STEMAN 2014
ISBN: 978-979-17047-5-5
PROSIDING Seminar Nasional Teknologi Manufaktur 2014 (STEMAN 2014)
Tema: Teknologi Manufaktur Sebagai Pendorong Produk Industri Nasional
Bandung, 19-20 Agustus 2014 RINEKAMAYA Politeknik Manufaktur Negeri Bandung JL. Kanayakan No. 21 Oago Bandung - 40135
Penyelenggara:
~"
'~,(~:,', po/man -
~fYif1ExCfiJ£
POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG Jln. Kanayakan 21, Dago-Bandung 40135 Homepeqe http://www.polman-bandung.ac.id Telepon : (022) 250 0241, Fax: (022) 2502649 E-mail:
[email protected]
STEMAN 2014
ISBN: 978-979-17047-5-5
Seminar Nasional Teknologi Manufaktur 2014 (STEMAN 2014) Tema: Teknologi Manufaktur Sebagai Pendorong Produk Industri Nasional Bandung, 19-20 Agustus 2014, Politeknik Manufaktur Negeri Bandung RINEKAMAYA
Editor: Siti Aminah, S.T., M.T. Nuryanti, S.T., M.Sc. Dewi Idamayanti, S.Sc., M.T.
Desain Sampul: Pramudiya Tri Hartadi
Hak Cipta (C) pada Penulis. Hak Publikasi pad a Politeknik Manufaktur Negeri Bandung disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersial, Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini Pemegang Hak Publikasi prosiding ini tidak bertanggung prosiding ini.
(pOLMAN Bandung). Artikel pad a prosiding ini dapat digunakan dan dengan syarat tidak menghapus atau mengubah atribut penulis. dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis dari Penerbit dan Penulis. jawab atas tulisan dan opini yang dinyatakan oleh penulis dalam
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
KAT A PENGANT AR Prosiding ini berisi makalah-makalah yang dipresentasikan pada STEMAN2014, yaitu seminar dalam rangka memperingati Dies Natalis ke-37 Politeknik Manufaktur Negeri Bandung (pOLMAN Bandung) dalam bidang Rekayasa dan Teknologi Manufaktur di Indonesia. STEMAN2014 memilih tema Teknologi Manufaktur Sebagai Produk Industri Nasional. Tujuan utama dari seminar ini adalah: 1. Meningkatkan kontribusi akademisi dan profesional dalam pengembangan rekayasa dan teknologi manufaktur. 2. Sebagai media diskusi dan pertukaran informasi dalam kegiatan penelitian dan pengembangan di bidang rekayasa dan teknologi manufaktur. 3. Membangun komunikasi dan jaringan antara perguruan tinggi, industri, lembaga penelitian dan pihak lainnya yang terkait. Topik-topik yang dibahas di dalam seminar dan prosiding ini 1. Rekayasa dan Teknologi Manufaktur untuk Pertanian, Otomotif, Elektronika, Lingkungan, Mitigasi Bencana, Terbarukan, Industri Kecil, dll. 2. Perancangan dan Pengembangan Produk Manufaktur 3. Teknologi Material & Metalurgi 4. Proses dan Teknologi Manufaktur 5. Mesin dan Peralatan Industri Manufaktur 6. Sistem Manufaktur 7. Sistem Kendali dan Mekatronika Industri Manufaktur 8. Sosio-Manufaktur 9. Topik-topik lainnya yang terkait dengan rekayasa dan
meliputi: Pertambangan, Energi Alternatif
dan
teknologi manufaktur
Seminar ini merupakan sarana diskusi ilmiah, komunikasi dan pertukaran informasi bagi para akademisi, peneliti, praktisi industri, pemerintah dan stakeholder lainnya dalam pengembangan rekayasa dan teknologi manufaktur. Panitia STEMAN 2014 menerima Extended Abstract sebanyak 75 hasil penelitian dari mahasiswa dan dosen Politeknik Manufaktur Negeri Bandung, Universitas Gajah Mada, Universitas Jenderal Achmad Yani, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya, Universitas Syiah Kuala Aceh, Universitas Trunojoyo Madura, Politeknik Merlimau dan Kolej Komuniti Jasin, Malaysia, dan UPT. Balai Pengolahan Mineral Lampung-L1PI. Setelah melalui seleksi dan evaluasi oleh tim reviewer dan dewan editor, panitia memutuskan sebanyak 70 makalah dapat diterima untuk dipresentasikan dalam STEMAN2014. Hasil dari seminar nasional ini diharapkan dapat memberikan kontribusi pemikiran untuk mendukung terbentuknya industri manufaktur nasional yang unggul dan meningkatnya daya saing bangsa.
