangka sorong dan menandainya dengan penggores sesuai dengan dimensi yang telah ditentukan.

commit to user



3. Menggergaji bahan dengan menggunakan mesin gergaji potong. 4. Membuat bottom shoe dengan menggunakan mesin turning sesuai sketsa gambar kerja yang telah ditentukan. 5. Memfacing bagian muka dengan pahat ISO 2 sampai halus. 6. Melubangi benda kerja secara bertahap dengan drill Ø 6mm, Ø 10mm, Ø 13mm, Ø18mm, Ø20mm kemudian untuk membesarkan lubang (boring) dengan pahat ISO 9 sampai ukuran yang ditentukan. 7. Memfinisingdan menghilangkan chip dengan menchamper sisi ujung dengan pahat ISO 6. 8. Melepas benda kerja dan membalikanya, memfacing dan memasukkan ukuran panjang sesuai dengan gambar. 3.5.3 Proses pembuatan komponen trimming a.

Blanking shank Bahan

:ST 37

Mesin yang digunakan : Mesin turning, mesin gergaji potong Alat yang digunakan

: Jangka sorong, penggores

Gambar 3.13. Blanking Shank

commit to user



Langkahdalampembuatan blanking shank : 1.

Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2.

Mengukur benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan dan menandainya dengan penggores.

3.

Menyeting mesin bubut dan menyenterkan pahat dengan lift center.

4.

Mencekam benda kerja yang sudah ditandai pada chuck.

5.

Memfacing benda kerja pada permukaan benda kerja.

6.

Memasang drill chuck pada tailstock, kemudian pasang twist drill Ø 6 mm pada drill chuck.

7.

Memulai pembuatan lubang kurang lebih sepanjang sisi potong pada twist drill (untuk pengawalan pembuatan lubang besar).

8.

Setelah selesai kemudian mengganti twist drill dengan menggunakan Ø 10 mm.

9.

Memulai pembuatan lubang kurang lebih sepanjang sisi potong pada twist drill.

10. Kemudian mengganti twist drill dengan menggunakan twist drillØ 13 mm. 11. Memulai pembuatan lubang sampai tembus. 12. Kemudian mengganti twist drill dengan menggunakan twist drill Ø 20 mm, kemudian memulai pemakanan sepanjang 92.6 mm. 13. Kemudian melepas drillchuckdan benda kerja, kemudian memasang benda kerja di chuck sepanjang 60 mm. 14. Mensetting mesin, kemudian membuat benda kerja menjadi Ø 25,3 mm sepanjang 49,6 mm. 15. Membalik benda kerja kemudian membuat profill Ø luar. 16. Memfinishing benda kerja dari chips. b.

Punch blank Bahan

: Amutit

Mesin yang digunakan :Mesin Turning Alat yang digunakan

:Jangka sorong,

commit to user



Gambar 3.14. Punch Blank Langkahdalampembuatan punch blank : 1.

Menyiapkan alat dan bahan yang digunakan.

2.

Mengukur benda sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan dengan menggunakan jangka sorong.

3.

Mensetting

mesin bubut yang akan digunakan untuk

mengerjakan benda kerja. 4.

Memasang benda kerja pada chuck mesin bubut.

5.

Mengerjakan benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

c.

Dies blanking Bahan

: Amutit

Mesin yang digunakan : Mesin Turning Alat yang digunakan

: jangka sorong

commit to user



Gambar 3.15. Dies Blanking Langkah pembuatan dies blanking : 1.

Menyiapkan alat dan bahan yang digunakan.

2.

Mengukur benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

3.

Mensetting mesin turning yang akan digunakan.

4.

Memasang benda kerja pada chuck mesin turning.

5.

Mengerjakan benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

6.

Setelah proses permesinan selesai kemudian benda kerja dilakukan proses hardening oil.

d.

Bottom shoe Bahan

:ST 60

Mesin yang digunakan : mesin turning, mesin gergaji, mesinlas, mesin milling. Alat yang digunakan

: jangka sorong,

commit to user



Gambar 3.16. Bottom Shoe Langkah pembuatan bottom shoe : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur benda kerja dengan jangka sorong dan menandainya dengan penggores sesuai dengan dimensi yang telah ditentukan. 3. Menggergaji bahan dengan menggunakan mesin gergaji potong. 4. Membuat bottom shoe dengan menggunakan mesin turning sesuai sketsa gambar kerja yang telah ditentukan. 5. Memfacingbagian muka dengan pahat ISO 2 sampai halus.

