ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUT PUNCH PADA DIES …

7
ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUT PUNCH PADA DIES NOTCHING FRAME PANEL RBS 6201 Nurhadi dan Media Nofri PENDAHULUAN Perusahaan ini awal berdirinya difokuskan untuk memproduksi cable tray atau ladder, yaitu jalur kabel yang dibuat berdasarkan design tertentu disesuaikan dengan kebutuhan dari customer itu sendiri. Namun saat ini perusahaan tersebut tidak hanya memproduksi ladder melainkan juga panel baik hanya body panel ataupun sekaligus dengan equipment didalamnya. Pada pembuatan panel, terdapat tiang rangka (frame) penguat dari panel tersebut dan pada tiang rangka tersebut terdapat proses notching yang dibuat menggunakan dies dan berfungsi untuk memasukkan slide nut pada tiang rangka tersebut. Fungsi dari slide nut tersebut adalah sebagai dudukan bagi komponen panel bagian dalam dimana komponen tersebut diikat dengan baut pada slide nut tersebut. Penamaan dies biasa disesuaikan dengan kegunaan atau jenis proses yang dilakukan oleh dies tersebut. Oleh karena itu, dies ini dinamakan dies notching frame panel RBS 6201 yang artinya dies yang digunakan untuk proses notching pada frame panel tipe RBS 6201. Pada setiap panel, proses notching selalu ada khususnya pada bagian tiang rangka tadi. Namun disini terdapat sedikit masalah saat melakukan proses notching, yaitu seringnya baut yang berfungsi sebagai pengunci punch patah (±13x sebulan) dimana setiap penggantian baut membutuhkan waktu ±10-15 menit. Untuk itu, dalam penelitian ini akan dilakukan analisa penyebab utama terjadinya masalah tersebut. Tujuan penelitian ini adalah menganalisa dan mendapatkan hasil analisa terbaik mengenai penyebab kerusakan baut punch pada dies notching frame panel RBS 6201. TINJAUAN PUSTAKA Material Sheet Metal Pengertian Umum Sheet metal pada umumnya berbentuk lembaran dan yang lebih tipis berupa gulungan (coil). Dari komposisi kimianya, sheet metal dapat dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu kelompok ferro dan non-ferro. Contoh sheet metal kelompok ferro adalah carbon steel (baja karbon), steel alloys (baja paduan), stainless steel (baja tahan karat), dll. Yang tersedia di pasaran dengan spesifikasi kualitas dan permukaan (surface finished) bervariasi. Komponen sheet metal yang berada pada bagian luar, yang menunjang keindahan produk, harus terbuat dari sheet metal dengan kualitas permukaan yang baik. Surface-treated steel sheets juga tersedia untuk berbagai kebutuhan. Contoh sheet metal kelompok non-ferro adalah aluminum, aluminum alloys, magnesium alloys, zinc alloys, titanium alloys, dll. Sheet metal kelompok ini tersedia dengan spesifikasi tertentu untuk kebutuhan tertentu yang tentu disesuaikan dengan kebutuhan industri. Abstract Panel RBS 6201 is one of the large panels on the inside there is a frame that serves as a reinforcement of the panel itself. But the frame has other functions that the holder of the components in the panel so that the frames are rendered as a nut slide holder. To enter into the frame holder is required in terms “coak” or dies is called notching. To make the required notching a device called dies earlier. Dies named based on the process of doing, then it is called the panel frame notching dies RBS 6201. In these dies there is a problem in the high rate of damage or broken bolts to the punch. For that analyzed the causes of the broken bolt punch of factors particularly the determination of the bolt and the bolt force experienced during the process of notching. Keywords: dies, notching, bolts. 208 BINA TEKNIKA, Volume 9 Nomor 2, Edisi Desember 2013, 208-214 - UPN "VETERAN" JAKARTA

Transcript of ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUT PUNCH PADA DIES …

Page 1: ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUT PUNCH PADA DIES …

ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUTPUNCH PADA DIES NOTCHING FRAME PANEL RBS 6201

Nurhadi dan Media Nofri

PENDAHULUANPerusahaan ini awal berdirinya difokuskan

untuk memproduksi cable tray atau ladder, yaitujalur kabel yang dibuat berdasarkan design tertentudisesuaikan dengan kebutuhan dari customer itusendiri. Namun saat ini perusahaan tersebut tidakhanya memproduksi ladder melainkan juga panelbaik hanya body panel ataupun sekaligus denganequipment didalamnya. Pada pembuatan panel,terdapat tiang rangka (frame) penguat dari paneltersebut dan pada tiang rangka tersebut terdapatproses notching yang dibuat menggunakan diesdan berfungsi untuk memasukkan slide nut padatiang rangka tersebut. Fungsi dari slide nut tersebutadalah sebagai dudukan bagi komponen panelbagian dalam dimana komponen tersebut diikatdengan baut pada slide nut tersebut. Penamaandies biasa disesuaikan dengan kegunaan atau jenisproses yang dilakukan oleh dies tersebut. Olehkarena itu, dies ini dinamakan dies notching framepanel RBS 6201 yang artinya dies yang digunakanuntuk proses notching pada frame panel tipe RBS6201.

Pada setiap panel, proses notching selalu adakhususnya pada bagian tiang rangka tadi. Namundisini terdapat sedikit masalah saat melakukanproses notching, yaitu seringnya baut yang berfungsisebagai pengunci punch patah (±13x sebulan)dimana setiap penggantian baut membutuhkanwaktu ±10-15 menit. Untuk itu, dalam penelitian

ini akan dilakukan analisa penyebab utamaterjadinya masalah tersebut.

Tujuan penelitian ini adalah menganalisa danmendapatkan hasil analisa terbaik mengenaipenyebab kerusakan baut punch pada dies notchingframe panel RBS 6201.

TINJAUAN PUSTAKAMaterial Sheet Metal

Pengertian UmumSheet metal pada umumnya berbentuk

lembaran dan yang lebih tipis berupa gulungan(coil). Dari komposisi kimianya, sheet metal dapatdibagi menjadi 2 kelompok, yaitu kelompok ferrodan non-ferro. Contoh sheet metal kelompok ferroadalah carbon steel (baja karbon), steel alloys (bajapaduan), stainless steel (baja tahan karat), dll. Yangtersedia di pasaran dengan spesifikasi kualitas danpermukaan (surface finished) bervariasi. Komponensheet metal yang berada pada bagian luar, yangmenunjang keindahan produk, harus terbuat darisheet metal dengan kualitas permukaan yang baik.Surface-treated steel sheets juga tersedia untukberbagai kebutuhan. Contoh sheet metal kelompoknon-ferro adalah aluminum, aluminum alloys,magnesium alloys, zinc alloys, titanium alloys, dll.Sheet metal kelompok ini tersedia dengan spesifikasitertentu untuk kebutuhan tertentu yang tentudisesuaikan dengan kebutuhan industri .

Abstract

Panel RBS 6201 is one of the large panels on the inside there is a frame that servesas a reinforcement of the panel itself. But the frame has other functions that the holder of thecomponents in the panel so that the frames are rendered as a nut slide holder. To enter intothe frame holder is required in terms “coak” or dies is called notching. To make the requirednotching a device called dies earlier. Dies named based on the process of doing, then it iscalled the panel frame notching dies RBS 6201. In these dies there is a problem in the highrate of damage or broken bolts to the punch. For that analyzed the causes of the broken boltpunch of factors particularly the determination of the bolt and the bolt force experienced duringthe process of notching.

Keywords: dies, notching, bolts.

208 BINA TEKNIKA, Volume 9 Nomor 2, Edisi Desember 2013, 208-214-

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 2: ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUT PUNCH PADA DIES …

(a) (b)Gambar 1: (a) Sheet Metal Bentuk Coil, (b) Sheet Metal

Bentuk Lembaran

Sifat-sifat Sheet Steela. Sifat dari material sheet metal yang mudah

atau sulit dibentuk disebut formability.Formability tidak ada korelasi yang pastiantara sifat-sifat mekanik dari sheet metal.

b. Sheet metal dengan formability yang baikdapat dipakai untuk membuat produk sheetmetal yang proses utamanya adalah drawingdan deep drawing.

c. Pada umumnya, sheet metal yang mempunyai“yield point” rendah dan “elongations” baikmemiliki formability yang baik pula.