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
SUSUNAN PANITIA STEMAN 2014 Komite Program : Ketua Anggota
Direktur POLMAN Para Wadir POLMAN
Tim Pengarah : Prof. Dr. Ir. Isa Setiasyah Toha, M.Sc. (Direktur POLMANBandung) Prof. Dr. Ir. Yatna Yuwana M. (Dekan FTMD - ITB) Prof. Dr. Ir. Tresna Priyana Soemardi, SE., M.S. (Universitas Indonesia) Dr. Zainal Arief, S.T., M.T. (Direktur PENSSurabaya) Tim Penelaah : Prof. Dr. Ir. Isa Setiasyah Toha, M.Sc. (pOLMAN Bandung/ITB) Prof. Dr. Ir. Yatna Yuwana M. (FTMD ITB) Engr. Dr. Md Saidin Wahab (UTHM - Malaysia) Ir. Dadet Pramadihanto, M.Eng., Ph.D. (PENS- Surabaya) Dr. Ismet P. Ilyas, BSMET,M.Eng.Sc. (pOLMAN Bandung) Dr. Carolus Bintoro, MT. (Politeknik Negeri Bandung) Dr. Ing. Yuliadi Erdani, M.Sc. (pOLMAN Bandung) Dr. Beny Bandanadjaya, ST., MT. (pOLMAN Bandung) Dr. Noval Lilansa, MT. (pOLMAN Bandung) Dr. Amang Sudarsono (PENS- Surabaya) Dr. Ali Ridho (pENS- Surabaya) Dr. Dipl. Ing. Ahmad Taqwa, MT. (POLSRI-Palembang) Pelaksana: Ketua Anggota
Emma Dwi Ariyani, S.Psi., M.Si. Adies Rahman Hakim, ST., MT. Agus Surjana Saefudin, ST., MT. Dewi Idamayanti, ST., MT. Nuryanti, S.T, M.Sc. Reza Yadi Hidayat, ST., MT. Roni Kusnowo, ST., Mr. Supriyadi Sadikin, S.IP., M.Si. Siti Aminah, ST., MT. Wiwik Purwadi, ST., MT. Yoyok Setiyo Pamuji, ST. Kiki Sri Nur Endah, ST. Ratih Suhartini, S.Pd. Yati Yulia, S.AP Elis Siti Munawaroh, S.AP Idan Sukmara Pramudiya Tri Hartadi Engkos Koswara
Alamat Sekretariat : Politeknik Manufaktur Negeri Bandung Sdri. Ratih Suhartini Jl. Kanayakan No. 21 Dago Bandung - 40135 Tel. 022 - 2500241 ; Fax. 022 - 250 2649 Email: steman@polman·bandung.ac.id Homepage: stem an .polman-bandung. ac. id
11
STEM AN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
DAFTAR ISI Kata Pengantar Susunan Panitia Daftar Isi.
ii . .. . . .
.
.. . . .. . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . . . .. . .
iv
Keynote Speaker Universitas Indonesia Prof. Dr. Ir. Tresna Priyana Soemardi, SE., M.S. Dirjen Kerjasama Industri Internasional Ir. Agus Tjahajana, SE., M.Sc.
Kementerian
Perindustrian
Chief Operation Officer PT Astra Otoparts-Winteq Direktur - PT Federal Izumi Mfg. Reiza Treistanto Abstrak Makalah Peserta
BIDANG KAJIAN : REKAYASA DAN TEKNOLOGI MANUFAKTUR UNTUK PERTANIAN, PERTAMBANGAN, OTOMOTIF, ELEKTRONIKA, DLL Aplikasi Metode Perancangan Pahl-Beitz pad a Perancangan Lini Produksi 1man Apriana . . . . .. .. . . .. . . . . . . .. . . . . . .. . . . .. . . . Design for Sustainability (DFS) and Design for Environment Automotive industry SKH Muhammad Bin SKH Abd Rahim.