commit to user



6. Melubangi benda kerja secara bertahap dengan drill Ø 6mm, Ø 10mm, Ø 13mm, Ø18mm, Ø20mm kemudian untuk membesarkan lubang (boring) dengan pahat ISO 9 sampai ukuran yang ditentukan. 7. Menfinising menghilangkan chip dengan menchamper sisi ujung dengan pahat ISO 6. 8. Melepas benda kerja dan membalikanya, memfacing dan memasukkan ukuran panjang sesuai dengan gambar. 3.5.4 Proses pembuatan komponenpierching a. Shank (holder) Bahan

: ST 60


: Mesinbubut

Alat yang digunakan

: Jangka sorong, Pahat iso 6 dan iso9, nc drill, drill Ø 6 mm, Ø 10 mm, Ø16 mm, Ø20 mm, penggores

Gambar 3.17. Shank Holder Piercing Langkah pembuatan shank piercing : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan dan menandainya dengan penggores.

commit to user



3. Menyeting mesin bubut dan menyenterkan pahat dengan lift center. 4. Mencekam benda kerja yang sudah ditandai pada chuck. 5. Memfacing benda kerja pada permukaan benda kerja. 6. Memasang drill chuck pada tailstock, kemudian pasang twist drill Ø 6 mm pada drill chuck. 7. Memulai pembuatan lubang kurang lebih sepanjang sisi potong pada twist drill (untuk pengawalan pembuatan lubang besar). 8. Setelah selesai kemudian mengganti twist drill dengan menggunakan Ø 10 mm. 9. Memulai pembuatan lubang kurang lebih sepanjang sisi potong pada twist drill. 10. Kemudian mengganti twist drill dengan menggunakan twist drill Ø 11 mm. 11. Memulai pembuatan lubang sampai tembus. 12. Mengganti twist drill dengan menggunakan twist drill Ø 20 mm, kemudian memulai pemakanan sepanjang 32,5mm. 13. Melepas drill chuck dan benda kerja, kemudian memasang benda kerja di chuck sepanjang 60 mm. 14. Mensetting mesin, membuat benda kerja menjadi Ø 40 mm sepanjang 70,8 mm. 15. Membalik benda kerja kemudian membuat profill Ø luar. 16. MembuatbendakerjamenjadiØ 27 mm sepanjang 48 mm. 17. Memfinishing benda kerja dari chips. b. Top plate / pelatatas Bahan yang digunakan

:ST 60


:Mesinbubut, mesinbor

Alat yang digunakan

:Jangkasorong, PahatISO 6 danISO 9,nc drill, drill Ø4 mm, Ø6 mm, Ø 10 mm,Ø12 mm, penggores, tap maticukuran M 5x1 dan M 13x1.

commit to user



Gambar 3.18. Top Plate

Langkah pembuatan top plate : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan dan menandainya dengan penggores. 3. Menseting mesin bubut dan menyenterkan pahat dengan lift center. 4. Mencekam benda kerja yang sudah ditandai pada chuck. 5. Memfacing benda kerja pada permukaan benda kerja. 6. MemulaipemakananbendakerjadariØ 95 mm menjadiØ 94 mm. 7. Memasang drill chuck pada tailstock, kemudian pasang twist drill Ø 6 mm pada drill chuck. 8. Memulai pembuatan lubang sepanjang 10 mm. 9. Mengganti twist drill dengan menggunakan Ø 10 mm. 10. Memulai pembuatan lubang kurang lebih sepanjang 10 mm. 11. Mengganti twist drill dengan menggunakan twist drill Ø12 mm. 12. Memulai pembuatan lubang sepanjang 10 mm. 13. Melepasbendakerjadari chuck mesinbubut.

commit to user



14. Setelahbendakerjaterlepas,

membuat

4

lubangdenganØ4

mmmenggunakanmesin bor. 15. Membuatulirdenganmenggunakan tap matic M 4x1 dan M 12x1. c. Punch holder plate Bahan yang digunakan

:ST 60


:mesinbubut, mesinbor

Alat yang digunakan

:Kepalapembagi, jangkasorong, PahatISO 6 daniso 9,nc drill, drill Ø 6 mm, Ø11 mm,Ø8,5 mm, Ø9 mm, Ø4 mm , dan penggores.