Namun bahan yang digunakan dalam penelitian initidak berbentuk sheet metal melainkan aluminumyang telah dibentuk membentuk frame namundasar-dasar diatas diperlukan sebagai acuan daribahan aluminum pada part yang digunakan dalampenelitian ini.

Jenis-jenis Proses Pekerjaan Sheet Metal

Pengertian UmumUntuk memproduksi produk-produk sheet

metal membutuhkan cetakan (press dies) yangdapat memotong (cutting) dan membentuk(forming) material sheet metal dengan mesin press.

Pemotongan (Cutting)Pemotongan (cutting) adalah proses

memisahkan sheet metal atau material lainnyasehingga bentuk yang baru tetap rata. Prosespemotongan pada sheet metal mempunyai banyaktujuan, sesuai dengan fungsi dari proses pemotongantersebut yang spesifik, maka istilah memotongannyajuga berbeda-beda agar tidak terjadi salahpengertian. Namun dalam tugas akhir ini istilahpemotongan yang digunakan adalah “notching”yaitu proses pemotongan pada bagian tepi lembaranmaterial dari suatu proses yang berurutan(progressive) ataupun tidak untuk membentuk part.

Pengertian dan Jenis Press Dies

Pengertian UmumPress dies adalah peralatan produksi atau

cetakan yang berfungsi untuk memotong (cutting)dan membentuk (forming) material sheet metal(plat baja), aluminum sheet (plat aluminium),stainless steel sheet (plat baja tahan karat), berbagaipipa dan baja pejal sehingga hasil akhirnya menjadisuatu produk yang di sebut sebagai sheet metalproduct. Proses pemotongan dan pembentukantersebut dilakukan dengan menggunakan mesinpress sehingga dapat dihasilkan produk sheet metal(sheet metal product) dengan jumlah yang besar(mass production) dan kualitas yang konsisten.

Jenis Kontruksi Press DiesJenis kontruksi press dies yang digunakan dalampenelitian ini lebih mirip dengan tipe “cutoff dies”namun lebih tepat disebut “double-cutoff dies”yang artinya dies tersebut hanya digunakan untukproses cutting dengan tujuan cutting blank,separating atau scrap cutting. Namun karena terjadidua kali scrap cutting pada dies yang penulis bahasini maka disebut seperti tadi “double-cutoff dies”.

Jenis Kerusakan Dies secara UmumSecara umum hampir semua dari komponen diesmemiliki kemungkinan untuk mengalami kerusakanselama digunakan dalam proses, seperti :1. Punch2. Die3. Spring4. Guide Bush5. Guide Pin, dll

Namun yang paling sering mengalamikerusakan adalah komponen punch dan die daridies tersebut. Hal ini dikarenakan bagian tersebutlahyang menjadi inti proses dari dies artinya berfungsisebagai pemotong. Dikarenakan fungsinyatersebutlah punch dan die menjadi bagiankomponen yang paling sering rusak atau tepatnyamengalami keausan. Keausan pada punch dan diesangat mudah diperbaiki karena cukup melakukanasah pada bagian yang tumpul maka punch dandie bisa langsung digunakan kembali .

Untuk komponen lainnya sangat jarangterjadi kerusakan. Keausan yang terjadi padakomponen lain pun hanya terjadi apabila dies sudahdigunakan beberapa tahun tergantung dari tingkatkeseringan dies tersebut digunakan. Untuk itudisarankan dalam membuat dies lebihmengutamakan standard part sehingga apabila

- 209Analisis penyebab kerusakan baut punch .........(Nurhadi dan Media Nofri)

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 3: ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUT PUNCH PADA DIES …

bermassa mengalami percepatan. Gaya memilikibesar dan arah, sehingga merupakan besaran vektor.Satuan SI yang digunakan untuk mengukur gayaadalah Newton (dilambangkan dengan N).Berdasarkan Hukum kedua Newton, sebuah bendadengan massa konstan akan dipercepat sebandingdengan gaya netto yang bekerja padanya danberbanding terbalik dengan massanya.