..
2
(DfE) Practices in
8
Pembuatan dan Pengujian Model Pahat Insert dari Baja 34CrNiMo6 Melalui Proses Pack Carburizing Umen Rumendi ,..... 15 Pengaruh Temperatur dan Dwell Time Degassing terhadap Porositas Gas pada Aluminium JIS AC4C dengan Metode Gravity Casting Balqis Mentari Efendi.
21
The Optimization Of Power Conversion From Wind Energy Norhana Binti Safee.
27
Modifikasi Vessel Nissan CWB45-ALDN45 untuk Peningkatan Kapasitas Angkut Unit Truck Herman Budi Harja. 32
IV
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
Kajian Pengaruh Jenis Pasir, Temperatur Tuang, dan Jumlah Deoksidasi Alumunium terhadap Porositas Gas dalam Proses Gravity Sand Casting pada Nozzle Cup Material
13 Ade Rachman.
38
Pengembangan Sistem Pengendaii Suhu pada Heater Reaktor Auger untuk Proses Pirolisis Cepat Cangkang Sawit Izarul Machdar " .. . . . .. . . .. . . . . . .. . . .
48
Perencanaan strategis persediaan peralatan kebencanaan berdasarkan siklus kebencanaan Muhammad Dirhamsyah.....
54
Perancangan Ulang Tool Holder Untuk Alur Dovetail Pada Ragum Polman 125 Menggunakan Metode DFMA Somantri '..................
57
Perbaikan Rancang-Bangun Kopling-Dog Pengendali Roda Traktor-Tangan Bandung Haris Sayoko, Isa Setiasyah Toha
63
Polman r:'::
Perancangan Coren-Baja Menggunakan Bantuan Perangkat Lunak Simulasi Coran Solidcast 8.2.5 Studi Kasus pada Produk Link Track Beny Bandanadjaja . .. . . .. . . . . ..
BIDANG KAJIAN : PERANCANGAN
DAN PENGEMBANGAN
71
PRODUK MANUFAKTUR
Implementasi Surfaces 3D Scanner Menggunakan Metode Triangulation untuk Reverse Engineering Obyek Sederhana Bolo Dwiartomo.
dan Tesselation
78
Analisis Simulasi Reinforced Thermoplastic Pipe Dengan Metoda Elemen Hingga Melalui Pendekatan Pipa Multilayer Menggunakan Perangkat Lunak Rekayasa Asep Indra Komara. . .. ................... . . . .. . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . .. .. .. 86
Optimasi Bentuk Pisau Penghancur Limbah Tempurung Kelapa Berbentuk Piringan Bertakik untuk Mendapatkan Berat Optimum Aji Gumilar . . . .. . . . . . . .
92
Perancangan dan Pembuatan Prototipe Mesin Pengolah Air Bersih Sistem Mobile untuk Keadaan Darurat Air Yuliar Yasin Erlangga..................................................... .. 98
v
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
PERANCANGAN ULANG TOOL HOLDER UNTUK ALUR DOVETAIL PADA RAGUM POLMAN 125 MENGGUNAKAN METODE DFMA Somantri', Bustami Ibrahim' 1 Mahasiswa 2
POLMAN Bandung, HP : 085310004927, email: somantrie
[email protected]
Dosen POLMAN Bandung. HP : 085624664376. email :
[email protected]
Abstrak Cutter dovetail (ekor burung) adalah salah satu jenis milling cutter untuk mengerjakan alur berbentuk dovetail. Cutter ini digunakan di Politeknik Manufaktur Negeri Bandung untuk pengerjaan alur dovetail pada bagian rahang gerak dan rahang tetap pada Ragum Polman 125. Pembuatan alur dovetail saat ini menggunakan cutter dengan insert tip carbide. Pada pemakanan menggunakan cutter carbide ini terjadi step karena tip carbide dipasangkan ber-step pada tool holder dengan tujuan dapat memenuhi pemakanan panjang diagonal dovetail. Sehingga digunakanlah cutter HSS untuk finishing. Selain itu terjadi pemakanan ke bawah akibat bobot fool holder yang terlalu berat yang mengakibatkan termakannya lantai pada rahang gerak dan rahang tetap. Oleh karena itu maka pada penelitian ini dipilihlah cutter dengan tip carbide yang memenuhi pemakanan panjang diagonal cutter dan dirancanglah tool holder yang sesuai dengan tip carbide yang dipilih dan memiliki bobot yang lebih ringan. Tahap perancangan ulang dilaksanakan sesuai dengan metoda DFMA (Design For Mmwjm:b.J.rf1 awl ASfP.ftIhly) dimana dengaa mr,J:oo},l ini dim.J.p;J): nilai persenrase perbandingan jumlah komponen, waktu perakitan dan ongkos permesinan antara tool holder saat ini dengan tool holder hasil rancangan. Hasil rancangan ini adalah detail design berupa gambar kerja tool holder dengan tip carbide beserta data analisis yang membuktikan bahwa rancangan aman untuk dibuat dan digunakan sesuai fungsi dan tujuannya.