Gambar 3.19. Punch Holder Plate Langkah pembuatan Punch holder plate : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan dan menandainya dengan penggores. 3. Menyeting mesin bubut dan menyenterkan pahat dengan lift center. 4. Mencekam benda kerja yang sudah ditandai pada chuck. 5. Memfacing benda kerja pada permukaan benda kerja.

commit to user



6. MemulaipemakananbendakerjadariØ 95 mm menjadiØ 94 mm. 7. Memasang drill chuck pada tailstock, kemudian pasang twist drill Ø 6 mm pada drill chuck. 8. Memulai pembuatan lubang sampaitembus. 9. Setelah selesai kemudian mengganti twist drill dengan menggunakan Ø9 mm. 10. Memulai pembuatan lubang sepanjang 5 mm. 11. Memasang kepala pembagi pada mesinbor. 12. Memasang benda kerja pada kepala pembagi. 13. Memasang pahat Ø 4 mm dan mengeborbagian lubang baut 4 lubang. 14. Mengebor benda kerja pada posisi lubang punchØ 8,5 mm mulai dari mata borØ 4, Ø 8,5 sampai tembus pada 3 lubang. Setelah itu dibor lagi menggunakan Ø 11 mm pada kedalaman 5 mm. d. Punch pierching Jenis Material : B-SPB 8,5 – 60 – T5 – H11 (3) & B-SPB 6 – 60 – T5 – H9

Gambar 3.20. Punch Piercing

commit to user



e. Dies Bahan yang digunakan

: amutit


: mesin bubut, Mesin bor

Alat yang digunakan

: kepala pembagi, jangka sorong, pahat ISO 6 dan iso 9, nc drill, drill Ø6 mm, Ø 8,5 mm,Ø 9 mm, Ø 11 mm, penggores.

Gambar 3.21. Dies Piercing Langkah pembuatan dies piercing : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan dan menandainya dengan penggores. 3. Menyeting mesin bubut dan menyenterkan pahat dengan lift center. 4. Mencekam benda kerja yang sudah ditandai pada chuck. 5. Memfacing benda kerja pada permukaan benda kerja. 6. Memulai pemakanan benda kerja dengan proses pemakanan bubut Ø 60,4 mm.

commit to user



7. Melepas benda kerjadari chuck mesin bubut, kemudian melakukan proses pengeboran dengan kepala pembagi sesuai dengan gambarkerja. f. Dies holder plate Bahan yang digunakan : ST 37 Mesin yang digunakan :mesinbbubut, mesinbor Alat yang digunakan

:pahat iso 6 dan iso 9, nc drill, drill Ø 4 mm, Ø 8 mm, Ø16 mm tap matic M 9x1.

Gambar 3.22 Dies Holder Plate Langkah pembuatan dies hoder plate : 1.

Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2.

Mengukur benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan dan menandainya dengan penggores.

3.

Menyeting mesin bubut dan menyenterkan pahat dengan lift center.

4.

Mencekam benda kerja yang sudah ditandai pada chuck.

5.

Memfacing benda kerja pada permukaan benda kerja.

6.

Memulai pemakanan benda kerja dengan poses pemakanan bubutØ 109,6 mm.

7.

Memasang nc drill pada drill chuck dan mengebor benda pada kedalaman 5 mm. Setelah itu mengganti drill ukuran Ø 4 mm

commit to user



kemudian benda dibor sampai tembus, pengeboran dilanjutkan dengan mata pahat Ø 8 mm dan Ø 16 mm. 8.

Membubut dalam pada Ø 39,6 mm sampai tembus.

9.

Membalik benda kerja untuk pembubutan dalam Ø 60,2 mm kedalaman 10 mm.

10. Melepas benda kerja dari chuck mesin bubut, kemudian melakukuan proses pengeboran dengan kepala pembagi sesuai dengan gambarkerja. g. Bottom plate / pelatbawah / shoe Bahan yang digunakan

: ST 60


:mesinbubut,

Alat yang digunakan

:jangka sorong, pahat ISO 6 dan ISO 9,nc drill, drill Ø 6 mm, Ø 10 mm, Ø16 mm, Ø20 mm, penggores.