Namun dalam kasus dies ini gaya yang adaadalah antara gaya geser, gaya puntir maupun gayatarik. Hal ini dikarenakan kemungkinan gaya-gayayang bekerja pada baut dan mur adalah :1. Beban statis aksial murni2. Beban aksial, bersama dengan puntir3. Beban geser4. Beban tumbukan aksial

Gambar 2: (a) Beban Statis Aksial Murni, (b)Beban Aksial Bersama dengan Puntir, (c) BebanGeser dan (d) Beban Tumbukan Aksial

KOMPONEN FRAME DAN DIESPengertian Frame dalam Panel danFungsinya

Frame merupakan kerangka atau biasadisebut sebagai tulang-tulang yang berada padabagian dalam panel. Seperti penamaannya, fungsidari frame adalah sebagai penguat dari panel ataubisa juga digunakan sangkutan untuk pemasangankomponen-komponen lainnya dari panel tersebut.

Dies Notching dan Komponen

Upper PlateDalam pengertian sebenarnya upper plate

berfungsi sebagai penyangga punch, punch retainer,dll. Namun dalam dies notching ini upper plateberfungsi sebagai tempat pengikat untuk guide pin.

Guide PinBerfungsi sebagai pengarah atau menjaga

agar pergerakan punch lurus secara vertikal.

Guide BushKomponen ini merupakan pasangan dari

guide pin. Fungsi dari komponen ini pun samayaitu menjaga punch agar bergerak lurus secaravertikal.

mengalami kerusakan atau keausan sangat mudahmencari pengganti dari part atau komponen tersebut.

Pengertian Baut dan UlirBaut atau sekrup adalah suatu batang atau

tabung dengan alur heliks pada permukaannya.Penggunaan utamanya adalah sebagai pengikat(fastener) untuk menahan dua obyek bersama, dansebagai pesawat sederhana untuk mengubah torka(torque) menjadi gaya linear. Baut dapat jugadidefinisikan sebagai bidang miring yangmembungkus suatu batang.

Sedangkan bagian terpenting dari baut adalahulir. Ulir sendiri didefinisikan sebagai sesuatu yangdiputar disekeliling silinder dengan sudutkemiringan tertentu. Secara sederhana bentuk ulirdapat terjadi bila sebuat lembaran berbentuk segitigadigulung pada sebuah silinder

Uji Kekerasan MaterialPengujian kekerasan suatu material dapat

dilakukan dengan beberapa metode seperti : Brinell,Vickers, dll. Namun dikarenakan uji kekerasanyang digunakan pada penelitian ini adalah ujikekerasan Vickers, maka pada bagian ini hanyaakan dibahas mengenai apa itu uji kekerasanVickers. Uji kekerasan Vickers dikembangkan padatahun 1921 oleh Robert L. Smith dan George E.Sandland di Vickers Ltd sebagai alternatif metodeBrinell untuk mengukur kekerasan bahan. UjiVickers lebih mudah digunakan daripada teskekerasan lainnya karena perhitungan yangdiperlukan adalah independen dari ukuran indentor,dan indentor dapat digunakan untuk semua bahanterlepas dari kekerasan bahan tersebut. Dasarprinsipnya, karena dengan semua tindakankekerasan umum, adalah untuk mengamatikemampuan material mempertanyakan untukmelawan deformasi plastik dari sumber standar.Uji Vickers dapat digunakan untuk semua logamdan memiliki salah satu skala terluas di antara teskekerasan. Unit kekerasan yang diberikan oleh tesini dikenal sebagai Piramida Nomor Vickers (HV)atau Diamond Pyramid Hardness (DPH). Jumlahkekerasan dapat dikonversi menjadi unit pascal,tetapi tidak perlu bingung dengan tekanan, yangjuga memiliki unit pascal. Jumlah kekerasanditentukan oleh beban atas area permukaanindentasi.Pengertian Gaya dan Jenis-jenis Gaya padaBaut

Di dalam ilmu fisika, gaya atau kakas adalahapapun yang dapat menyebabkan sebuah benda

210 BINA TEKNIKA, Volume 9 Nomor 2, Edisi Desember 2013, 208-214-

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 4: ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUT PUNCH PADA DIES …

PunchKomponen ini merupakan salah satu

komponen utama dari dies yaitu pemotong bagianatas. Bagian inilah yang memberikan bentukanpada benda yang akan diproses.