1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Dalarn jangka waktu satu tahun terakhir, pada produksi Ragwn Polmaa 125 terdapat masalah pada salah satu proses pemesinan yaitu pembuatan bentukan dovetail (ekor burung) pada bagian rahang gerak dan rahang tetap, terdspat mssslah psda tool holder insert' carbide, yaitu dan posisi tip carbide yang dipasang ber-step yang mengakibatkan hasil pemakanan pada panjang diagonal ber-step pula, sehingga perle dilakukannya proses finishing menggunakan cutter HSS dan bobot dari tool holder itu sendiri yang terlalu berat sehingga rnengakibatkan terjadi gaya tekan ke bawah padasaatper.nakanan.
Garnbar 2. Step dan pemakanan lantai pada diagonal dovetail ••
-
?I;.
)
Garnbar 3. Step dan pemakanan lantai pada diagonal dovetail (kondisi di lapangan)
Gambar 1. Pernodelan pemakanan dovetail yang saat ini terjadi
57
STEM!\N
2014
ISBN 9?g-979-17047-5-5
mungkin.
2. Tinjauan
Pustaka
2.1 Ragum Polrnan 125 Ragum adalah suatu alat yang digunakan untuk menjepit suatu benda kerja pada waktu pekerjaan mekanik. seperti mengikir, memahat, menggergaj i dll. Pada umumnya raglllll dibuat dari Besi Tuang atau Baja Tempa. Salah satu produk andalan Pol man Bandung yaitu Ragum Pol man Tipe 125. Ragum Polman Tipe 125 ini tennasuk jenis ragum meja. Pada rahang gerak dan rahang tetap diatas terdapat alur yang berbentuk ekor burung tdovetall) yang berfungsi sebagai alur lintasan gerakan rahang gerak terhadap rahang tetap. Gambar 4 menunj ukkan posisi alur dovetai I pada konstruksi Ragum 125 :
Gabungan dari DF A clan DFM ini dengan DFMA (Design For Manufacture and Assemblv) yang harus dilakukan dari awal perancangan secara terintegrasi.[ I] disebut
DesIgn C«<:epl
~--.--
._- .--,,---,,_.-
r----~------------{ I ,I 1
I I
Design for Assembly __ ( Of A I
~(jn
\)( ~catioo
cI
-..!
I
I
plOO\lO1t'.dlIe
_____ ~------------JI I
.__.•.
~I:m p
S\J99€SI
Do1a+l~"
of
lor InMnlm
_vfaduMQ~
!
Gambar 4. Alur Dovetail pada Ragum 125
t
2.2DFMA Dalam proses perancangan dan manufaktur suatu produk, harus diperancangan sedemikian rupa sehingga perancangan benar-benar sernpurna dan biaya biaya produksi dapat direduksi sekecil mungkin. DFA adalah salah satu sistern perencanaan assembling yang akan menganal isis perancangan kornponen maupun produk secara keseluruhan, yang dimulai dari awal proses perancangan sehingga kesulitankesulitan perakitan dapat diatasi sebelum kornponen diproduksi. Sistern ini bertujuan untuk rnernpermudah proses perakitan sehingga waktu dan biaya perakitan (assembling cost) dapat diturunkan. Dapat dikatakan bahwa DF A adalah proses pengembangan perancangan produk untuk mempermudah dan mempermurah biaya perakitan. tetapi tetap fokus pada fungsi clan keselamatan. Proses assembling merupakan proses yang memakan waktu yang cukup besar dalam proses manufaktur (53°1,) dari total waktu produksi, 22% ongkos buruh clan 12% dari biaya manufaktur). Semen tara Design For Manufacture (DFM) adalah perancangan proses manufaktur suatu produk sehingga waktu dan biaya manufaktur bisa direduksi sekecil
Garnbar 5. Alur DFMA 3. Metodologi Metode penelitian yang gunakan yaitu : I. Observasi lapangan yaitu observasi seputar permasalahan yang ada pada pada pembuatan bentukan dovetail Ragum Polman 125. 2. Kajian Literatur (diktat kuliah. katalog. jurnal) yaitu mencari sumber-sumber informasi dan dasar teori yang berkaitan dengan permasalahan yang ada. 3. Diskusi bersarna pernbimbing, operator clan rekan mahasiswa. 4.