Gambar 3.23 Bottom Shoe

commit to user



Langkah pembuatan bottom shoe : 1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Mengukur benda kerja dengan jangka sorong dan menandainya dengan penggores sesuai dengan dimensi yang telah ditentukan. 3. Menggergaji bahan dengan menggunakan mesin gergaji potong. 4. Membuat bottom shoe dengan menggunakan mesin turning sesuai sketsa gambar kerja yang telah ditentukan. 5. Memfacing bagian muka dengan pahat iso 2 sampai halus. 6. Melubangi benda kerja secara bertahap dengan drill Ø 6mm, Ø 10mm, Ø 13mm, Ø18mm, Ø20mm kemudian untuk membesarkan lubang (boring) dengan pahat iso 9 samapi ukuran yang ditentukan. 7. Menfinising menghilangkan chip dengan menchamper sisi ujung dengan pahat iso 6. 8. Melepas benda kerja dan membalikanya, memfacing dan memasukkan ukuran panjang sesuai dengan gambar. 3.6 Proses pengecatan Bagian-Bagian Press Tool Langkah pengerjaan dalam proses pengecatan yaitu : 1. Membersihkan seluruh permukaan benda dengan amplas dan air untuk menghilangkan korosi. 2. Mendempul bagian komponen punch dan dies yang terdapat lubang atau hasil las yang tidak rata. 3. Pengamplasan dilakukan beberapa kali sampai permukaan benda luar dan dalam benar-benar bersih dari korosi. 4. Memberikan cat dasar atau poxi keseluruhan bagian yang akan dicat. 5. Mengamplas kembali permukaan yang telah diberi cat dasar (poxi) sampai benar-benar halus dan rata sebelum dilakukan pengecatan. 6. Melakukan pengecatan warna.

commit to user



3.7 Proses Perakitan Bagian-Bagian Press Tool Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan pembuatan suatu mesin atau alat, di mana suatu cara atau tindakan untuk menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari satu kesatuan menurut pemasangannya, sehingga akan menjadi perakitan mesin yang siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan. Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai berikut : 1. Komponen-komponen yang akan dirakit, telah selesai dikerjakan dan telah siap ukuran sesuai perencanaan. 2. Komponen-komponen standart siap pakai atau dipasangkan. 3. Mengetahui

jumlah

yang

akan

dirakit

dan

mengetahui

cara

pemasanganya. 4. Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen yang tersedia. 5. Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan. Langkah-langkah perakitan: 1. Komponen deep drawing a.

Menggabungkan dudukan spring dengan stripper plate mengunakan sambungan las .

b.

Merapikan

sambungan

las

menggunakan

dempul

kemudian

diamplas. c.

Memasang die drawing pada bottom plate.

d.

Menyambung

bottom

plate

dengan

pengunci

menggunakan

sambungan las. e.

Memasang bottom plate pada bed mesin punch.

f.

Memasang punch drawing pada top plate dan dirakit pada mesin punch.

g.

Mengatur center point pada punch drawing dengan die drawing.

h.

Memasang stripper plate pada punch menggunakan baut yang dilengkapi spring penahan.

commit to user



i.

Mengatur tinggi punch drawing pada mesin punch.

2. Komponen Trimming a.

Memasang punch pada die mengunakan sambungan baut.

b.

Memasang die trimming pada bottom plate yang sama dengan yang digunakan untuk proses drawing kemudian dipasang pada bad mesin punch.

c.

Memasang punch drawing pada mesin punch dan mengatur center point punch dengan die.

d.

Mengatur tinggi die drawing.

3. Komponen pierching a.

Menggabungkan punch dengan punch holder plate menggunakan sambungan las.

b.

Menggabungkan punch holder plate dengan top plate mengunakan baut.

c.

Memasang shank pada top plate.

d.

Menyambung

bottom

plate

dengan

pengunci

menggunakan

sambungan las. e.

Memasang die, die holder plate, dan bottom plate menggunakan sambungan baut.

f.

Memasang bottom plate pada bed.

g.

Memasang die pada mesin punch.

h.

Mengatur center point punch dengan die piercing.

i.

Mengatur tinggi punch.

3.8 Perawatan Mesin Punch Perawatan

adalah

suatu

bentuk

kegiatan

yang

bertujuan

untuk

memperpanjang umur pemakaian mesin dan mengupayakan agar mesin selalu siap untuk dipergunakan serta untuk menghindari kecelakaan keja pada waktu pengoperasian mesin atau alat tersebut.

commit to user



Perawatan mesin punching dan diesnya sebaiknya dilakukan dengan baik dan teratur, karena mengingat semua bagian komponen dari mesin ini tidak tertutup sehingga debu dan kotoran mudah menempel pada komponen. Pelumasan perlu dilakukan pada bagian-bagian mesin yang mengalami gesekan, misalnya pada dies. Untuk komponen mesin utama yang perlu dilakukan perawatan adalah pada dies dan poros eksentrik mesin punching. Dies ini sering melakukan gesekan bahkan benturan saat digunakan membuat produknya. Sedangkan pada poros eksentriknya, karena sering berputar maka pada bearingbearingnya harus sering dirawat. Adapun cara perawatannya yaitu dengan melakukan pembersihan dan pelumasan pada dies dan poros eksentriknya. Hal ini dilakukan agar umur penggunaan dies dan poros eksentriknya dapat bertahan lama dan tidak mudah rusak.

commit to user



BAB IV ANALISA DATA DAN HASIL PENGUJIAN

4.1 Langkah-langkah Pengujian Mesin. 4.1.1 Pengujian punching tool deep drawing Langkah-langkahnya sebagai berikut : 1.

Memastikan bahwa mesin dalam keadaan off.