DieKomponen ini merupakan pasangan dari

punch sehingga menjadikannya komponen utamajuga. Selisih ukuran pada punch dan die ditentukanberdasarkan jenis material dan ketebalan darimaterial itu sendiri (dalam kasus proses blankingatau piercing). Apabila ingin melakukan prosespiercing maka ukuran diameter punch disamakandengan diameter lubang yang diinginkan namununtuk proses blanking yang disamakan diameternyaadalah die dengan blanking yang diinginkan. Diperusahaan tempat penelitian ilmiah ini dilakukanbiasanya sudah distandartkan untuk penggunaanmaterial SPCC maka clearance yang diizinkanadalah 10% dari tebal material sedangkan untukmaterial stainless steel clearance yang diizinkanadalah 15% dari tebal pelat.

Die BlockMerupakan tempat meletakkan atau posisi

duduknya dari die. Pada komponen inilah die diikatmenggunakan baut.

Punch RetainerMerupakan komponen yang menjadi

dudukan dari punch. Namun posisi punch retainerpada dies notching ini tidak biasa yaitu beradadibagian bawah. Ini berhubungan dengan bendayang akan diproses tadi.

Lower PlatePada komponen inilah biasanya terletak guide

bush. Namun dikarenakan konstruksi dies notchingini tidak biasa maka komponen ini berfungsi sebagaipad sekaligus tempat pengunci guide pin. Pad disinibukan berfungsi sebagai pendorong hasil blankingmelainkan hanya agar punch kembali ke posisiawal setelah dilakukan proses notching. Disini jugatempat punch retainer diikat menggunakan baut.

Lock PlateBerfungsi sebagai pengikat atau penahan

agar punch retainer tidak melakukan gerakan majumundur selama proses notching.

Spacer PlateBerfungsi sebagai tempat atau posisi dudukan

die block.

Bottom PlateBerfungsi sebagai dudukan spring dan spacer.

DATA HASIL UJI KEKERASAN MATERIALDari data hasil uji kekerasan material yang

dilakukan di laboratorium metalurgi didapat nilai465 HV

Tabel 1: Pengujian Kekerasan

Berdasarkan tabel pada buku Teknologi PressDies dapat dilihat bahwa nilai 465 HV beradadiantara 458 HV dan 471 HV. Maka dilakukaninterpolasi untuk mendapatkan tensile strength dari465 HV sebagai berikut :

A B458 156465 X471 161

Dari hasil interpolasi dapat diketahui bahwa(X) tensile strength untuk nilai 465 HV adalahsebesar 158,692 kgf/mm2 atau dalam satuan SIsebesar 1586,92 N/mm2. Nilai tensile strengthtersebut melewati nilai tensile strength standartdari Misumi untuk baut M6 dengan strength class12,9 yang hanya sebesar 1120 N/mm2 tersebut.Dikarenakan kecermatan hasil uji hanya 95% makanilai tersebut masih bisa lebih mendekati angka1120 N/mm2 tersebut dan artinya baut yang diguna-kan sudah memenuhi standart kriteria yang ada.

PERHITUNGAN GAYASebelum menentukan gaya yang terjadi pada

baut, bisa ditentukan atau dianalisa secara visualapa penyebab patahnya baut dengan dibandingkananta-ra teori yang ada dengan aktual bentukpatahannya.