Hasil dan Pembahasan
4.1 Perancangan Ulang Metode DFMA 4. I. 1 Konsep Rancangan
menggunakan
Pada tahapan mengkonsep rancangan lTll ditampilkan existing tool holder yang digunakan saat ini pada produksi Ragum Polman l 25.
I
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
disederhanakan dari aspek jumlah komponen, manual handling dan manual insertion untuk dibandingkan dengan rancangan awal tool holder. Tabel 1. Hasil perhitungan OFA pada rancangan ulang tool holder .::
:.;
ti
Gamhar 6. Existing Tool Holder
S
~.
1l
2 :J 0 /,
~ /,
~ "- ~ ...I :>!
z
r'
<: ;:;
?rl
(~)
"
~
-.
/.
/,
4.1.2 Proses DFA
:;:
<
Co
Gambar 7. Existing Tool Holder (exploded view)
<:
t: rj
: T.p
.
~
-
¥
'/
'/
R.'Ul:W~
= .;~"~l nl
.,
'2 >-
:n
/: «:
- ~::; § ~~ <: <:
'~"
-
'£
~C·.c;
'J 1
;-t.-~1.6
1
i5'
. 4.4
<
~ ~ "'.5
.1 1~
~.Y
M
7~
~
_.'
I~
n.f ~~.\13 11~
l),j31 C
Beberapa perubahan dilakukan pada analisis OFA ini dan menghasilkan rancangan ulang yang hasilnya lebih sederhana, sehingga terjadi pengurangan jumlah komponen dari rancangan awal yang berjumlah 18 komponen, menjadi rancangan ulang yang berjnmiah 15 komponen. Berdampak pula ~...da efisiensi perancangan menjadi 33%. 153
'00
,4: :..:.U
I
!;
J3
e-
ex: ~ ;n ~ ~ ;r. ~ - :::: =2. :;) ~ :;)/, -< :;; -< ~ «. ~ '/.
I
,1
~1
1
?;
s
~ ~
"C.t
Gambar 8. Tool Holder hasil proses OF A Setanjutnya perhitungan waktu yang dibutuhkan untuk merakir konstruksi tool holder rancangan awal menggunakan parameter dari tabel Boothroyd dan Oewhurst.[2] Tabell. Hasil perhirungan DFA pacta rancangan awal/ool holder (existin ')"tool holder) s
o :><:
~
Ca:i:;de
TOT:l.L
[li5l1':';;
-I
UJ Q
1
, Scr('\,;{"!,-W:
fungsinya.
I
:::E
~
Helder
Pada proses OF A ini penulis mencoba untuk membuat rancangan ulang yang Jebib sederhana namun tetap mempertimbangkan kearnanan dan
:5-
'/,
9
L) i)(
I
e-'J
"
..
c :£
,u
z
:;
-
~ ~ ~ ~ ,.. s
7
"'
::
-e :0;
~ 7
o7: .
H~r,1C.
<....
-r
~
::;
..J
7 < :: t.:! Cj
c ~
t\{"~"lJ'tor
c
~ CLwl·~'t\lIl
1.1:
I:.'
I(
I.~ 0.6
U
I•.' '),9
7.5
C 1.( C 1.( (~~rh:t.6 $<;.('" C,..,IJ "t.
t .'