2.

Memasang baut stripper (6 pcs) pada pelat atas (top plate).

3.

Memasang shank pada mesin.

4.

Memasang dies drawing pada shoe, kemudian dilanjutkan dengan memasangkan shoe pada alas mesin.

5.

Menurunkan posisi puch dengan menggerakkan pulley, hingga punch berhimpit dengan dies. Hal ini dilakukan untuk mensetting posisi dies agar center dengan punch dan untuk menentukan dalamnya posisi drawing.

6.

Mengencangkan baut pengunci shoe pada posisi yang telah ditentukan/disetting.

7.

Kemudian memasang spring pada baut stripper,

dan dilanjutkan

dengan memasang pelat stripper (stripper plate). 8.

Mengencangkan baut stripper hingga spring tertekan dan jarak antara punch dengan sisi paling bawah dari stripper plate minimal 5mm.

9.

Menentukan posisi TMA (Titik Mati Atas) punch (antara 58-62 ukuran pada mistar), dengan acuan saat punch mencapai TMB (Titik Mati Bawah) punch berhimpit dengan dies, kemudian memutar pulley secara manual sampai punch mencapai TMB lalu ke TMA lagi.

10. Menempatkan plat galvalum di atas dies drawing. 11. Mengoperasikan mesin secara manual terlebih dahulu untuk memastikan penyetingan sudah tepat dan benar. 12. Menghidupkan mesin, dan memulai proses deep drawing untuk membentuk profil cekung pada avor washtafel dengan menginjak commit to user pedal yang terdapat di bagian bawah mesin.



13. Setelah proses selesai, mematikan mesin, dan kemudian mengambil plat galvalum tadi (benda kerja).

Gambar 4.1.Baut Stipper terpasang pada Top Plate

Gambar 4.2. Drawing dies dan shoe

Gambar 4.3.Penyetingan punch drawing. commit to user



(a)

(b)

Gambar 4.4. (a) Mengatur posisi shoe. (b) Mengencangkan baut penahan shoe dan bed.

(a)

(b)

Gambar 4.5. (a) & (b) Pemasangan spring dan stripper plate

(a)

(b)

Gambar 4.6. (a) & (b)Mengencangkan baut stripper

commit to user



(a)

(b)

Gambar 4.7. (a) Mensetting TMA punch drawing. (b) Mistar penunjuk TMA.

4.1.2 Pengujian punching tool pierching Langkah-langkahnya sebagai berikut : 1.


2.

Memasang top plate pada shank.

3.

Memasang punch pada punch holder plate.

4.

Menyatukan antara no. 2 dan no. 3.

Gambar 4.8. Shank berserta Punch pierching. 5.

Memasang shank pada mesin.

6.

Memasang dies pierching pada shoe/pelat bawah, dies ditahan oleh dies holder plate.

7.

Memasang shoe pada alas mesin. commit to user



Gambar 4.9. Pemasangan punch pierching pada mesin.

Gambar 4.10. Pemasangan shoe dan dies pierching pada bed mesin.

8.

Menurunkan posisi punch dengan menggerakkan pulley agar mencapai TMB (titik mati bawah). Hal ini dilakukan untuk mensetting posisi dies agar center dengan punch

dan untuk menentukan

dalamnya langkah pierching, serta untuk menentukan ketepatan antara punch dengan dies agar punch tidak menabrak dies saat pengoperasian mesin. 9.

Menentukan posisi TMA punch pierching (± 54 ukuran tertera pada mistar).

10. Mengencangkan baut penahan shoe pada posisi yang telah ditentukan. 11. Menaikkan posisi poros eksentrik hingga menacapai TMA. 12. Menempatkan plat galvalum (plat yang sudah mengalami proses drawing) di atas die pierching. 13. Mengoperasikan mesin secara manual terlebih dahulu untuk memastikan penyetingan sudah tepat dan benar. commit to user



14. Lalu menghidupkan mesin, dan memulai proses pierching untuk membentuk lubang pada avor wastafel dengan menginjak pedal yang terdapat di bagian bawah mesin. 15. Setelah proses selesai, mematikan mesin, dan kemudian mengambil plat galvalum tadi (bendakerja).