Gambar 3: Kondisi Aktual Patahan Baut

Kode SampelSampel code

PenjajakanIdentation

Rata-rata (HV)Average (HV)

KeteranganRemarkHV

Baut M6 DiesNotching

IIIIIIIVV

488.3460.6454.0467.3454.0

465 Vickers Load:

300 gf

- 211Analisis penyebab kerusakan baut punch .........(Nurhadi dan Media Nofri)

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 5: ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUT PUNCH PADA DIES …

Dari hasil perbandingan dapat dilihat bahwa kondisiaktual patahan baut memiliki jenis patahan yangsama dengan patahan yang terjadi akibat adanyabeban aksial sekaligus beban puntir yang dialamioleh baut tersebut. Untuk mengetahui pada sudutmaksimum berapakah baut tersebut tidak patahberikut hitungannya :Didapat data-data : - d = 6 mm

- dc = 0,8 d = 4,8 mm- K = 2 ( p + ( l1+l2 ))

= 2 ( 20 + ( 3 + 3))= 2 (26)= 52 mm

- t = 2.5 mm- oB = 13 kgf/mm2

(aluminium)- r = 9,5 mm- r = 0,5 x dc = 2,4 mm- oT =158,692 kgf/mm2

(baut M6)Maka nilai Ø max baut M6 adalah

P = ( K x t x oB )= ( 52 x 2,5 x 13 )= 1690 kgf, setara dengan 1,69

Tonf.Jika dirubah dalam bentuk gaya maka :F = P x g

= 1690 x 10= 16900 N

Karena tidak diketahui sudut pasti yangmenyebabkan terjadinya patah baut makadiperlukan perbandingan sudut yang akhirnyamenggunakan interpolasi sehingga didapat besarsudut yang menyebabkan terjadinya patah baut M6tersebut.

T = FT x rAsumsi pertama bila besar sudut 50,maka :F1 = F Cos 50

= 16562 ( 0,996 )= 16498,977 N

T1 = F1T x r= (F1 Cos 850) x r= (16498,977 ( 0,087 )) x 9,5= 1437,981 x 9,5

T1 = 13660,82 Nmmt1 = T1 r / J

= T1 ( 0,5 dc ) / ( ( π / 32 ) dc4 )= 13660,82 ( 0,5 x 4,8 ) / ( ( π / 32

) (4,8)4 )= 629,105 N/mm2

Asumsi kedua bila besar sudut 70o, maka:F2 = F Cos 70o

= 16562 ( 0,342 )= 5664,538 N

T2 = F2T x r= ( F2 Cos 300 ) x r= ( 5664,538 ( 0,866 )) x 9,5= 4905,634 x 9,5= 46603,523 Nmm

t2 = T2 r / J= T2 ( 0,5 dc ) / ( ( π / 32 ) dc4 )= 46603,523 ( 0,5 x 4,8 ) / ( ( π /

32 ) (4,8)4)= 2146,175 N/mm2

Sebelumnya diketahui nilai tensile strengthyang dimiliki baut tersebut adalah 158,692 kgf/mm2.Nilai tersebut setara dengan 1586,92 N/mm2. Makadengan menggunakan rumus interpolasi didapat :

Tmax = F’ x rF’ = T / r

= 34459,48 / ( 0,5 x 4,8 )= 14358,117 N, maka sudut

maksimal yang diijinkan adalah :Cos Ø = F’ / F

= 14358,117 / 16562= 0,867

Ømax = 29,896°Sedangkan untuk perhitungan beban statis

aksial murni kekuatan ulir adalah sebagai berikut: -oT = 158,692kgf/mm2

- As = (πd2)/4= (π(62))/4= 28,274 mm2

Maka Tensile load bolt ( P ) sebesarP = oT x As

= 158,692 x 28,274= 4486,858 kgf atau 44868,58 N

Sebelumnya telah diketahui bahwa untukmelakukan proses notching frame panel RBS 6201hanya memerlukan cutting force ( P ) sebesar 16900N. Artinya tidak ada kesalahan dalam penentuanbaut untuk punch dies notching tersebut.