, DaulllIn!oll1 TOTAL
18
t
I).'}
7.\
Gambar 9. Perbandingan Jumlah komponen dan waktu perakitan
9
(1.1
~1.1
4.1 .3 Pemilihan Material dan Proses
1 1.1
:>fS
18
Pemilihan material dilakukan atas dasar kebutuban fungsi komponen menurut karakteristik kerjanya : Tabel 3. Pemilihan material dan proses
I~ 'M
Selanjutnya dilakukan perhitungan yang sarna pada rancangan ulang tool holder yang telah
59
STEM!\N 2014
ISBN 97'6-979-17047-H J
:01..,. aa.;..
i No
Dari perbandingan diatas, dapat disimpulkani bahwa efisiensi proses pembuatan tool holder' setelah melewati proses OFM adalah 29,06 %.' Berikut grafik perbandingan antara rancangan: awal dengan rancangan ulang :
Joo1
I iNI Holder
Da:;.l:
bser. XTh,"'1r
1:llt'".:lOk'~ m.Jf.eri.1
('~'1II1 •. r~t", :'l\TJ::
.:.,'1(,,,;.
21~J
c",1;id, paca ,001 hold<,
-' Jj~r.C}-ICll
m~.1n hur. "',v,'.( -r lcuh :n,(
no·"!l.:;O'l,Xl
I
.j I r.:~50.300.00
4.1.4 Proses DFM
r.o·l~oO.r\()l.X'
r
Proses DFM ini dilakukan agar mereduksi waktu dan biaya manufaktur. Stelah kita mendapatkan rancangan terbaik yang telah tersesleksi dan melalui proses DFA. maka dilakukanlah proses OFM. 4.4. I Tool Holder Pada bagian tool holder yang dianalisis adalah detail-detail bentukan karena pad a rancangan tool holder ini sudah dianggap cukup sederhana.
a: soo.coo.oo ~ K"i~U.:J()o"":.ou K:.:2:JU.:..oJ,:Jl'
I i
Kd~U.~ow.~ot'
i
no I Xl.Xil,Xl
1-
n"',,::::~L I
.._. ru...,~;:r,nq.\1/nN';a1
1;1I'\(~np ••,
.''.It.ir
Gambar 1 I. Perbandingan biaya pemesinan rancangan awal dengan rancangan ulang
4.2 Analisis Kekuatan Bahan 4.2.1 Penentuan Gaya Potong Tangensial Besarnya beban yang diberikan sesuai dengan besarnya gaya potong tangensial yang akan terjadi. Sebelum pengujian kekuatan dilakukan, maka hal pertama yang harus dilakukan adalah mendefinisikan kondisi pemotongan yang sesuai dengan kondisi yang akan terjadi cli lapangan. Model pernotongan mengikuti metode pemotongan datar (slab milling) seperti yang dijelaskan pada gambar berikut. [3]
Gambar 10. Posisi analisis OFM Dari gambar diatas clapat dilihat bahwa komponen tool holder merniliki beberapa detail bentukan yang selanjutnya akan dianalisis proses pembuatannya seperti pad a tabel berikut : Tabel 4. Analisis OFM
i ~o_
Na •••
1hJ~1I
"~I
" •• _pm
Odll,.11.:.Ilid
Mi!lin:; P(J(.#o:h
I
PrOSH
.,,,,,du.ur (,'i(,
Iktdit t.:J.llli~.u.tJ.1 p..•••.lr.
I MpIlf rll~rJ~kBI1 fM~ k~'Ja """~
L~"r~""\ Mil,
mn
mtllQf.ln.lknn m~jr
hJI:'!')o Uilf
Sill:xk:r -'-
L:e\.:.'\Solr.lr
~\i\(\.l
:; ;"'.11.:~-enm-.lnt;\n
-r-.•mpun rw. ..•(h1.'
fe('"~afi'l~
:ii\.:Ilrja can
('I:b:..p
-L.. __
"-14
tep
Ir-Cf'Y'~l~'Uh""1tn
·,·,.iJ(i •..•~ (''\I(' bre'l.'
Itlk~~,"'•.,'tl-l:l":·1 k"'crf.t"Ci."'"'I curter
__
I
':.JtJLLI
''!''liI'1c?bn tt.'rir'~'1t.
it:'I#,
(':-1('
I"'ernllu,...,',ln
';tu~~
J~,;ttl.h!1tt..."1llllilllJltllin~CNC nwh: lawJl lhl\:ri~l. diu,•. :siullLill.JUIi 0(' 5 !1.\.1:) b.t.:H~.••Jtlbi~:
mesi...,
hdil:1
. !'I~i!