(a)

(b)

Gambar 4.11. (a) & (b) Mensetting TMA punch pierching.

Gambar 4.12.Penyetingan posisi TMA. 4.1.3 Pengujian punching tool blanking Langkah-langkahnya sebagai berikut : 1.


2.

Memasang punch blanking pada shank.

3.

Memasang shank pada mesin. commit to user



Gambar 4.13.Pemasangan punch blanking pada mesin. 4.

Memasang dies blanking pada shoe/pelat bawah.

5.

Memasang shoe pada alas mesin.

(a)

(b)

Gambar 4.14. (a) Memasang dies pada shoe. (b) Mengencangkan baut

Gambar 4.15.Pemasangan shoe pada bed mesin. 6.

Menurunkan posisi puch blanking dengan menggerakkan pulley agar mencapai TMB (titik mati bawah). Hal ini dilakukan untuk mensetting commit to user



posisi dies agar center dengan punch dan untuk menentukan dalamnya langkah blanking. 7.

Menentukan posisi TMA punch blanking (± 72 ukuran tertera pada mistar).

(a)

(b)

Gambar 4.16. (a) Menentukan posisi TMA. (b) Mensetting posisi center dies blanking. 8.

Mengencangkan baut penahan shoe pada posisi yang telah ditentukan.

Gambar 4.17.Pengencangan baut penahan shoe. 9.

Menaikkan posisi poros eksentrik hingga menacapai TMA.

10. Memasang polyurethane pada bagian tengah punch blanking.

commit to user



Gambar 4.18.Setting punch blanking jadi. 11. Menempatkan plat galvalum (plat yang sudah mengalami proses drawing dan pierching) di atas dies blanking. 12. Mengoperasikan mesin secara manual terlebih dahulu untuk memastikan penyetingan sudah tepat dan benar.

Gambar 4.19.Memastikan penyetingans udah selesai. 13. Lalu menghidupkan mesin, dan memulai proses blanking untuk memotong sisi bagian luar pada avor wastafel dengan menginjak pedal yang terdapat di bagian bawah mesin. 14. Setelah proses selesai, mematikan mesin, dan kemudian mengambil plat galvalum tadi (benda kerja).

4.2 Analisa Perbandingan Dimensi Pada Rancangan Dengan Dimensi Benda Jadi (aktual). 4.2.1 Perbandingan dimensi pierching a. Pierching Ø 8,5 mm

commit to user



Nama Bagian

Aktual

Rancangan

Punch

Ø 8,5 mm

Ø 8,5253 mm

Die

Ø 8,6 mm

Ø 8,5993 mm

Nama Bagian

Aktual

Rancangan

Punch

Ø 6 mm

Ø 6,0253 mm

Die

Ø 6,1 mm

Ø 6,0993 mm

b. Pierching Ø6 mm

c. Dari perbandingan di atas dapat disimpulkan bahwa perbedaan ukuran punch dan dies pierching secara aktual dan berdasarkan perhitungan dikarenakan adanya faktor spring back (f) (sesuai tabel hal. 71) dan perbedaan clearance (s) yang digunakan saat pembuatan punch dan dies. Namun dari perbandingan dapat dilihat bahwa perbedaan ukuran yang terjadi tidak begitu besar sehingga untuk dimensi punch dan dies pierching secara aktual sesuai dengan rancangan yang telah diperhitungkan. 4.2.2 Perbandingan dimensi blanking a. Blanking Ø 61,7 mm

Nama Bagian

Aktual

Rancangan

Punch

Ø 61,7 mm

Ø 61,6007 mm

Die

Ø 61,8 mm

Ø 61,6747mm

b. Dari perbandingan di atas dapat disimpulkan bahwa perbedaan ukuran punch dan dies pierching secara aktual dan berdasarkan perhitungan dikarenakan adanya faktor spring back (f) (sesuai tabel hal. 71) dan perbedaan clearance (s) yang diguanakan saat pembuatan punch dan dies. Dari clearance yang digunakan saat pembuatan punch dan die blanking diperbesar karena saat dilakukan percobaan dengan clearance commit to usersulit terlepas (dies menjepit punch yang kecil, punch dan dies blanking



dan benda kerja) meskipun terdapat ejektor. Ejektor hanya berfungsi melepas benda kerja/produk. 4.2.3 Perbandingan dimensi deep drawing a. Deep drawing punch