ANALISADari hasil pengecekan di lapangan memang

terdapat beberapa komponen dies yang mengalamikerusakan, yaitu :

212 BINA TEKNIKA, Volume 9 Nomor 2, Edisi Desember 2013, 208-214-

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 6: ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUT PUNCH PADA DIES …

a. Punch retainer : Seperti yang telah diketahuibahwa fungsi dari punch retainer adalah menjaditempat dudukan bagi punch atau pengikat daripunch. Kerusakan dalam bentuk keausan yangterjadi pada punch retainer terdapat pada bagianatau sisi yang bersentuhan dengan lower platedan lock plate. Keausan yang terjadi tersebutmenyebabkan celah atau clearance diantarakeduanya. Celah antara punch retainer denganlock plate menyebabkan baut menjadi kendurdikarenakan hentakan yang terjadi dari celahtersebut.Hal tersebut memperkuat hasil perhitunganbahwa design penentuan baut telah benar karenasebagaimana diketahui sebelumnya bahwatensile strength bolt diketahui sebesar 4486,858kgf sedangkan cutting force yang diperlukanuntuk melakukan proses notching frame panelRBS 6201 adalah sebesar 1690 kgf. Jadipenyebab patah baut akibat adanya tambahangaya puntir adalah benar dimana gap tadimenyebabkan gaya puntir pada baut saat prosesnotching berlangsung. Namun gap antara punchretainer, lower plate dan lock plate tidak dapatmenghasilkan kemiringan sebesar 29,896°.Artinya kemungkinan ada komponen lain yangjuga mengalami keausan dan hasil penjumlahansudut kemiringan antara komponen lain tersebutdengan sudut kemiringan yang dibuat oleh punchretainer, lower plate dan lock plate menghasilkansudut tadi.

b. Guide bush : Komponen ini adalah pasangandari komponen guide pin. Keausan terjadi padaguide bush disebabkan karena material yangdipakai lebih lemah dibandingkan denganpasangannya yaitu guide pin. Material yangdigunakan untuk guide bush adalah kuningan.Keausan ini menyebabkan kemungkinan bautberada posisi yang tidak tegak lurus dengangaya potong proses notching yang seharusnyaditerima oleh baut.

c. Bolt Ring : Komponen ini pada dasarnya hanyasebagai dudukan baut yang berfungsi untukmemperluas area clamp yang dilakukan olehkepala baut tersebut. Masalah yang terjadi adalahmaterial yang digunakan untuk bolt ring padadies notching frame panel RBS 6201 inimenggunakan material aluminium yang lunaksehingga sangat cepat mengalami kebengkokansetelah dies melakukan berkali-kali prosesnotching. Untuk komponen ini ketika mengalamikeausan atau telah bengkok terdapat indikasiyang dapat dilihat bahwa punch menjadi kendur

sehingga punch yang seharusnya tidak bolehbergerak kecuali pada sumbu z aktualnya ketikadigerakkan dengan tangan punch tersebut dapatbergerak ke segala arah. Ini merupakan faktorkrusial penyebab terbentuknya sudut tadi.Dar i ket iga jenis keausan tersebutmemungkinkan terjadinya gaya puntir yangdialami oleh baut.

Pembuktian Penyebab Patah BautTelah dibuktikan secara perhitungan bahwa

penyebab patah baut dikarenakan oleh komponen-komponen yang mengalami keausan danmenyebabkan terdapatnya sudut antara sumbu bautdengan cutting force sehingga baut mengalami gayayang tidak seharusnya dialami selama prosesnotching berlangsung yaitu gaya puntir. Namundemikian kita juga dapat melakukan pembuktianlain dengan melakukan percobaan pada diesnotching frame panel RBS 6201 yaitu dengan caramengurangi faktor penyebab munculnya suduttersebut.