I'·.~'",UP.~I
\llo.. \.:;ue·l.1 \'\d!il b.lgi::"'Il·~i tifLli::"
~~.2~rlIIL·.!!~~~~..~;,";}fi!1I rl'2!2i...
_
Setclah menganalisis proses pad a detail-detail bagian 1001 holder. maka untuk mengetahui pcrbandingan OfM yang disusulkan peril! dibuat tabel DFM berikut • Tabel 5. Perbandingan Proses dan Biaya Pcrncsinan
-- ----~~~ii~-;'-A;;i--··-·· Proses C1\C Milliull BublH
Gerinda Silinder Tnla1
~~m·llla~R --.------I
H!1J1Ul (Rp) PrOSC5 Ril 270.000.- 01( :\lillill:'. I Rp 1(1(1000.- Bubut
I
Harga lRp) Rp 1800(tO .• Rp 125.IXtO.-
Rp 6(1.000.- K€'rja ban.1da! Rp4.10.000.-
[t .11(1.000 - .,o~.(II~)l
6~H.j88
Gambar 12. Parameter-parameter pernotongan Untuk mencari gaya po tong tangensial. maka terlebih dahulu menentukan dan menyusun parameter-parameternya, an tara lain: Tabel 6. Tabel parameter-parameter pernotongan
411J.(W/tI],
Rp 0,RJl10~.()()(),-
Tola1
I
oo•• -
2<J,06 n"
60
i
STEMAN
2014
ISBN 978-979-17047-5-5
I~-----------------------.---.--------Panuu~t~r 51mbol:stal Sanaa II)aIRmI1~N
1~111ot\~ng~n
07
~
JUJIlJah 1I:.<1laJl'.'\<'1ll' 1~lldUf dniin~:'Slldar poronj; ursn-a
!,r
[Lebar pcn:olonltaJi
Crcl'yonotonc s~iilk
;f ss "I·!
Sudur do v ~tB;1
I
~i').l
11.'
nun
"
nun
c
n·.'m;,. ~
J~
(\.1<
Mrn'tootl;
?.
o
~') ,"i~rRlljl
/,
oj
(') ..!CfiJj..!1
r~
r.
,.
'.0.t
Ze
2rc Ze=O,tS:;::;t
Dibulatkan menjadi satu mata potong yang efektif, rnaka F tms: Fans = 1335,932 x 1 Ftms = 1335,932 N • Daya potong rata-rata (Ncm) dapat dihitung berdasarkan pada gaya tangensial total ratarata yaitu:
.:!'!'
60
(,) c~rai(,t
• Menentukan sudut persentuhan (Ct), dengan memilih metode pemotongan datar (slab milling) maka a = 22mm, dan w = Imm. sehingga untuk mendapatkan nilai sudut persentuhan sarna dengan mencari sudut kclaar huJ, karena sudut masuk (OJ = {}o, maka;
Ncm= FtmsY 60000 N"m= 1335,932.115
-_..
60000
Hem ~ 2, 5GkW = 3, 4GHp
(d/2-(X+ w)\ d/2)
=cos-I
~ tPc
zlPc
2rc
1160 ~.mlll: t) •
=-
Ze = 4.0, 237rad
.....'.1eel8,,"
~j.~
unruk grrulp,,: •. 2t)
unmk n:aterjol Best ttlall.~
frl11
J
IDlaw~f.t'1rats-rata tool holder
I"(c~p~mn puron~
22
= cos' (71,5/2
.
~--+-~--...:,
-(0 + I)J
71,5/2 ~/
..
f •..... !ll 1•. ,1.
,,:.
ipc=14,4" = 0, 237rad
• Gaya potong tangensial per gigi maksimum: C
0,
k..uajzl-P(sin Kr)" = 1160 x 22 x 0, 15J-
1
.1,:.