Gambar 4.20. sketsa punch drawing Sumber :Dokumentasi Pribadi

Nama Bagian

Aktual

Rancangan

D1

Ø 35,1 mm

Ø 34,6 mm

Dx

Ø 37,58 mm

Ø 37,25 mm

D2

Ø 40,06 mm

Ø 39,9 mm

A

9,34 mm

12,3 mm

b. Deep drawing dies

Gambar 4.21. sketsa dies drawing Sumber :Dokumentasi Pribadi

Nama Bagian

Aktual

Rancangan

D1’

Ø 35 mm

Ø 35,7 mm

Dx’

commitØto38,19 user mm

Ø 38,35 mm



D2’

Ø 41,38 mm

Ø 41 mm

a’

9,34 mm

12,3 mm

Radius Ring / Dies : rR = 2,17 mm = 2,2 mm Radius punch

: harus lebih besar dari radius dies rP = 3 mm

§ Dari perbandingan di atas dapat disimpulkan bahwa perbedaan ukuran punch dan dies pierching secara aktual dan berdasarkan perhitungan dikarenakan adanya perbedaan clearance (s) yang diguanakan saat pembuatan punch dan dies. Namun dari perbandingan dapat dilihat bahwa perbedaan ukuran yang terjadi tidak begitu besar sehingga untuk dimensi punch dan dies drawing secara aktual sesuai dengan rancangan yang telah diperhitungkan. Perbedaan yang sangant terlihat adalah pada dimensi kedalaman drawing yang akan dibuat. 4.2.4 Analisa tebal dies dan panjang punch a. Tebal dies minimum H = 17, 0998 mm = 17 mm Tebal dies untuk drawing, blanking, dan pierching ≥ 17 mm.

Nama dies

Ukurant tebal dies aktual

Pierching

50,2 mm

Blanking

24,5 mm

Deep Drawing

25,3 mm

b. Panjang punch maksimum Nama punch Pierching

Panjang Punch

Panjang Punch

Maksimum

Aktual

119mm commit to user

60 mm

Keterangan Ukuran punch



Blanking

85,1mm

34 mm

Deep Drawing

108mm

74,5 mm

dan dies sesuai dengan batas keamanan

4.3 Analisa Beberapa Hasil Pengujian. 4.3.1 Terhadap material produk yang digunakan 1.

Aluminium t= 0,3 mm

Gambar 4.22.Foto hasil pengujian menggunakan material Aluminium t= 0,3mm

Plat sobek pada sisi bawah drawing dan berkerut pada sisi atasnya, hal ini disebabkan karena spring kurang kuat sehingga stripper plate tidak terlalu kuat menakan plat yang tidak mengalami drawing. Sedangkan sobekan yang terjadi disebabkan karena penyettingan punch yang kurang center sehingga clearance punch juga tidak center. 2.

Stainless steel t= 0,5 mm

Gambar 4.23.Foto hasil pengujian menggunakan material Stainless commit to user steel t= 0,5mm



Berkerut pada sisi atasnya, hal ini disebabkan karena spring kurang kuat sehingga srtipper plate tidak terlalu kuat menakan plat yang tidak mengalami drawing. Jika spring diperkuat plat stainless steel cenderung akans obek dibagian bawahnya. 3.

Stainless steel t= 1 mm

Gambar 4.24.Foto pengujian menggunakan material stainless steel t=1mm Untuk plat stainless dengan tebal 1 mm, mesin kurang mampu dan jika dipaksakan akan merusak batang penerus dari mesin punch. Percobaan dengan tebal plat stailess 1 mm ini dilakukan untuk mengetahui apakah dengan ketebalan stainless yang lebih dapat mengurang efek kerutan pada permukaan bagian atas deep drawing. Dan pada pengujian ini ternyata plat tetap berkerut karena spring kurang kuat, dan jika kekuatan tekan spring diperbesar, tonase mesin semakin tidak mampu untuk melakukan proses. 4.

Galvalum t= 0,5 mm

(a)

(b)

Gambar 4.25. (a) Plat galvalum mengalami sobek. (b) Plat galvalum commit to user berkerut pada bagian atasnya.



Pengujian dengan menggunakan galvalum 0,5 mm, plat mengalami robeks eperti pada gambar 4.25 (a) dikarenakan penyetingan yang kurang centre, dan setelah penyetingan diperbaiki, dilakukan pengujian lagi dan hasilnya terlihat pada gambar 4.25 (b) plat berkerut pada sisi atasnya, hal itu dikarenakan gaya penekanan yang dikakukan oleh spring kurang. 5.