Telah diketahui pula bahwa salah satu darikomponen yang mengalami keausan adalah punchretainer dimana keausan yang terjadi pada punchretainer selain menyebabkan terdapatnya clearanceantara punch retainer dengan lower plate jugaterdapat gap antara punch retainer dengan lockplate. Untuk itu, percobaan akan dilakukan denganmembuat ganjalan pada celah antara punch retainerdengan lock plate menggunakan potongan kardussehingga tidak terjadi lagi gap antara keduanya.Dari percobaan tersebut didapatkan hasil baut lebihtahan lama atau kemampuan tahan baut meningkatmenjadi 2 kali dari sebelumnya. Artinya apa bilasebelumnya baut yang rusak dalam 1 bulan adalahsebanyak ±13 pcs namun sekarang setelah diberikanganjalan berupa potongan kardus tersebut menjadi±6 pcs saja yang patah per bulannya. Dengan iniuntuk kedua kalinya dibuktikan bahwa faktorkeausan komponen-komponen dies tersebut yangmenjadi penyebab sering terjadinya patah bautdengan menimbulkan sudut yang berakibat padaadanya gaya puntir yang tidak seharusnya dialamioleh baut. Hal tersebut dibuktikan pula denganbentuk patahan baut yang masih memiliki sedikittanda-tanda mengalami gaya puntir tapi tidakbanyak.

KESIMPULANDari hasil perhitungan dan analisa seperti

yang telah dijelaskan dapat disimpulkan bahwakerusakan patah baut punch pada dies notching

- 213Analisis penyebab kerusakan baut punch .........(Nurhadi dan Media Nofri)

UPN "VETERAN" JAKARTA

Page 7: ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN BAUT PUNCH PADA DIES …

terjadi diakibatkan oleh keausan beberapakomponen dari dies tersebut yang menyebabkanbaut mendapatkan gaya lain yaitu gaya puntir yangtidak seharusnya didapatkan sebelum komponen-komponen dies tersebut mengalami keausan.Berikut adalah point per point-nya :

Komponen-komponen dies yang mengalamikeausan menyebabkan terbentuknya sudut 29,896°yang menyebabkan terdapat torsi pada baut selamaproses pembuatan notching sebagaimana hasilhitungan pada BAB sebelumnya.

Dari segi baut yang digunakan tidak terdapatkesalahan dari tensile strength baut tersebut karenasetelah dilakukan uji Vickers Hardness didapatangka 465 HV yang artinya memiliki tensilestrength 1586,92 N/mm2 melebihi tensile strengthstandart untuk baut M6 strength class 12.9 sebesar1120 N/mm2.

Dari segi design khususnya untuk penentuanbaut menggunakan M6 sudah tepat dimana darihasil perhitungan juga diketahui bahwa kemampuantensile load bolt M6 strength class 12.9 adalahsebesar 44868,58 N sedangkan cutting force yangdibutuhkan untuk melakukan proses notching padapanel RBS 6201 hanya sebesar 16900 N.

Percobaan dengan memberikan ganjalanpada gap antara punch retainer dengan lock platejuga menjadi bukti bahwa faktor keausan komponendies tersebut yang menyebabkan patah baut terjadidengan meningkatnya kinerja baut dari ±13 pcsper bulan yang patah menjadi ±6 pcs perbulan.

Jadi faktor utama penyebab sering patahnyabaut punch pada dies notching frame panel RBS6201 adalah keausan pada beberapa komponendies.

Daftar PustakaTheryo, Rony Sudarmawan.(2009).

Teknologi Press Dies, Jakarta.

http://en.wikipedia.org/wiki/

Vickers_hardness_test

http://id.wikipedia.org/wiki/Baut

http://nobi.co.id/history

http:/ /www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&cad=rja&ved=0CEsQFjAF&url=http%3A%2F%2Fichwanromo.files.wordpress.com%2F2010%2F10%2Ftorsimomen-inersia-

momentum-anguler-energi-kinet ik-rotasi.doc&ei=vEf7UKOtBYS3rAeh1YHQCg&authuser=1&usg=AFQjCNEGqWNdBZvJmidkzXmNpmTXZIaTSw&sig2=ois3eX0q66pcjlLbNHyTOQ&bvm=bv.41248874,d.bmk

h t t p : / / w w w. s c r i b d . c o m / d o c / 9 1 9 6 1 7 5 5 /Mechanical-Fasterener-BAUT-MUR-pptx

214 BINA TEKNIKA, Volume 9 Nomor 2, Edisi Desember 2013, 208-214-

UPN "VETERAN" JAKARTA