Gambar 13. Posisi gaya-gaya Nilai gaya tangensial (Ft) telah diketahui yaitu 1335,932N, maka untuk nilai Gaya radial (Fr) gaya Aksial (Fx) dan Torsi adalah : Tabel 6. Nilai zava-zava yang teriadi
=0 •
Gaya tangensial posisi cutter keluar: Ft out = C (sin CbutfP = 6507 x sin 14,41-
C( cosq,in :os¢out \
'f"-
Gaya Radial (Fr)
Gaya Axial (Fx)
Fl
= FI/cos30
Fr/Ft=0.5
F1
Fr=Ft.O.5
FJ =hf>RV!rm
Fr= 1336.0.5
FI
= 771.33N
Fx = Fl.sin30 1
Torsi (f) T-Fu
Fx = 771.J3N.sin30
T-1335.6.0.0425
Fx=385,66N
T -56. 77Nm
Fr= 66HN
r
4.2.2. Finite Element Analysis Setelah kita mendaparkan nilai-nilai V1ya yang terjadi pada tool holder, maka kita dapat mengetahui tegangan yang terjadi pada tool holder ketika diberikan beban-beban tersebut. Analisis menggunakan metode elemen hingga dan software yang digunakan yaitu SoIidworks 2010. [4]
J
Ftm = C (cos 0 - cos 13, 6 )1_0.24 0,237 24
Ftm = 6507 (sin 6, 76to. Ftm = 1335,932N
•
J
=
Gaya tangensial total rata-rata (Ftms): Ftms = Ftm x Ze ; Ze merupakan jumlah gigi yang efektif dan dihitung dengan persamaan:
61
ISBN 97'6·979·17047·5·5
STEMAN 2014
I. Tegangan
•••
"'"
.,.trJW t ~II';
.75~
I1UV
_'S,t:
.59.";
....
• ~JJ::I:
-s r
· "s.&1
· ':.0: 1U! 1 AI
-+'hl;jdll'c:nq'.tt ;.uu
Gambar
14. Tegangan yang terjadi Dari gambar dibawah ini ditunjukkan bahwa tegangan maksimumnya bernilai 190.2MPa yang ditunjukkan oleh warna merah. Yield Strength dari material yeN 150 bernilai 700MPa. 2. Displacement Displacement adalah nilai yang menunjukkan pergeseran atau perubahan bentuk yg dialami benda sesudah menerima beban dalarn satuan millimeter (rnm).
16. Factor ofScfetv
(FOS)
Gambar
5. Kesirnpulan Dengan tool holder yang telab dirancang dan pernilihan insert XDGT 400408R-F30 maka tidak akan menimbulkan bentukan step pada alur dovetai I karena panjang insert tip carbide = 40mm lebih panjang dari sisi dovetail = 22m111. Nilai efisiensi rancangan ulang 33% berclasarkan metode DFMA a. Jumlah komponen berkurang dari f 8 ke 13 komponen b. Waktu assembling berkurang dari 153 detik ke 117 detik Pengurangan ongkos pemesinan dari hasil analisa DFM yaitu 29%. Rancanean ulanu aman untuk dibuat karena berdasarkan Analisis Software: Tegangan yang terjadi 190.1 n N/mm2 lebih kecil dari Yield Strength material YCN 150 = 700N/mm2. Displacement 0.75 111m dan safety [actor minimal yaitu 3,8 lebih besar dari I. maka dinyatakan aman. b
,,:·.~
.••it·I'
~,
Referensi/Daftar Pustaka [I] Yusri, "Penerapan Design For Assembly (OF A) untuk mereduksi biaya produksi suatu produk" . Jurnal Teknik Mesin, 5. (200n pp. 27-28. [2] Geoffrey Boothroyd. Peter Dewhurst and Winston Knight, "Product Design for manufacture and Assembly". (2002) Marcell Dekker, Inc. New York. [3] Taufiq Rochim, "Proses Pernesinan". (1985) Penerbit ITB. Bandung. [4] Kunwoo Lee. "Principles of CAD/CAM/CAE Systems", (1999) Addison Wesley Longmann, lnc. California.
Gambar 15. Displacement yang terjadi 3. Factor of Safety (FOS) of Safety (FOS) atau Iaktor keselamatan adalah faktor yang digunakan untuk mengevaluasi agar perencanaan elemen mesin terjarnin keamanannya dengan dimensi yang minimum. Penentuan safctv factor ini menzzunakan kriteria Teori Enerui~ Distorsi b~ Maksimum (TEDM)/von Mises. yang biasa digunakan untuk material ulet t ductile). Dari rancangan ini didapat FOS seperti gambar clibawah ini. Factor
62