Galvalum t= 1 mm

Gambar 4.26.Foto hasil pengujian dengan plat galvalum t= 1mm

Untuk pengujian dengan plat galvalum 1 mm, tonase mesin kurang (mesin tidak mampu), dan terlihat adanya kerutan yang terjadi pada permukaan, hal tersebut juga dikarenakan spring kurang kuat. 6.

Galvalum t= 0,5 mm (benda jadi)

Gambar 4.27.Foto hasil pengujian menggunakan material galvalum 0,5 mm (pengujian berhasil) 4.3.2 Terhadap kemampuan kerja mesin punch to user a. Kekurangan dari mesincommit :


1.


Panjang langkah terlalu kecil (pengaruh poros eksentrik) ± 1,5 cm, sehingga kurang mampu untuk membentuk benda kerja yang langkah pembentukannya (drawing) lebih dari 1,5 cm.

2.

Jarak antara alas mesin dengan penjepit punch terlalu pendek, sehingga menyebabkan kesulitan saat penyettingan punch dan dies.

3.

Tonase mesin kurang, sehingga hanya bisa digunakan untuk bentuk-bentuk benda kerja yang sederhana dan untuk luasan benda kerja yang relative kecil.

b. Kelebihan dari mesin : -

Gerakan punch saat menabrak benda kerja perlahan, sehingga untuk pengerjaan proses drawing, profil cekungan yang terbentuk dengan baik.

4.3.3 Terhadap punch dan dies yang dibuat a. Kekurangan dari punch dan dies yang telah dibuat : -

Punch dan dies deep drawing agak rumit saat penyetinganya.

b. Kelebihan dari punch dan dies yang telah dibuat : 1.

Dapat dipasang pada mesin yang kapasitasnya lebih dari 5 ton.

2.

Punch dan dies sederhana dan praktis (drawing, pierching dan blanking ).

3.

Mudah dalam pembongkaran dan perawatannya.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari hasil perancangan dan pembuatan press tool (punch dan dies) untuk pembuatan produk avor wastafel ini dapat disimpulkan sebagai berikut : 1.

Bahan plat yang digunakan untuk produksi avor wastafel dengan mesin press ini adalah galvalum 0,5 mm. Mengunakan galvalum sebagai pengganti stainless steel karena galvalum lebih ulet tanpa mendapat perlakuan panas terlebih dahulu, Sedangkan untuk bahan yang lain, tidak terlalu ulet sehingga menekuk pada bagian atas jika spring kurang kuat dan sobek jika spring terlalu kuat.

2.

Urutan pengerjaan untuk pembuatan avor wastafel dibagi menjadi 3 yaitu: deep drawing, pierching, dan blanking.

3.

Perbedaan dimensi antara rancangan dengan punch dan dies yang telah dibuat dikarenakan harga spring back dan clearance yang digunakan. Clearance yang digunakan pada pembuatan punch dan dies diperbesar karena saat dilakukan percobaan dengan clearance yang kecil, punch dan dies blanking sulit terlepas dan produk mangalami sobek pada sisi radiusnya.

4.

Kendala yang dihadapi sebagian besar terjadi saat penyetingan punch dan dies pada mesin, dikarenakan langkah mesin terlalu pendek, dan jarak antara alas dengan pemegang punch terlalu pendek.

5.

Kapasitas mesin punching tool 5 ton.

commit to user

101



5.2 Saran Beberapa saran yang ingin disampaikan yaitu : 1.

Mengetahui kapasitas mesin yang akan digunakan sebelum memulai perancangan punch dan dies.

2.

Memperhatikan jenis material yang digunakan untuk membuat punch dan dies, karena jenis material juga menentukkan usia pemakaian punch dan dies.

3.

Memperhatikan besarnya clearance yang digunakan.

4.

Pastikan kondisi mesin off pada saat penyetingan punch dan dies, dan untuk menguji hasil penyetingan sebaiknya dilakukan secara manual terlebih dahulu.

5.

Menggunakan alat keselamatan kerja yang telah ditentukan.

commit to user



DAFTAR PUSTAKA

commit to user



LAMPIRAN

commit to user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR PUSTAKA

Moerbani, J, dan Riyadi, N.G.St., 2005, Mengenal Perkakas Potong Punching Tool 1,Akademi Tehnik Mesin (ATMI), Surakarta. Moerbani, J., 1990, Teori Tentang Deep Drawing Punching Tool 2, ATMI Michael College, Surakarta.

commit to user 101

RANCANG BANGUN PUNCH DAN DIES UNTUK AVOR WASTAFEL PADA PROSES DEEP DRAWING DAN PIERCHING

Recommend Documents